化学元素ロジウムの原子番号は 45 で、その記号は文字 Rh です。 比較的希少な遷移金属で、硬く銀白色で耐食性があります。 白金族元素であり貴金属です。 当然のことながら、103Rh 同位体のみが含まれています。 ロジウムは天然に存在する金属で、通常は遊離金属として、他の金属との合金として、または非常にまれにボウイアイトやロードプラムサイトなどの鉱物中の化合物として存在します。 最も高価で最も希少な貴金属の一つです。
ロジウムは、他の白金族金属と同様に、ニッケルまたはプラチナ鉱石にも含まれています。 塩素化合物の 1803 つのバラ色にちなんで名付けられ、XNUMX 年にウィリアム ハイド ウォラストンによってこれらの鉱床の XNUMX つで発見されました。
世界中で生産されるロジウムの80％以上を占めるこの元素の主な用途は、自動車で使用される三元触媒コンバーターの触媒のXNUMXつです。 ロジウムは通常、プラチナまたはパラジウムと合金化され、金属が腐食や最も強力な化学物質に対して不活性であり、希少であるため、高温および耐腐食性のコーティングに使用されます。 ロジウムメッキは、ホワイトゴールドの外観を改善し、スターリングシルバーの腐食を防ぐためによく使用されます。
XNUMX つの成分からなるシリコーンが混合されており、その一方の成分は水素化ケイ素であり、もう一方の成分はビニル末端シリコンです。 これらの液体の XNUMX つはロジウム錯体を含んでいます。 ロジウムはシリコーンを硬化するために使用されることがあります。
ロジウム検出器は、原子炉の中性子線のレベルを測定するために使用されます。 ロジウムは、酢酸の製造や、医薬品前駆体の作成に使用される不斉水素化技術にも使用されます。
ロジウムの歴史
ウィリアム・ハイド・ウォラストンは、パラジウムを発見した直後の 1803 年にロジウムを発見しました (ロジウムのギリシャ語は「バラ」)。 彼はおそらく南アメリカ産の粗製プラチナ鉱石を使用しました。 彼の方法では、鉱石を王水に溶解し、酸性水酸化ナトリウム（NaOH）で中和しました。
次に、塩化アンモニウムを添加し、白金を塩化白金酸アンモニウムとして沈殿させた。
亜鉛; 銅、鉛、パラジウム、ロジウムなど、他のほとんどの金属とともに沈殿します。 パラジウムとロジウムを除くすべての金属は、希硝酸で溶解されました。 ロジウム、Na3[RhCl6]・nH2塩化ナトリウムを添加するとOとして沈殿するパラジウムとは異なり、王水に不溶です。
バラ色の沈殿物は、亜鉛で処理する前にエタノールで洗浄されました。亜鉛で処理すると、イオン結合からロジウムが押し出され、遊離金属として放出されました。
長年にわたり、この希少元素はほんの少ししか使用されませんでした。 たとえば、ロジウム製の熱電対は、世紀の変わり目には 1800 °C までの温度を測定できました。 1300 ～ 1800 °C の温度範囲で非常に安定しています。
装飾用および耐食性のコーティングとして、電気めっきは最初の重要な用途です。 三元触媒コンバーターは 1976 年にボルボによって初めて使用され、これによりロジウムの需要が増加しました。 排気中のNOxの量を減らすために、以前に使用されていた白金またはパラジウムの代わりにロジウムが三元触媒コンバーターに使用されました。
丈夫で銀色で長持ちする金属ロジウムは、反射率が高いです。 たとえ加熱されても、ロジウム金属は通常、酸化物を生成しません。 ロジウムは溶けるときに酸素のみを吸収します。 固まるときに酸素を放出します。 プラチナと比較すると、ロジウムは密度が低く、融点が高くなります。 ほとんどの酸は影響を与えません。 しかし、硝酸では完全に不溶になりますが、王水ではわずかに溶解します。
ロジウムの分子組成
ロジウムは周期表の第 9 族のメンバーですが、その最外殻の電子配置はその族の標準から逸脱しています。 近くの元素であるニオブ (41)、ルテニウム (44)、パラジウム (46) もこの特性を示します。
ロジウムは通常 +3 の酸化状態で見られますが、0 ～ +7 の酸化レベルも確認されています。
ロジウムは、ルテニウムやオスミウムとは異なり、揮発性酸素化合物を生成しません。 現在知られている安定な酸化物の中で Rh2O3, RHO2, RHO2·xH2O, Na2RHO3, Sr3リロ6 ve Sr3ナロー6 そこ。
ハロゲン化合物のほぼすべての潜在的な酸化状態はよく知られています。 いくつかの例には、塩化ロジウム(III)、三フッ化ロジウム、五フッ化ロジウム、および六フッ化ロジウムが含まれる。 低酸化状態は、リガンドが存在する場合にのみ安定します。
ウィルキンソン社が使用する触媒であるクロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(I)は、最も広く使用されているロジウム-ハロゲン化合物です。 この触媒を使用して、アルケンはヒドロホルミル化または水素化されます。
