רודיום: המתכת היקרה ביותר ברכב

בטבלת היסודות של דמיטרי מנדלייב ישנו יסוד שהוא גם תכשיט יקר וחומר תעשייתי קריטי. מספרו 45, ושמו — רודיום. הוא שווה פי שניים מזהב ופי שלושה מפלטינה, הוא נדיר מאוד ויש לו תכונות קטליטיות ייחודיות שעוזרות לעשות את האוויר בערים נקי יותר. היום, רודיום — אחד מהמתכות הנחשקות ביותר בעולם, והמשמעות שלו מתמשכת לגדול.

למה היסוד קיבל את השם «רודיום»?

השם רודיום מקורו במילה היוונית ῥόδον (родон), שמשמעותה «וירג'ינה». היסוד קיבל את שמו בגלל צבעו האדום-ורוד של אחד מתמיסותיו הראשונות — כלוריד הרודיום. חוקר היסוד, הכימאי האנגלי ויליאם וולאסטון, נדהם מהמראה של הצבע הזה והחליט להקדיש את שם המתכת לקשר העדין עם הפרח.

מדוע רודיום יש מספר סדרה 45?

מספר הסדרה 45 אומר שבתוך הגרעין של האטום של רודיום יש 45 פרוטונים. בטבלת היסודות הוא נמצא בקבוצה תשיעית (לפי הקלסיפיקציה המודרנית — 9) או בקבוצה VIIIB בקלסיפיקציה הישנה, בפרק חמישי. רודיום נכלל בטריאדה «רודיום—פאלדיום—כסף» ונחשב לחלק מקבוצת המתכות הפלטיניות הקלות.

היסטוריה של הגילוי: עוד מתכת ממכרות הפלטינה

היסטוריית הגילוי של רודיום דומה לסיפור חקירה מהמאה ה-19. בשנת 1803, הרופא והכימאי-עצמאי האנגלי ויליאם וולאסטון, שהיה ידוע כבר בגילוי פאלדיום, המשיך לחקור את הפלטינה הגולמית שהובאה מדרום אמריקה. הוא שמה לב שלאחר הפירוק של הפאלדיום בתמיסה, נשאר חומר אדום-שחור בעל תכונות מופלאות.

וולאסטון, דרך תגובות כימיות מורכבות (ריסוק במשקה מלך, עישור), הוציא חומר חדש והשיב אותו, וקיבל חומר בצורה של פחמן מתכתי. בשנת 1804 הוא הכריז על גילוי המתכת החדשה בדואר לחברת המלך. בהתחלה וולאסטון קיבל רק כמה גרמים של רודיום, ונשאר היחיד שיצרו אותו, במשך זמן רב.

ייחודיות הרודיום: בהירות ועמידות

מראה. רודיום — מתכת לבנה-כסופה, זוהרת, עם תפוחות כחולות. הוא יש לו יכולת ריקוד גבוהה.

חומרה. זהו אחד המתכות העמידות ביותר לרציחה. הוא לא מתעשר באוויר אפילו כאשר מחמם ל-600°C ולא מתמוסס בחומצות, כולל משקה מלך. רודיום קשה-נמצא (טמפרטורת התמזגות 1963°C) ויש לו חוזק מכני גבוה.

קטליזטור. היישום העיקרי של רודיום נובע מיכולתו הייחודית להאיץ תגובות כימיות. הוא יעיל במיוחד בניטרוליזציה של אוקסידי חנקן, מה שעושה אותו בלתי-נדיר בקטליזטורים של רכבים.

היכן מוצאים רודיום

רודיום — אחד מהיסודות הנדירים ביותר בקרקע העולם. כמותו בקרקע נמדדת ב-0,0000001%. הוא לא מופיע בצורה עצמאית, אלא נדיר כמרכיב שניוני של מכרות פלטינה וניקל. מכרות הרודיום העיקריים נמצאים ברפובליקה הדמוקרטית של דרום אפריקה, רוסיה (על החצי האישי של המפרץ הקולי ובמחוז נורילסק), קנדה וזימבבווה. מחיר הרודיום הממוצע — מ-500 ל-700 אלף דולר לקילוגרם, מה שעושה אותו אחד מהמתכות היקרות בעולם.

יישום הרודיום בתעשייה

קטליזטורים של רכבים. בערך 80% מהרודיום שמוכר נמצא בשימוש כאן. בקטליזטורים התלת-מרכיביים, רודיום משחק תפקיד מפתח: הוא ממיר את האוקסידים הנחושת (NOx) לחנקן בטוח וחמצן.

תעשיית הכימיה. רודיום משמש כקטליזטור בתגובת קרבונילציה של מתאן לייצור חומצה ציאנית. הוא גם משמש לייצור חומצה חנקנית ובהידרוגן של חומרים אורגניים.

תעשיית הזכוכית והאופטיקה. סגולות פלטינה-רודיומיות משמשות ליצור כלי נגררים להכנת זכוכית אופטית באיכות גבוהה וליצור סיבים זכוכית, בגלל שהן עמידות לזכוכית מותכה ולא מצבעות אותה. ציפוי רודיומי על משקפיים ומראות נחשב ליוצא-דופן בבהירות ובאורך חיים.

תעשיית הטקסטיל. רודיום משמש לציפוי תכשירי טקסטיל מכסף או כסף, שמעניקים להם בהירות יוצא-דופן, מגינים עליהם מפני חיתוך ומונעים הפקעה. כ-5-10% מהרודיום משמש בתעשיית הטקסטיל.

תעשיית האלקטרוניקה. רודיום משמש לציפוי קשרים חשמליים וצינורות בציוד מדידה ממוקד, בגלל שהוא עמיד לרציחה וליצירת ציפויים אוקסידיים. עובי הציפוי הוא בדרך כלל 0,5–1 מיקרון.

עתיד הרודיום: דרישה גוברת וחיפוש אחר חלופות

עתיד הרודיום קשור בסטנדרטים הסביבתיים הגלובליים. עם המעבר לרכבים חשמליים, תפקידו של רודיום כמרכיב של קטליזטור די.אס.טי. עשוי להפחית. חלק מהיצרנים מחפשים דרכים להחליף את הרודיום במתכות זולות יותר, כמו פאלדיום. אך דרישות אקולוגיות גוברות
© elib.co.il

Permanent link to this publication: