로듐이란 무엇이며 어디에 사용됩니까?

로듐은 희귀한 귀금속으로 보석 애호가들에게 잘 알려져 있습니다. 로듐 도금은 귀중품의 긁힘 및 찰과상을 방지하여 오랜 시간 본래의 모습을 보존하는데 기여합니다.

로듐은 백금족의 귀금속에 속하는 멘델레예프 주기율표의 화학 원소 N45입니다. 이 원소는 백금 용액으로 작업하던 1803년 영국인 William Hyde Wollaston에 의해 발견되었습니다. 그 안에서 화학자는 그리스어로 "장미"를 의미하는 로듐이라는 밝은 분홍색 분말 물질을 발견했습니다.

로듐은 가장 희귀하고 값비싼 금속 중 하나이며, 이는 산업적 규모에서 백금과의 분리가 복잡하기 때문입니다. 자연계에서는 한 번에 여러 백금을 포함하는 광물에 존재합니다. 전문가들은 이 금속 1kg을 얻으려면 몇 톤의 천연 백금이 필요하다고 말합니다. Wollaston은 다음과 같이 로듐을 분리했습니다. 로듐의 수산화나트륨 염을 합성한 후 분홍색-적색 분말을 수소 불꽃으로 오랫동안 소성하여 순수한 금속 몇 방울만을 얻었습니다.

이후 Lebedinsky 교수의 노력으로 로듐을 분리하는 새로운 방법이 발견되었습니다. - 감기에 의한 백금염 용액에 노출. 냉각의 결과, 로듐 및 이리듐 화합물로 대표되는 용액에 침전물이 형성됩니다. 이 방법은 화학 산업에서 널리 퍼졌으며 오늘날에도 여전히 사용됩니다. 현재까지 Lebedinsky 기술의 도움으로 연간 약 30톤의 순수 금속이 방출됩니다.

로듐의 외관은 레드 핑크 색조가 그 화합물에만 특징적인 반면 금속 자체는 은처럼 보이지만 광택의 밝기가 열등합니다. 그래서, 이 금속에 의해 반사되는 빛의 양은 80%이고 은의 경우 이 수치는 95%입니다.. 그럼에도 불구하고 테크니컬 미러 제조 시 은 대신 로듐을 사용하는 경우가 많습니다. 이것은 백금의 내화성과 적외선 범위를 포함하여 증가된 전자기 복사 밀도에서 작동하는 능력 때문입니다. 즉, 로듐 도금은 수년 동안 지속될 수 있지만 유사한 조건에서 은 도금은 하루도 지속되지 않습니다.

금속의 특성화는 그 가치를 언급하지 않고는 불완전할 것입니다. 순수한 로듐의 가격은 지속적으로 변하며 연간 생산량에 따라 다릅니다. 따라서 2016년 8월에는 1트로이 온스의 로듐(31.1034768g)이 약 700달러였으나 이후 몇 년 동안 가격이 급격히 상승했습니다. 2020년 초에 1온스의 로듐 바 가격은 9,000달러였습니다.높은 비용은 금속에 자체 광물이 없으며 천연 백금, 니켈 및 구리 광석과 금사에 동반자로 포함되어 있다는 사실로 설명됩니다.

로듐은 많은 부식성 환경에서 내화학성 면에서 조상인 백금을 능가하는 단단하고 고귀한 은빛 금속입니다. 원자의 전자식은 다음과 같습니다. Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. 금속은 왕수(HCl과 HNO3의 혼합물), H2SO4 농축액(가열 시) 및 과산화수소에서 끓는 동안 잘 용해됩니다. 녹는점은 1964°C, 끓는점은 3697°C, 20°C에서 금속의 밀도는 12.41g/cm3입니다. 로듐은 희토류 금속 그룹에 속하며 고체 상태에서는 차가운 색조의 은색을 띠고 있습니다.

로듐은 화학적으로 안정하여 비금속과 매우 잘 반응하지 않습니다. - 뜨거운 온도에 도달한 후에만. 금속의 지연 산화는 파쇄된 상태에서만 1000°C에서만 가능합니다.

금속의 중요한 품질은 색조를 변경할 수 있는 능력으로 특히 보석류에서 가치가 있습니다. 따라서 800°C의 온도에서 소성하면 로듐은 산화피막으로 덮여 있으며 온도가 1000°C까지 상승하면 사라집니다.가장 절묘한 구성의 보석 제조에 없어서는 안될 블랙 로듐이 특히 높이 평가됩니다. 금속의 또 다른 특성은 대부분의 화학 반응에서 촉매로 작용할 수 있다는 것입니다. 따라서 분쇄 된 로듐 가루의 도움으로 일반 와인 알코올을 아세트산으로 전환 할 수 있습니다.

로듐의 연간 세계 생산량은 30톤이며, 이러한 소량 생산은 지구 내부의 원소 함량이 낮고 자체 광물이 없기 때문입니다. 주요 금속 매장지는 남아프리카공화국에 있으며 일반 시장에 로듐의 75-80%를 공급합니다. 덜 풍부한 예금은 캐나다, 콜롬비아 및 러시아에 있습니다. 지구 내부에 평균 백금 농도가 있는 국가입니다.

