ロジウムとは何ですか? どこで使用されていますか?

ロジウムは希少な貴金属であり、ジュエリー愛好家にはよく知られています。ロジウムメッキにより、大切なアイテムのキズや擦り傷を目立たなくし、本来の姿を長く保つことができます。

ロジウムは、白金族の貴金属に属する、メンデレーエフの周期表の化学元素 N45 です。 この元素は、1803 年にイギリス人のウィリアム ハイド ウォラストンがプラチナ溶液を扱っているときに発見しました。 その中で化学者は、ギリシャ語で「バラ」を意味するロジウムと呼ばれる鮮やかなピンク色の粉末状の物質を発見しました。

ロジウムは、最も希少で最も高価な金属の 1 つです。 これは、工業規模でのプラチナからの分離の複雑さによるものです。自然界では、一度にいくつかのプラチノイドを含む鉱物に存在します。専門家は、この金属を 1 kg 得るには数トンの天然プラチナが必要であると指摘しています。ウォラストンはロジウムを次のように分離しました。ロジウムの水酸化ナトリウム塩を合成した後、ピンクがかった赤色の粉末を水素炎で長時間か焼しました。その結果、純粋な金属が数滴しか得られませんでした。

その後、レベディンスキー教授の努力により、ロジウムを分離する新しい方法が発見されました。 - 風邪によるプラチノイド塩の溶液への曝露。冷却の結果、ロジウムおよびイリジウム化合物に代表される沈殿物が溶液中に形成された。この方法は化学産業で広く普及し、現在でも使用されています。今日まで、レベディンスキー技術の助けを借りて、年間約30トンの純金属が放出されています。

ロジウムの外観は、赤ピンクの色合いがその化合物にのみ特徴的ですが、金属自体は銀のように見えますが、光沢の明るさは劣ります。そう、 この金属が反射する光の量は 80% ですが、シルバーは 95% です。.それにもかかわらず、テクニカルミラーの製造では、銀の代わりにロジウムがよく使用されます。これは、プラチノイドの耐火性と、赤外線範囲を含む密度の高い電磁放射で動作する能力によるものです。つまり、ロジウムメッキは何年も長持ちしますが、同じような条件下でのシルバーメッキは一日たりとも長持ちしません。

金属の特性評価は、その価値に言及しないと不完全です。 純粋なロジウムの価格は常に変動し、年間生産量によって異なります。そのため、2016 年 8 月には 1 トロイオンスのロジウム (31.1034768 g) が約 700 ドルでしたが、その後数年間で価格が急上昇しました。 2020 年の初めには、1 オンスのロジウム バーの価格は 9,000 ドルでした。コストが高いのは、金属には独自の鉱物がなく、天然のプラチナ、ニッケル、銅の鉱石、およびコンパニオンとして金砂に含まれているという事実によって説明されます。

ロジウムは、多くの腐食環境での耐薬品性に​​おいて、その先祖であるプラチナを凌駕する硬くて貴な銀色の金属です。 その原子の電子式は次のとおりです。Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. 金属は、王水 (HCl と HNO3 の混合物)、H2SO4 濃縮液 (加熱した場合)、および過酸化水素での沸騰中によく溶解します。融点は 1964°C、沸点は 3697°C、20°C での金属の密度は 12.41 g/cm3 です。ロジウムは希土類金属のグループに属し、固体状態では冷たい色合いの銀色をしています。

ロジウムは化学的に安定しているため、非金属とはほとんど反応しません。 - 真っ赤な温度に達した後のみ。金属の遅延酸化は、粉砕された状態で 1000°C でのみ可能です。

金属の重要な品質は、ジュエリーで特に価値のある色合いを変える能力です。 そのため、ロジウムは800℃で焼成すると酸化膜で覆われ、1000℃まで昇温すると消失します。特に高く評価されているのは、最も精巧な構成のジュエリーの製造に欠かせないブラックロジウムです。金属のもう 1 つの特性は、ほとんどの化学反応の触媒として機能する能力です。したがって、砕いたロジウム粉末の助けを借りて、通常のワインアルコールを酢酸に変換できます.

ロジウムの世界の年間生産量は 30 トンですが、このように生産量が少ないのは、地球内部の元素の含有量が少なく、それ自体の鉱物が存在しないためです。主な金属鉱床は南アフリカ共和国にあり、ロジウムの 75 ～ 80% を一般市場に供給しています。 カナダ、コロンビア、ロシアには、地球内部に天然のプラチナが平均的に集中している国があり、それほど豊富ではない鉱床があります。

精製に加えて、金属を抽出する有望な方法は、核エネルギーで広く使用されているプルトニウム、ウラン、トリウムから安定同位体を分離することです。この方法でロジウムを入手することで、需要が高く、採掘される金属の量が不十分であるという問題を解決できます。発展した原子力産業と核燃料中のロジウム含有量の高さ（最大400g/t）を考慮すると、ロジウム欠乏の問題は解決でき、原子力産業は世界市場へのこの金属の主要な供給者になるでしょう。 .

ロジウムの範囲は非常に広いです。この金属は、化学産業や加工の多くの分野で需要があり、触媒、構造原料、宝飾品の材料として使用されています。

この容量では、金属は化学反応で使用され、その中で最も一般的なのはメチルアルコールからの酢酸の生成です。また、自動車の排気ガスで機能するように設計されたフィルター中和剤の作成にも使用されます。 また、ロジウム-プラチナ合金は、アンモニアを空気で酸化して HNO3 を生成する際に最も効果的な触媒であると考えられており、この生成においてロジウムに代わるものはまだ見つかっていません。

ロジウムは、ガラス液晶デバイスの製造に不可欠であり、その製造にはプラチナとの合金が使用されます。この点で、金属の消費量は、最新のガジェットの生産量の増加に比例して着実に増加しています。ロジウムは、極端な条件やレーザーシステムで使用されるテクニカルミラー、サーチライト、その他の反射面の製造に積極的に使用されています。

実験室で電気光学特性を備えた宝石や結晶を成長させるために使用されるプラチナ ロジウムるつぼは言うまでもありません。.イリジウムまたはプラチナと組み合わせて、金属は極端な温度 (2200°C 以上) を測定するために必要な熱電対を作るためによく使用されます。化学実験に使用する実験用試験管やフラスコの製造工程において、金属の役割を無視することはできません。ロジウムは実質的にいかなる物質とも相互作用しないため、そのような皿にはあらゆる組成物を注ぐことができます。

ロジウムはジュエリーの製造に広く使用されており、保護と装飾という2つの機能を同時に果たします。例えば、 薄いロジウム層でコーティングされたシルバーは深い輝きを放ち、暗くならず、空気中で酸化しません。 ロジウムメッキの金は、金属の硬度が高いため (モーススケールで 6 単位)、耐久性と耐摩耗性が向上しています。さらに、この金属は、ジュエリー愛好家の間で非常に人気のあるホワイト ゴールドを生成するために必要であり、その酸化物は、貴金属ファッションの前衛的なトレンドであるブラック ゴールドの作成に関与しています。

冷たく、しかし同時に深く妖艶なロジウムの輝きは、キュービック ジルコニア、ジルコニウム、ダイヤモンド、貴金属のインサートと完璧に調和しています。 さらに、この金属は、プラチナやパラジウムのジュエリーの製造において、リガチャーとして使用されることがよくあります。ロジウムメッキ製品は定期的なお手入れが不要で、本来の光沢を長期間保ちます。

装飾的な機能に加えて、ロジウムはホワイトゴールドのアレルギー誘発性を大幅に軽減します。この金属の層は、ジュエリーを着用することによる不快な結果を防ぎます。これは、皮膚病に苦しむ人々にとって特に価値があります。しかし、多くの利点に加えて、ロジウムメッキにはまだ欠点があります。ロジウムメッキには定期的な更新が必要であり、その存在自体がジュエリーの価格を大幅に上昇させます。

考慮された適用分野に加えて、ロジウムは硬貨の製造にも使用されています。 そのため、2009 年に最初の純ロジウム硬貨が米国造幣局で発行されました。これは支払い手段としてではなく、投資対象として使用されました。しかし、少し後 (2014 年)、ルワンダ国立銀行が額面 10 ルワンダ フランの最初のロジウム硬貨を発行し、支払い手段として使用されるようになりました。

ソビエト時代には、多くのラジオ部品が純粋なロジウムでできているという意見がありました.しかし、これは事実とはかけ離れており、金属はコネクタの接点を覆うためだけに使用されていました。 非常に壊れやすく、過度にもろいため、部品自体の製造には適していませんでした。 しかし、耐腐食性が高く、電磁波の反射率が高いため、コーティングとしては不可欠でした。 RS 4569601、RS 4569602、RS 4569603、RS 4569604、RS 4569605 シリーズの RES-55 (A) タイプのロジウムメッキ接点 (リード リレー)。

次のビデオでは、ゴールド ロジウムとは何かを説明しています。