Применение родия
Известно, что родий – это уникальный химический элемент и неповторимый драгоценный металл. Потребность в родиевом сырье растет год от году. Добыча его составляет около 21-24 тонн в год, еще 5-8 тонн металла вырабатывается из вторичного сырья. Суммарное количество производимого за год родия полностью потребляется промышленностью.
Основным направлением, в котором применяется родий, является автомобильная отрасль. Около 98% сырья уходит на производство катализаторов – узлов выхлопной системы. Именно родий, являющийся катализатором по своей природе, способен разлагать отработанные продукты сгорания.
Химическая промышленность занимает второе место в рейтинге потребителей родия. Здесь металл используется в паре с платиной для производства прочной термостойкой химической посуды, термоэлектрической измерительной техники, приборов, в качестве химического элемента для получения азотной кислоты и других реакций. В ядерных реакторах используются детекторы из родия. С их помощью осуществляется измерение нейтронного потока.
В стекольной промышленности используются сосуды из родиево-платиновых сплавов. В них выплавляется масса для получения кварцевых и стеклянных нитей для электроники.
В электротехнике родий применяется для покрытия разъемов, контактов и рефлекторов. Без него невозможно производство жидкокристаллических экранов, лазеров и термопар – температурных датчиков. Благодаря этому металлу, датчики способны не оплавившись зарегистрировать температуру до 1800 °С. Светоотражающие свойства родия применяются для изготовления зеркал измерительной техники.
Все уникальные свойства металла находят свое применение и в ювелирном деле. На родиевых фильтрах выращивают драгоценные камни, родий укрепляет изделия из благородных металлов, улучшает их декоративность, заставляет сиять ярче. Серебро, покрытое пленкой родия, называют «вечным». Оно способно долго сохранять свой блистательный внешний вид. И совсем без него не обойтись, если в золотом сплаве присутствует никель – причина всех раздражений и аллергий. Тончайшая пленка родия предохраняет кожу от соприкосновения с неблагоприятным сплавом.
На фотографии можно наглядно увидеть, как выглядет белое золото: без покрытия родия, недавно покрытое родием, как изменилось покрытие родия через несколько лет.
Ввиду особой хрупкости металла изготовление украшений из него является проблемным. Но в качестве лигатурного, добавочного компонента, и в качестве защитного слоя на ценных сплавах родию нет равных.
Этот металл, как никакой другой достоин блеска брильянтов. Он идеально сочетается со всеми драгоценными камнями, не затмевая их, а лишь подчеркивая благородную красоту и изысканность.
Новинкой настоящего времени считается использование родия в качестве металла для инвестиций. В роли товара драгоценные металлы начали выступать в конце 20 века. Рост и падение цен на подобный товар постоянно сменяют друг друга, позволяя инвестору получать немалую прибыль. Вложение в родий – это также и защита от инфляции, и гарант целостности финансов, и весомая финансовая «подушка» на непредвиденный случай.
Стоимость этого металла зависит от многих факторов: от уровня добычи, от предложения на рынке металлов, от востребованности в различных отраслях. Пик цены на родий был зафиксирован в 2008 году. Тогда его стоимость составила 7 тыс. долларов за унцию. За резким подъемом последовал постепенный спад, и сегодня цена родия колеблется в пределах 1,2 тыс. долларов.
В заключение рассказа о родии следует отметить, что этот ценнейший металл изучен не до конца. Человечеству еще предстоит познакомиться со всеми его необыкновенными характеристиками и способностями.
РОДИЙ
свойства, получение и применение
Родий (лат. Rhodium; обозначается символом Rh) — элемент побочной подгруппы восьмой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер — 45. По внешнему виду компактный родий – красивый серебристый металл с голубоватым оттенком.
Родий относится к благородным металлам платиновой группы. По сравнению с другими металлами этой группы он более яркий и твёрдый – пластичным становится только при нагревании.
Название элемента в переводе с древнегреческого означает «роза». Это имя он получил благодаря цвету своих типичных соединений — они красные, как и розы.
Родий очень редкий и рассеянный элемент. Среднее содержание его в земной коре 1•10-7 % по массе. Собственных минералов не имеет. Содержится в никелевых и платиновых рудах в виде простого соединения. Также содержится в изоморфной примеси минералов группы осмистого иридия (до 3,3 %), в медноникелевых рудах. Известна и редчайшая разновидность осмистого иридия – родистый невьянскит. В нем до 11,3% родия. Это самый богатый родием минерал.
Родий был открыт в Англии в 1803 году замечательным ученым своего времени Уильямом Гайдом Волластоном. Изучая самородную южноамериканскую платину, он обратил внимание на ярко окрашенный в розовато-красный цвет фильтрат, полученный им из раствора самородной платины в царской водке. Такую окраску раствор приобретал после осаждения платины и палладия. Из этого раствора Волластон выделил темно-красный порошок, прокалил его в атмосфере водорода и получил тяжелый белый металл – родий.