정제 외에도 금속을 추출하는 유망한 방법은 원자력에 널리 사용되는 플루토늄, 우라늄 및 토륨에서 안정한 동위원소를 분리하는 것입니다. 이러한 방식으로 로듐을 얻으면 현장에서 채굴되는 금속의 수요가 많고 수량 부족 문제를 해결할 수 있습니다. 발전된 원자력 산업과 핵 연료의 로듐 함량(최대 400g/t)을 고려하면 로듐 결핍 문제가 해결될 수 있으며 원자력 산업은 이 금속의 세계 시장에 주요 공급업체가 될 것입니다. .

로듐의 범위는 상당히 넓습니다. 금속은 촉매, 구조적 원료 및 보석 재료로 사용되는 화학 산업 및 가공의 많은 영역에서 수요가 있습니다.

이 용량에서 금속은 화학 반응에 사용되며 가장 일반적인 것은 메틸 알코올에서 아세트산을 생산하는 것입니다.또한 자동차 배기 가스와 함께 작동하도록 설계된 필터 중화제 생성에도 사용됩니다. 그리고 로듐-백금 합금은 암모니아를 공기로 산화시켜 HNO3를 생산하는 데 가장 효과적인 촉매로 간주되며 이 생산에서 로듐의 대안은 아직 발견되지 않았습니다.

로듐은 백금과의 합금을 사용하는 유리 액정 장치의 제조에 없어서는 안될 필수 요소입니다. 이와 관련하여 금속 소비는 현대 가제트 생산의 증가에 비례하여 꾸준히 증가하고 있습니다. 로듐은 극한의 조건과 레이저 시스템에서 사용될 기술적 거울, 탐조등 및 기타 반사 표면의 제조에 적극적으로 사용됩니다.

실험실에서 전기 광학 특성을 가진 보석과 결정을 성장시키는 데 사용되는 백금-로듐 도가니는 말할 것도 없습니다.. 이리듐 또는 백금과 함께 금속은 종종 극한 온도(2200°C 이상)를 측정하는 데 필요한 열전대를 만드는 데 사용됩니다. 화학 실험에 사용되는 실험실용 시험관과 플라스크를 제조하는 과정에서 금속의 역할을 빼놓을 수 없습니다. 로듐은 실질적으로 어떤 물질과도 상호 작용하지 않기 때문에 그러한 요리에 어떤 구성도 부을 수 있습니다.

로듐은 보석 제조에 널리 사용되며 보호 및 장식의 두 가지 기능을 한 번에 수행합니다. 예를 들어, 얇은 로듐층으로 코팅된 은은 깊은 광택을 내고 어두워지지 않으며 공기 중에서 산화되지 않으며, 로듐 도금 금은 금속의 높은 경도(모스 척도에서 6단위)로 인해 내구성과 내마모성이 향상됩니다. 또한, 보석 애호가들 사이에서 매우 인기 있는 화이트 골드를 생산하는 데 금속이 필요하며, 그 산화물은 귀금속 패션의 전위적인 트렌드인 블랙 골드의 생성에 관여합니다.

차갑지만 동시에 깊고 매혹적인 로듐 광택이 큐빅 지르코니아, 지르코늄, 다이아몬드 및 귀금속 인서트와 완벽하게 결합됩니다. 또한, 금속은 종종 백금 및 팔라듐 보석 제조에서 합자로 사용됩니다. 로듐 도금 제품은 정기적인 청소가 필요하지 않으며 원래의 광택이 오랫동안 유지됩니다.

로듐은 장식적 기능 외에도 피부에 지속적으로 접촉 시 붉어지고 가려움을 유발하는 화이트 골드의 알레르기를 현저히 감소시킵니다. 이 금속 층은 피부 질환으로 고통받는 사람들에게 특히 유용한 보석 착용의 불쾌한 결과를 방지합니다. 그러나 많은 장점과 함께 로듐 도금에는 여전히 단점이 있습니다. 로듐 도금에는 정기적인 갱신이 필요하며 그 존재만으로도 보석 가격이 크게 상승합니다.

고려된 응용 분야 외에도 로듐은 동전 제조에 사용됩니다. 그래서 2009년 미국 조폐국에서 최초의 순수 로듐 주화를 발행했는데, 이는 지불 수단으로 사용되지 않고 투자 대상이 되었습니다. 그러나 조금 후(2014년) 르완다 국립은행이 액면가 10르완다 프랑인 최초의 로듐 주화를 발행하여 결제 수단으로 사용하기 시작했습니다.

소비에트 시대에는 많은 무선 부품이 순수한 로듐으로 만들어졌다는 의견이 있었습니다. 그러나 이것은 경우와 거리가 멀고 커넥터의 접점을 덮는 데에만 금속을 사용했습니다. 그것은 매우 깨지기 쉽고 과도하게 부서지기 때문에 부품 자체의 제조에 적합하지 않았습니다. 그러나 코팅으로서는 내식성이 우수하고 전자파 반사율이 높기 때문에 필수 불가결했습니다. RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 및 RS 4569605 시리즈에서 RES-55(A) 유형의 로듐 도금 접점(리드 릴레이).

다음 비디오는 금 로듐이 무엇인지 알려줄 것입니다.