ويعتبر حالياً أغلى معدن في العالم لأنه بحسب شركة جونسون للكيماويات يصل سعر الأوقية الواحدة منه إلى 8000 دولار. ومن ناحية أخرى، فهو عنصر نادر جدًا، ولا يوجد في الطبيعة في أنقى حالاته وترتبط خصائصه بالبلاتين. اكتشف في هذا المقال الروديوم، أحد العناصر الأكثر تقديرًا لفوائده.
ما هو الروديوم؟
إنه معدن انتقالي نبيل ومقاوم جدًا للأكسدة والقواعد والأحماض القوية. إنه ذو لون أبيض فضي، ليونة جيدة، قابلية للطرق والقصور الذاتي في الظروف العادية. كما أنه بشكل عام موصل للحرارة والكهرباء، بالإضافة إلى أنه يتمتع بنقطة انصهار عالية وصلابة معدنية ثابتة.
رمز مطلي بالروديوم
Rh الاسم يأتي من الكلمة اليونانية Rhodon ، وأيضا من الكلمة اللاتينية Rhodium ، والتي تعني الورد . ويسمى بهذا الاسم لأن مركبات أو أملاح أو محاليل العنصر الكيميائي تظهر بعد ذوبانها في الماء بلون وردي.
خصائص الروديوم
ومن خصائص الروديوم مقاومته للتآكل والأكسدة وقوامه المعدني وعدم قابليته للذوبان مع حمض النيتريك. بالإضافة إلى ذلك، فهو عاكس لجميع الضوء، عديم الرائحة، ناعم ومرن. كما أن تركيبه الذري يتكون من 58 نيوترونًا و45 بروتونًا و45 إلكترونًا، بالإضافة إلى:
- التفاعل الكيميائي : يمكن أن يتفاعل كحمض أو قاعدة. في الظروف العادية، فإنه لا يتأكسد إلا بصعوبة، ولكن عند درجات حرارة أعلى من 600 درجة مئوية فإنه يتفاعل مع الأكسجين والفلور.
- الانصهار والغليان : مرتفع حيث أن درجة انصهاره أعلى من درجة انصهار الكوبالت.
- اللون : لونه أبيض فضي لامع، ومركباته ذات لون وردي محمر، والمحاليل لها لون وردي.
- الحالة : صلبة عند الضغوط ودرجات الحرارة العادية.
- الكثافة : في درجة حرارة الغرفة تبلغ 12.41 جم/مل، ولكن بمجرد ذوبانها تزيد إلى 10.7 جم/مل.
- التغييرات : يمكن لثنائي كبريتات البوتاسيوم وحمض الكبريتيك وأكوا ريجيا إذابته لتكوين محلول وردي.
- الترتيب المغناطيسي : هو عنصر ممغنطيسي.
- القابلية للطرق : متوسطة، حيث تتشقق عند تعرضها لضربات عنيفة.
- الليونة : ضمن المجموعة البلاتينية تحتل المرتبة الثالثة.
- الصلابة : وفقًا لمقياس موس، تبلغ صلابته 6.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للروديوم
- العدد الذري : 45
- السالبية الكهربية : 2.28
- الكثافة (جم/مل) : 12450 كجم/م3
- نصف القطر الذري (Å) : 134 م
- جهد التأين الأول (eV) : 719.7 كيلوجول/مول
- المحتوى الحراري للتبخر : 493 كيلوجول/مول
- الإلكترونات لكل مستوى : 2، 8، 18، 16، 1
- نقطة الغليان : 3695 درجة مئوية (3968 كلفن)
- نقطة الانصهار : 1964 درجة مئوية (2237 كلفن)
- الكتلة الذرية (جم/مول) : 102.90550
- سرعة الصوت : 4700 م/ث عند 293.15 ك
- التكوين الإلكتروني : [Kr] 5s 1 4d 8
- نصف القطر التساهمي (Å) : 142 م
- أكسيد : مذبذب
- الحرارة النوعية : 242 جول/(ك-كجم)
- المحتوى الحراري للانصهار : 21.5 كيلوجول/مول
- حالات الأكسدة : 6، 5، 4، 3، 2، 1، -1
أصل الروديوم
وفقًا لتاريخ الروديوم، اكتشفه الإنجليزي ويليام إتش ولاستون في عام 1803، عندما قام بتحليل معدن البلاتين من بيرو. لاحظ هذا الكيميائي أملاحًا حمراء في المعادن التي كان يدرسها ولونًا ينبعث من عنصر غير معروف.
تضمنت تجربة ولاستون غمر معدن البلاتين في خليط مركّز من أحماض النيتريك والهيدروكلوريك، أي الماء الملكي. وبذلك كان قادرًا على معادلة حموضة الخليط باستخدام NaOH. وأخيرًا، بفضل تفاعلات الترسيب، تمكن من فصل المركبات المعدنية. وبالفعل قام بفصل البلاتين إلى (NH 4 ) 2 [PtCl 6 ] ثم أضاف NH 4 Cl ومعادن أخرى مختلفة اختزلها باستخدام معدن الزنك. يحاول إذابة معظم المعادن الإسفنجية باستخدام HNO 3 ، وبالتالي الحصول على معدنين جديدين، أحدهما يُعرف بالروديوم.
فيم يستخدم الروديوم؟
أحد الاستخدامات الرئيسية للروديوم هو استخدامه كخليط من البلاتين والبلاديوم الذي يعمل كعامل تصلب. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه عادةً كمحفز أثناء عمليات الهدرجة، حيث أنه ينتج التحفيز في الهيدروكربونات. التطبيقات الأخرى هي:
- يتم استخدامه كجلفنة للمنتجات التي يجب أن تقاوم التآكل والطقس القاسي.
- يتم استخدامه في صناعة المجوهرات لتغليف أي قطعة بالذهب الأبيض، ويسمى طلاء الروديوم.
- غالبًا ما يستخدم لتغطية أنواع مختلفة من المرايا والعاكسات والكاميرات وأنظمة الأشعة السينية.
- يستخدم في صناعة المعدات الإلكترونية كمادة متينة وموصلة.
- يتم استخدامه في صناعة التوربينات وأجزاء الأفران والعناصر الأخرى التي يجب أن تتعرض لدرجات حرارة ثابتة وعالية.
- تصنيع قطع غيار محركات الطائرات وشمعات الإشعال والألياف الزجاجية.
في الختام، فهو عنصر كيميائي نبيل ومرن ومرن ومقاوم للتآكل وخامل، وهو جزء من المعادن الانتقالية. بالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أن لونه أبيض فضي، إلا أن مركباته تظهر لونًا ورديًا، ومن هنا جاء اسمه. وأشهر تطبيقاته هو استخدام الصاغة لتغطية القطع بالذهب الأبيض.