Вплоть до 20-ых годов прошлого столетия Россия закупала родий за рубежом. В стране не было специалистов-аффинеров, свойства родия и его «собратьев» были плохо изучены, а заграничные фирмы держали в секрете способы извлечения и очистки металлов платиновой группы.
В 1918 году в нашей стране открылся Институт по изучению платины и других благородных металлов. В первые же годы в нем были выполнены важные исследования по химии, аффинажу и анализу родия. А в 1925 году из уральской платины был получен первый отечественный родий.
Заслуга в этом принадлежит, прежде всего, выдающемуся ученому-химику Л. А. Чугаеву и его ученикам, впоследствии известным ученым И. И. Черняеву, В. В. Лебединскому и Н. К. Пшеницыну.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РОДИЯ
По внешнему виду компактный родий – красивый серебристый металл с голубоватым оттенком. Он обладает гранецентрированной кубической решеткой, параметр элементарной ячейки а = 0,3803 нм. Плотность при 20°C 12,41 г/см3. Температура плавления 1963 °C, кипения 3727 °C. В отличие от золота и платины родий плохо поддается механической обработке. Поэтому прокатать или протянуть его в проволоку можно лишь при 800. 900°C. Проявляет свойства парамагнетика. Отражательная способность поверхности родия 80% для видимой части спектра.
Прочие характеристики:
– теплота плавления – 21,8 кДж/моль;
– теплота испарения – 494 кДж/моль;
– удельная теплоёмкость – 0,244 Дж/(K•моль);
– теплопроводность – 150 Вт/(м•K).
Родий в природе встречается виде устойчивого изотопа – 103Rh. Наиболее долгоживущие его изотопы с периодами полураспада: 101Rh (3,3 года), 102Rh (207 дней), 102mRh (2,9 года), 99Rh(16,1 дней).
Компактный родий исключительно устойчив к любым химическим воздействиям. Однако если взять сплав родия с цинком или кадмием и растворить его в соляной кислоте, а затем отфильтровать, то получится осадок мелкодисперсного родия, способный взрываться на воздухе.
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РОДИЯ
Родий — благородный металл, по химической стойкости в большинстве коррозионных сред превосходит платину. На компактный родий не действуют ни кислоты, ни щелочи. Лишь мелко раздробленный родий медленно растворяется в горячей царской водке или концентрированной серной кислоте. Родий весьма устойчив и к действию галогенов: с хлором, бромом и даже фтором он реагирует лишь после продолжительного нагревания. При этом в зависимости от температуры проведения реакций получаются галогениды различного состава. В частности, с хлором образуются хлориды одно-, двух- и трехвалентного родия RhCl, RhCl2, RhCl3. При высоких температурах родий медленно реагирует с серой, превращаясь в сульфиды RhS, RhS2, Rh2S5.
Мелкоизмельченный родий медленно окисляется только при температуре выше 600°C:
4Rh + 3O2 = 2Rh2O3.
Родий при нагревании на воздухе обладает своеобразным поведением. При температуре с 600 до 800 градусов на его поверхности образуется оксидная пленка – Rh2O3. При повышении температуры с 800 до 1000 градусов оксидная пленка на поверхности родия, снова разлагается до металла.
При нагревании родий медленно взаимодействует с концентрированной серной кислотой:
2Rh + 6KHSO4 = 2K3Rh(SO4)3 + 3H2.
Гидроксид и оксид родия проявляют основные свойства и взаимодействуют с кислотами с образованием комплексов Rh:
Rh2O3 + 12HCl = 2H3RhCl6 + 3H2O;
Rh(OH)3 + 6HCl = H3RhCl6 + 3H2O.
В присутствии хлоридов щелочных металлов, когда есть возможность образовывать комплексы [RhX3]3–, родий взаимодействует с хлором, например:
2Rh + 6NaCl + Cl2 = 2Na3[RhCl6].
При спекании реагирует с расплавами Na2O2 и BaO2:
2Rh + 3BaO2 = Rh2O3 + 3BaO.
Высшую степень окисления +6 родий проявляет в гексафториде RhF6, который образуется при прямом сжигании родия во фторе. Соединение неустойчиво. В отсутствие паров воды гексафторид окисляет свободный хлор или NO:
2RhF6 + 3Cl2 = 2RhF3 + 6ClF.
Родий легко сплавляется с платиной, палладием, медью и другими металлами.
Соединения родия довольно редко встречаются в повседневной жизни и их воздействие на человеческий организм до конца не изучено. Несмотря на это, они являются высоко токсичными и канцерогенными веществами. Соли родия способны сильно окрашивать человеческую кожу.
Месторождения и добыча родия
Ежегодно в мире добывается менее 30 тонн родия. Главный экспортер этого металла – Южная Африка (приблизительно 80%). Промышленная добыча родия сложна, поскольку металл происходит в рудах, смешанных с другими металлами, такими как палладий, серебро, платина и золото.