ロジウムの同位体
ロジウムには、自然の状態では 103Rh 同位体のみが含まれています。 半減期が最も長い放射性元素は、3,3 年後に崩壊する 101Rh、207 日後に崩壊する 102Rh、2,9 年後に崩壊する 102mRh、および 16,1 日後に崩壊する 99Rh です。 さらに 92.926 個の放射性同位体が同定されており、その原子量は 93 u (116.925Rh) から 117 u (100Rh) の範囲にあります。 20,8Rh (105 時間) と 35,36Rh (102 時間) を除いて、ほとんどの半減期は 0,141 時間未満です。 ロジウムには多くのメタ状態があり、最も安定な 101 つの状態は 0,157mRh (4,34 MeV) と 2,9mRh (XNUMX MeV) で、どちらの半減期もそれぞれ XNUMX 日と約 XNUMX 年です (ロジウムの同位体を参照)。
ルテニウムは主な崩壊生成物であり、103 未満の同位体 (安定同位体) の主な崩壊方法は電子捕獲です。 パラジウムが主な生成物であり、103 を超える同位体ではベータ放出が主な崩壊メカニズムです。
ロジウムの入手可能性
地殻内で最も希少な元素の 0,0002 つであるロジウムは、わずか 2 ppm (1010 1) しかないと考えられています。 その価格と商業用途はその希少性の影響を受けます。 ロジウムは通常、ニッケル隕石中に 0,8 pb の濃度で存在します。 試験によると、一部のジャガイモに含まれるロジウムの量は 30 ～ XNUMX ppt です。
ロジウムを含む鉱物は非常に少なく、鉱石はパラジウム、銀、プラチナ、金などの他の金属と組み合わされることが多いため、ロジウムは工業的に抽出することが困難な金属です。 プラチナは、溶解しにくい白色の不活性金属として鉱石から採掘されます。 その主な供給源は、南アフリカ、ロシアのウラル山脈、北米の硫化銅ニッケル鉱山部門、特にオンタリオ州サドベリー地域です。 サドベリーのロジウム含有量は非常に低いにもかかわらず、大量のニッケル鉱石が処理されるため、ロジウムの回収は経済的になります。
ロジウムの輸出先は主に南アフリカ（2010年にはほぼ80％）で、次にロシアが続いている。
毎年、世界中で30トンが生産されています。 ロジウムの価格は信じられないほど不安定です。 ロジウムは、2007年時点で、重量で金の約450倍、銀の27.250倍、銅の2008倍の価格でした。 10.000年にはそのコストが一時オンスあたり350.000万ドル（キログラムあたり2008万ドル）を超えました。 1.000 年の第 35.000 四半期には、ロジウムの価格が大幅に下落し、2010 オンスあたり 2.750 ドル (97.000 キログラムあたり 2013 ドル) 未満になりました。 1.000年初めには、価格は金の価格のXNUMX倍以上となるXNUMXドル（XNUMXキログラムあたりXNUMX万XNUMXドル）まで上昇したが、XNUMX年後半には再びXNUMXドルを下回った。
ほとんどの金属は、政治的および財政的問題による供給過剰と原油価格の極端な下落の結果、価格下落に見舞われました。 2014年から2015年にかけて、中国、インド、その他の発展途上国の経済は停滞しました。 中国は 2014 年にオートバイを除いて合計 23.722.890 万 2015 台の自動車を生産しました。[さらなる情報が必要です] その結果、31,1 年 740,00 月下旬のロジウム価格はトロイオンス (XNUMX グラム) あたり XNUMX 米ドルでした。
市場価格が非常に不安定な金属であるロジウムの所有者は、時として非常に有利な立場にあります。なぜなら、より多くのロジウムを含む鉱石を採掘するには、他のより豊富な貴金属、主にプラチナやパラジウムを含む鉱石も採掘する必要があるためです。それは供給を生み出し、他の金属の価格を下げるでしょう。
市場ではロジウムの供給が完全に制限されていることが多く、それが価格を押し上げています。 これは、これらの他の金属を単に抽出してロジウムを得ることが商業的に実行不可能であるためです。
この供給不足の状況からの回復は、将来的には非常に困難になる可能性があります。これには、メーカーが長年排ガス不正ソフトウェアを使用してきたため、触媒コンバーターに実際にどれだけのロジウム（および他の貴金属）が使用されているかを把握していないことが含まれます。 ロジウムは主に、廃棄された古い車両からリサイクルされた触媒コンバーターに含まれています。 2020年14.700月初旬、ロジウムのスポット価格はトロイオンスあたり2021ドルでした。 Metals Dailyでは、ロジウムの価格は29.400年XNUMX月上旬にトロイオンスあたりXNUMX米ドルに上昇しました。
出典：ウィキペディア
Günceleme: 17/05/2023 20:42