Раньше, основные залежи находились в России. На Урале были найдены внушительные запасы самородной платины. Но, теперь, их уже разработали. Сегодня по запасам родия лидирует Мексика. За ней следуют Южная Африка и Колумбия. Есть содержание драгоценного металла в золотых песках США.
Получение родия
Технология выделения родия зависит прежде всего от вида и состава перерабатываемого сырья. Рассмотрим получение родия из самородной платины.
С приисков сырая платина поступает на аффинажный завод, где ее загружают в фарфоровые котлы и обрабатывают царской водкой. Процесс идет при нагревании в течение суток. В результате родий переходит в раствор.
Затем на раствор действуют хлористым аммонием, чтобы осадить и отделить платину. Оставшийся раствор упаривают: образуется осадок, который состоит из нескольких солей. В нем до 6% родия. Этот осадок растворяют в воде и еще раз тем же способом отделяют платину. А раствор, в котором остались родий, рутений и палладий, по мере накопления направляют на очистку и разделение.
Далее нитритом натрия NaNO2 осаждают и отделяют от раствора осадок гидроокисей неблагородных металлов; родий при этом остается в растворе в форме Na3[Rh(NO2)6]. После этого с помощью NH4Cl из раствора на холоду выделяют родий; он уходит в виде малорастворимого комплекса (NH4)2Na[Rh(NO2)6]. Однако при этом вместе с родием в осадок переходит и иридий; другие же платиновые металлы – рутений, палладий и остатки платины – остаются в растворе.
Осадок растворяют в разбавленном едком натре и из этого раствора действием аммиака и NH4Cl снова осаждают родий – теперь уже в форме другого комплексного соединения [Rh(NH3)3(NO2)3]. Осадок отделяют и тщательно промывают раствором хлористого аммония.
Полученный садок снова загружают в котел с соляной кислотой и нагревают несколько часов. Происходит реакция:
2[Rh(NH3)3(NO2)3] + 6HCl > 2[Rh(NH3)3Cl3] +3NO2 + 3NO + 3H2O
с образованием нового комплексного соединения родия ярко-желтого цвета. Это триаминтрихлорид родия. Его тщательно промывают водой и только после этого приступают к выделению металлического родия.
Соль загружают в печь и прокаливают несколько часов при 800. 900°C. Комплексное соединение разлагается и образуется порошкообразный продукт смеси родия с его окислами. После охлаждения порошок еще раз тщательно промывают разбавленной царской водкой для удаления оставшегося незначительного количества неблагородных примесей, а затем снова загружают в печь и восстанавливают до металла, прокаливая в атмосфере водорода.
ПРИМЕНЕНИЕ РОДИЯ
Цена родия высока не только потому, что элемент драгоценный, но и потому что отраслей, где он нужен, больше чем самого металла. Однако, применяют его только там, где ему нет более дешевой и распространенной альтернативы.
Львиная доля добываемого родия потребляется автомобильной промышленностью. Отличные каталические свойства металла позволяют производить из его сплавов нейтрализаторы выхлопных газов.
Сплав родия с платиной является очень эффективным катализатором при производстве азотной кислоты путём окисления аммиака воздухом. Именно в этой сфере родию как металлу-катализатору нет аналогов.
Родий в сплавах с иридием и (или) платиной используют при производстве термопар, которые применяются для эффективного измерения высоких температур до 2200 градусов по Цельсию.
Крупный потребитель родия – стекольная промышленность. Из сплава родия с платиной (обычно 7% Rh) делают сосуды для плавления стекломассы и получения тончайших стеклянных и кварцевых нитей. Здесь родий также практически незаменим.
Поверхность родия обладает высокой отражательной способностью (80%) для видимой части спектра. Отражательная способность родия меньше, чем у серебра (95%), но зато его стойкость к действию корродирующих газов и высоких температур намного больше. Родированные поверхности не тускнеют даже в атмосфере вольтовой дуги. Поэтому родием покрывают рефлекторы прожекторов и технические зеркала прецизионных измерительных инструментов самого различного назначения.
Металлический родий используется для производства зеркал подвергающихся сильному нагреву (калению) для мощных лазерных систем (например фтороводородных лазеров), а так же для производства дифракционных решеток к приборам для анализа вещества (спектрометры).
Из драгоценного металла и фильтры жидкокристаллических мониторов. Потребность в них растет с каждым годом. Требуется все больше и больше родия на эту отрасль промышленности.
Родиевые детекторы применяются в реакторах для измерения нейтронного потока.
Существуют драгоценные минералы, кристаллы которых в искусственных условиях растут только на фильтрах из сплава платины и родия.
Родирование
Родий имеет красивый серебристо-белый оттенок, за который он очень ценится в ювелирной отрасли. Его отражательная способность очень велика, металл сверкает и переливается, его блеск великолепен. Поэтому родирование становится все более популярной процедурой в ювелирных мастерских.
Родирование – это нанесение тонкого слоя родия (0,1 – 0, 25 мкм) на поверхность ювелирных изделий. Покрытие улучшает не только внешний вид металлов, придавая поверхности платиновый блеск, но и их химические и механические свойства. Кроме того, родий не тускнеет со временем.
Достоинства родирования:
– блестящий платиновый цвет;
– стойкость изделия к механическим повреждениям, царапинам и т.п.
Недостатки родирования: – нельзя чистить ювелирное украшение с применением абразивов, так как можно повредить покрытие;
– после каждого ремонта изделия, его придется заново покрывать родием.
Родиевое покрытие не вечно, но срок его службы зависит от нескольких факторов, главный из которых – толщина. По опыту пользования, возобновление родиевого слоя на кольцах, серьгах, цепочках требуется раз в пять лет и реже – в зависимости от интенсивности использования изделия. Во многих случаях качественно выполненное родирование украшает металл десятилетиями.
ЦЕНА РОДИЯ НА МИРОВОМ РЫНКЕ
Известно всем, что драгоценные металлы не могут стоить дешево. А так как к этой категории относится и родий, цена за грамм металла, который к тому же является достаточно редким, тоже довольно высока.
Вплоть до ноября 2008 года стоимость родия неумолимо росла, достигнув своей шокирующей критической отметки в 10 100 долларов за тройскую унцию (около 31,5 грамма), после чего рухнула до 900 долларов.
На графике представлена цена родия за тройскую унцию в долларах США за последние 10 лет. Как видим, своего максимума родий достиг в 2008 году. Это и был звездный час родия: цена на него в 10 раз превысила цену на золото. С 2012 года цена драгоценного металла платиновой группы несколько стабилизировалась.
На графике представлена цена родия за тройскую унцию в долларах США с мая 2015 год.
Всё о драгоценном металле родий
Вплоть до 20-х годов прошлого века такой драгоценный металл как родий Россия закупала за рубежом. Родий – металл, который сегодня получают путём переработки платины. Эксперты утверждают, что для получения 1 килограмма родия необходимо переработать несколько тонн платины. Проблема добычи родия в России основывалась на том, что в этой стране, где сконцентрированы немалые запасы платины и, соответственно, родия, совершенно не умели извлекать родий из тех ценных добавок, которые содержатся в самородной платине. Сегодня технологии добычи родия известны и в России. Этот драгоценный металл ценится. Каковы же его основные свойства, сферы применения, стоимость и другие аспекты – все эти вопросы мы постараемся раскрыть в статье.
Свойства и применение
Простое вещество родий представляет собой твёрдый переходный металл, имеющий серебристо-белый цвет. Родий относится к благородным металлам платиновой группы.
Это важно! Среди всех уникальных свойств родия отдельно стоит отметить то, что по стойкости он в большинстве коррозионных сред в значительно степени превосходит платину.
Родий — химический элемент, драгоценный металл с уникальными свойствами
В целом, основными химическими свойствами родия являются:
- возможность растворения металла при кипячении в царской водке, которая представляет собой смесь двух кислот: азотной и соляной;
- возможность растворения в перекиси водорода и серной кислоте;
- этот металл обладает высокой химической устойчивостью;
- родий взаимодействует с неметаллами только при температуре красного каления;
- процесс окисления родия происходит при температуре выше 600 градусов по Цельсию.
Родий – уникальный драгоценный металл, сфера применения которого – разнообразна.
Родий часто применяют в катализаторах, в частности, в каталитических фильтрах, которые являются нейтрализаторами выхлопных газов автомобилей.
Родиевый каталитический раствор
Сплав родия с его «собратом» платиной является очень эффективным катализатором при производстве азотной кислоты путём окисления аммиака воздухом. Именно в этой сфере родию как металлу-катализатору нет аналогов.
Родий также является конструкционным материалом, который используют при производстве стёкол, зеркал. Здесь также родий «выступает» в паре платиной.
Драгоценный металл родий в сплавах с иридием и (или) платиной используют при производстве термопаров, которые применяются для эффективного измерения высоких температур до 2200 градусов по Цельсию.
В ювелирном деле активно используются гальванические электролиты родирования, при помощи которых опытные ювелиры добиваются исключительной износостойкости и коррозионноустойчивости покрытий своих изделий.
Удивительный слегка холодный блеск драгоценного металла родия в сочетании с различными вставками из драгоценных металлов, в частности, с фианитами и бриллиантами, приобретает исключительный вид.
Также родий в ювелирной отрасли используют в качестве лигатуры при производстве изделий из платины и (или) палладия. Родиевое покрытие ювелирных украшений позволяет добиться исключительной твёрдости изделия, что помогает защитить его от царапин и придать изделию яркий блеск.
Стоимость
Мировые цены на родий находятся в постоянной динамике. Так, например, в 1998 году стоимость 1 тройской унции родия не достигала и 1400 долларов США. Пик роста котировок родия пришёлся на конец 2008-начало 2009 года, после чего цены резко упали до отметки в 1400 долларов США, в пределах которой и происходила их последующая динамика.
Это важно! В 2009 году стоимость 1 тройской унции родия почти достигла отметки в 7000 долларов США.
Если говорить о сфере ювелирных услуг, то стоит отметить, что среди них, безусловно, заслуживает внимание такая услуга как покрытие родием ювелирных изделий из золота и серебра, или, проще говоря, родирование.
Кольцо, покрытое родием
В странах СНГ такую услугу предоставляют отдельные частные ювелирные компании. Стоимость её колеблется в пределах до 1 доллара США за 1 грамм изделия, которое необходимо покрыть родием.
Влияние на здоровье
Родиевое покрытие используется при производстве ювелирных украшений из платины и белого золота, что придаёт последним яркость и создаёт защиту от различного рода повреждений.
Процедура родирования ювелирных украшений положительно сказывается как на внешнем облике ювелирного украшения, так и на его долговечности. Эксперты ювелирной отрасли с уверенностью говорят о том, что родиевое покрытие, кроме всего прочего, выполняет также защитную функцию, которая проявляется в том, что такое покрытие уберегает ювелирное изделие от потускнения и потери цвета.
Драгоценный металл родий, также как и золото, практически не склонен к появлению царапин, в связи с чем ювелирное украшение с родиевым покрытием может долго прослужить его владельцу даже в том случае, если такие ювелирные украшения будут подвергаться ежедневной носке.
Родирование имеет свои преимущества и недостатки.
В целом, ювелирные украшения с родиевым покрытием никакого вреда здоровью нанести не могут. То же можно отметить и относительно бижутерии, покрытой родием. Кроме того, родиевое покрытие может стать своеобразной «палочкой-выручалочкой» для тех людей, которые предпочитают серебряные или золотые ювелирные украшения, но подвержены аллергическим реакциям, которые проявляются при взаимодействии этих драгоценных металлов с кожей.
Это важно! Родий абсолютно гипоаллергенен.
Тем не мене, процедура родирования имеет ряд недостатков:
- Родирование – это временная мера, поскольку такое покрытие со временем исчезает, в связи с чем часто требуется проведение повторной процедуры.
- Наличие родиевого покрытия на готовом ювелирном изделии может существенно отразиться на стоимости ювелирного изделия.
Родий, в действительности, является уникальным драгоценным металлом. Его применяют и в промышленности, и в ювелирном деле, и в химической отрасли. Неповторимые свойства этого драгоценного металла, которые и обуславливают разнообразие сфер применения родия, существенно влияют на ценовую политику этого драгоценного металла.
Родиевое покрытие ювелирных украшений часто может стать спасением для ценителей ювелирного мастерства.
Применение родия в промышленности и ювелирном деле
Если бы родий был более доступным металлом, его можно было бы применять для получения чистейшего графита, столь необходимого во многих отраслях современной техники. Родий обеззараживает воду. Такая бактерицидная способность родия весьма ценна для очищения воды от болезнетворных микроорганизмов. Возможно, что в недалеком будущем родий получит применение в лечебных целях.
В чистом виде родий применяется для изготовления точнейших пирометров, деталей измерительных астрономических приборов, а также для зеркал и рефлекторов осветительных установок.
Уступая серебру в отражательной способности, в отличие от него родий не тускнеет с течением времени.
Высокая устойчивость родия к действию агрессивных сред и повышенных температур позволяет применять его в самых различных отраслях промышленности.
Родий – один из самых дорогих металлов, тем не менее спрос на него опережает производство. Естественно, что в такой ситуации родий поступает лишь туда, где его нельзя заменить никакими другими металлами.
Важнейший потребитель родия – химическая промышленность. Из сплава платины с родием изготавливают катализаторные сетки, на которых при температуре 800. 900°C происходит окисление аммиака в окислы азота – главная стадия процесса получения азотной кислоты. Присадка 5. 10% родия намного повышает прочность сетки, и потери платины в процессе производства уменьшаются в полтора – два раза. Более того, эта присадка увеличивает каталитическую активность. Производство азотной кислоты на платинородиевых сетках сейчас исчисляется десятками миллионов тонн в год и требует ежегодно нескольких сот килограммов родия.
Другой крупный потребитель родия – стекольная промышленность. Из сплава родия с платиной (обычно 7% Rh) делают сосуды для плавления стекломассы и получения тончайших стеклянных и кварцевых нитей. И в этом случае родий резко повышает химическую и механическую стойкость платины и вдобавок значительно повышает температуру ее плавления. Здесь родий также практически незаменим.
Сплавы платины с 1. 3% родия идут на изготовление лабораторной химической посуды, от которой требуются высокая химическая и термическая стойкость и способность не менять свой вес даже при длительном прокаливании. Такой посудой пользуются при самых ответственных и точных аналитических исследованиях.
Родий применяется в катализаторах, в том числе в каталитических фильтрах-нейтрализаторах выхлопных газов автомобилей
Сплав родия с платиной очень эффективный катализатор для производства азотной кислоты окислением аммиака воздухом и до сих пор его применению нет альтернативной замены.
Стабильность термоэлектрических свойств и большая тугоплавкость давно сделали родий исключительно важным материалом для термопар в технике измерения высоких температур. Например, термопара из платинородиевой проволоки (1. 40% Rh) позволяет измерять температуру до 1800°C.
Поверхность родия обладает высокой отражательной способностью (80%) для видимой части спектра. Отражательная способность родия меньше, чем у серебра (95%), но зато его стойкость к действию корродирующих газов и высоких температур намного больше. Родированные поверхности не тускнеют даже в атмосфере вольтовой дуги. Поэтому родием покрывают рефлекторы прожекторов и технические зеркала прецизионных измерительных инструментов самого различного назначения. Особый блеск и красоту родиевые покрытия придают ювелирным изделиям. Однако большая техническая ценность родия, трудность его получения и скудость его запасов в природе ограничивают использование этого металла для изготовления предметов роскоши.
Родий как конструкционный материал
- при производстве стекла (сплав платина-родий — фильеры для стеклонитей, для жидкокристаллических экранов). В связи с ростом производства жидкокристаллических устройств потребление родия быстро растёт (в 2005 в производстве стекла было использовано 1,55 тонны родия, в 2003 — 0,81 тонны).
- Металлический родий используется для производства зеркал подвергающихся сильному нагреву (калению) для мощных лазерных систем (например фтороводородных лазеров), а так же для производства дифракционных решеток к приборам для анализа вещества (спектрометры).
- Тигли из платино-родиевых сплавов используются в лабораторных исследованиях и для выращивания некоторых драгоценных камней и электрооптических кристаллов.
Термопары
- Термопары платина-родий и др., в качестве очень эффективного и долговечного измерения высоких (до 2200 °C) температур нашли широкое применение сплавы родия с иридием (например ИР 4060).
Родий как материал контактных пар
Благодаря высокой стойкости к электроэрозии родий и его сплавы применяются в качестве материала для контактов (герконы, разъёмы, скользящие контакты).
Родий в ювелирном деле
Используются гальванические электролиты родирования (преимущественно сульфатные, сульфаматные и фосфатные) для получения износостойких и коррозионноустойчивых покрытий.
Холодный белый блеск родия хорошо сочетается с бриллиантами, фианитами и др. вставками. Так же родий добавляют в качестве легирующей, укрепляющей добавки в платину и палладий. Нанесение на ювелирное изделие родиевого покрытия уменьшает износ и увеличивает твердость изделия, защищая от царапин, и придает яркий блеск.
Металл добавляют в качестве легирующей, укрепляющей добавки в платину и палладий. Нанесение на ювелирное изделие родиевого покрытия уменьшает износ и увеличивает твердость изделия, защищая от царапин, и придает яркий блеск.
Ювелирные украшения из серебра, покрытые слоем родия не темнеют со временем. К тому же если в сплаве белого золота содержится, вызывающий аллергию у некоторых людей, никель, то слой родия будет хорошей защитой коже. Толщина слоя родия на ювелирном украшении составляет примерно 5-10 микрон.
В феврале 2006 цены на родий достигли рекордного значения 3500 долл. за тройскую унцию согласно. В январе 2008 года цены на родий установили новый рекорд — 7000 долл. за унцию. После пика в 10100 долл. за унцию цена на родий упала до 900 долл на конец ноября 2008 в связи с кризисом в автомобилестроении. 19 ноября 2009 года цена металла поднялась до 2600 долларов за унцию.
Родий в ювелирных изделиях: покрытие вредно или нет?
После износа любой повседневной вещи из гардероба мы, не задумываясь, меняем ее на новую, но можно ли поступить так же с утратившим презентабельность ювелирным изделием? Дорогостоящие украшения, часто являющиеся символами определенных событий в жизни, не могут быть просто списаны, даже если потеряли свою привлекательность. Чтобы вернуть им блеск, скрыть потертости и потемнения, сохранив результат на долгие годы, последнее время часто применяется покрытие родием ювелирных изделий. Что представляет собой данный процесс, и о каких его тонкостях рекомендуется знать всем, подробно описано ниже.
Сведения о металле
Родий в ювелирных изделиях используется сравнительно короткое время. Изначально этот металл не считался ценным вообще, и после переработки руды (извлечения из нее платины) сразу отправлялся в утиль. Ценные свойства этого на сегодняшний день самого твердого драгоценного металла были открыты только в начале 19 века Уильямом Гайдом.
Свойства родия
Почему получил распространение родий в ювелирных изделиях? Такой популярности металл обязан своим уникальным свойствам, превосходящим характеристики других драгоценных металлов. К примеру, температура плавления у родия – 1964 градуса, что ровно на 900 выше, чем у золота, и на 1003, чем у серебра.
Кроме этого покрытие родием придает изделиям дополнительную прочность и износостойкость, ведь твердость этого металла по шкале Мооса определяется шестью единицами, при том что другие популярные металлы имеют показатель лишь в 2,5. Долговечность покрытия определяется еще и высокой стойкостью родия к химическим веществам. Окислительные процессы начиаются в металле только при нагревании выше 600 градусов.
К видимым положительным характеристикам материала следует отнести и красивый холодный блеск, который сохраняется неизменным на долгие годы.
Почему такой благородный, прочный и красивый родий в ювелирных изделиях не используется как основа? Дело в том, что металл очень хрупкий, и без дополнительной основы из другого материала может быстро треснуть. Такое наблюдается даже при ремонте некоторых изделий, покрытых родием, когда его слой откалывается частями и требует потом повторного нанесения.
Применение в ювелирной отрасли
Благодаря множеству положительных характеристик родий востребован во многих отраслях, но использоваться в реальности может далеко не во всех. Основной причиной для поиска аналогичных материалов является обычный недостаток металла в природе. Спрос на него значительно превышает предложение. Невозможно заменить родий по характеристикам в таких отраслях промышленности, как изготовление датчиков температуры, измерительной техники, зеркал, азотной кислоты и так далее.
Родий в ювелирных изделиях применяется не только для покрытия готовых украшений из других металлов. В основном его используют при искусственном выращивании некоторых драгоценных самоцветов как составляющее определенного фильтра.
Родирование
Именно так называется процесс нанесения слоя родия на готовое украшение. Слой покрытия может быть толщиной 0,1-25 микрон и может наноситься даже на бижутерию, чтобы придать изделиям эстетичность и долговечность.
Процесс нанесения
Чтобы покрыть ювелирное изделие родием, его сначала нужно подготовить. Украшение полируется до тех пор, пока не исчезнут все следы его использования. После этого изделие обязательно промывается и обезжиривается, а только потом помещается в гальваническую ванну, где и осуществляется сам процесс родирования.
В подготовленную емкость сначала наливается специальный раствор, содержащий в себе положительно заряженные частицы солей металла. Само изделие перед погружением заряжается отрицательно. После его помещения в жидкость через нее пропускается электрический заряд, который и провоцирует притягивание разных частиц друг к другу. Украшение, являющееся анодом, под воздействием тока должно полностью исчезнуть под слоем родия. В зависимости от времени воздействия и интенсивности электрического заряда изменяется толщина слоя покрытия.
В качестве основного элемента в данном процессе ранее выступали родиевые соли, но поскольку добывать их крайне сложно, то со временем вещество было успешно заменено на сульфат родий в концентрированном растворе. Производят его специального для покрытия украшений в достаточном спросу количестве.
Преимущества металла
Основными преимуществами родированных украшений является их стойкий холодный блеск, сохраняемый на долгое время неизменным. Также такое покрытие придает изделиям прочности, но многих, помимо эстетических характеристик металла, интересует вопрос, вреден или нет родий в ювелирных изделиях, ведь носить его на собственной коже после нанесения придется практически постоянно. Особенно эта информация важна для тех, кто склонен к аллергическим проявлениям, ведь определенные реакции в редких случаях возникают даже при контакте с благородным золотом и серебром.
Недостатки покрытия
Главным минусом данного металла является его хрупкость, которая и не допускает его применения непосредственно в изготовлении ювелирных украшений. Конечно, даже если не учитывать этот факт, изделия из родия не изготавливаются еще и в связи с его высокой стоимостью, которая превышает цену золота в десятки раз. Чтобы только покрыть родием кольцо или цепочку, понадобится в среднем заплатить 500-1000 рублей, и то подобную услугу могут оказать не в каждой мастерской.
После ремонта родированное изделие чаще всего требует повторного покрытия, поскольку верхний слой металла может отслаиваться при механическом воздействии.
Также следует учитывать, что наносится покрытие очень тонко, а значит, со временем при регулярном использовании может попросту стереться. В среднем кольца, браслеты и цепочки способны сохранить первоначальные характеристики в течение пяти лет, для сережек этот срок составляет уже порядка 10 лет.
Разновидности покрытия
Чаще всего родирование применяется для придания благородного холодного блеска изделиям из белого золота, которое при высокой пробе все же имеет желтоватый оттенок. Не менее популярными для покрытия являются платиновый и серебряные украшения, а также некоторые изделия, относящиеся к бижутерии. Стоимость последних при наличии слоя родия будет колебаться в пределах 2 тысяч рублей.
Сегодня благодаря специальным добавкам родирование может дополнять украшения не только белым блеском, а и розоватым, желтоватым или золотистым. Существует и черный родий.
Заключение
Итак, для чего ювелирные изделия покрывают родием, теперь понятно. Любое кольцо или браслет с покрытием из такого металла приобретает новую жизнь и благодаря яркому блеску иногда выглядит совершенно по-другому. Долгое время такие украшения сохраняют первозданный вид. Даже при необходимости повторного родирования мало у кого возникают сомнения по поводу необходимости процесса.
Чтобы сохранить покрытие на украшениях на долгое время, важно соблюдать элементарные правила ухода за изделиями. В некоторых случаях игнорирование следующих рекомендаций может привести к тому, что украшение будет выглядеть еще хуже, чем до нанесения родия. Итак, несмотря на стойкость к химическому воздействию и прочность материал может быть поврежден сильными абразивными веществами, поэтому рекомендуется снимать украшения во время уборки или любых водных процедур. Для чистки самого изделия следует использовать мягкие средства, а лучше всего – специальные салфетки для полировки ювелирных изделий.
Металл Родий и Родиевое покрытие.
Металл Родий и Родиевое покрытие.
Родий это драгоценный металл, который входит в платиновую группу. В нее входят также сама платина, палладий, рутений, иридий и осмий.
Родий имеет холодный блеск белого цвета. Отличается большей устойчивостью к коррозии, чем платина. Родий уступает серебру по способности отражать свет, но зато этот металл со временем не тускнеет.
Родий был открыт в 1803 году английским ученым Уильямом Волластоном. Этот специалист известен нам тем, что именно он первым начал делать маленькие алмазы высокого качества из больших камней с дефектами, а также смог выделить из руды платину.
Цены на родий
Всем прекрасно известно, что драгоценные металлы не могут стоить дешево. А так как к этой категории относится и родий, цена за грамм металла, который к тому же является достаточно редким, тоже довольно высока.
Вплоть до ноября 2008 года стоимость родия неумолимо росла, достигнув своей шокирующей критической отметки в 10 100 долларов за тройскую унцию (около 31,5 грамма), после чего рухнула до 900 долларов. На 8 апреля 2015 года цена родия составляет 37,13 долларов за грамм, что, согласитесь, совсем не дешево. Почему же тогда его не используют как базовый металл ювелирных изделий?
Причина в хрупкости этого металла. При этом он обладает удивительной устойчивостью к изнашиванию и механическим повреждениям, а по сравнению с платиной он значительно тверже. И ювелиры нашли ему отличное применение, предложив миру родиевое покрытие украшений.
Зачем нужно родиевое покрытие
Слоем родия часто покрывают платину и белое золото. Это придает изделиям яркость и защищает от повреждений. Стоит отметить, что отдельного металла под названием «белое золото» в природе не существует. Белым золотом называют сплав золота с каким-либо металлом белого цвета — палладием, серебром или никелем. Сплав получается с желтоватым оттенком, что как-то не сочетается с названием. И чем выше проба материала, тем желтизна ярче. Поэтому для придания красивого цвета и блеска ювелирных изделий их родируют — производят покрытие родием ювелирных изделий.
Такая процедура сказывается положительно не только на внешнем виде изделия, но и на его долговечности. Родиевое покрытие выполняет защитную функцию, так как этот металл не тускнеет со временем и не теряет своего цвета. Родий менее склонен к образованию царапин, чем то же золото, и изделие с таким покрытием может долго не портиться даже при ежедневной носке. Но не только для белого золота популярна эта процедура — серебро с родиевым покрытием гораздо дольше сохраняет свой блеск, не так быстро чернеет.
Плюсы и минусы родирования
Узнавая все больше об этом дорогом и редком металле, в конце концов, нельзя не задаться вопросом, родий вреден для здоровья или все-таки нет? Спешим успокоить: никакого вреда здоровью родий нанести не может. В том числе и родиевое покрытие на бижутерии или ювелирных изделиях. Более того, тем, кто желает носить изделия из серебра или золота, но склонен к аллергии на эти металлы, придти на выручку может именно родий, ведь этот металл совершенно гипоаллергенен.
К недостаткам родирования следует отнести то, что это временная мера. Даже родий со временем способен стираться, и требуется повторная процедура. Сложно точно определить, как долго продлится эффект. Это зависит, прежде всего, от толщины покрытия и от частоты носки изделия (от контакта с другими изделиями и кожей металл стирается).
При покупке платиновых, серебряных или золотых украшений обязательно узнавайте, есть ли на них родиевое покрытие. Хотя это может значительно повысить стоимость изделия, все же выгоднее приобретать его уже с защитным слоем, чем потом восстанавливать потускневшее украшение.
(пока оценок нет)
Загрузка...