Interessante Fakten zu Rhodium

• Ordnungszahl (Anzahl der Protonen im Atomkern): 45
• Atomsymbol (im Periodensystem der Elemente): Rh
• Atommasse (mittlere Masse des Atoms): 102,90550
• Dichte: 12,41 Gramm pro Kubikzentimeter
• Phase bei Raumtemperatur: Fest
• Schmelzpunkt: 3.567 Grad F (1.964 Grad C)
• Siedepunkt: 6.683 Grad F (3.695 Grad C)
• Anzahl der Isotope (Atome desselben Elements mit einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen): 24, deren Halbwertszeiten bekannt sind; eines ist stabil
• Häufigste Isotope: Ein stabiles Isotop Rh-103

Eigenschaften von Rhodium

Rhodium ist eines der sechs Platingruppenmetalle: Platin, Palladium, Rhodium, Osmium, Iridium und Ruthenium. Es wird auch als Edelmetall eingestuft, was bedeutet, dass es nicht so leicht mit Sauerstoff reagiert, als fantastischer Katalysator wirkt und resistent gegen Korrosion und Oxidation ist. Einige gemeinsame Eigenschaften der Platingruppenmetalle sind laut Chemie-Libretexten hohe Schmelzpunkte, allgemeine Ungiftigkeit und Beständigkeit gegen Verschleiß, Oxidation und Korrosion. Rhodium ist das seltenste der Platingruppe und kommt nur bis zu einem Teil pro 200 Millionen in der Erdkruste vor, so Chemistry Libretexts. Rhodium hat eine geringere Dichte und einen höheren Schmelzpunkt als Platin. Laut Lenntech wird Rhodium von Luft und Wasser bis zu 1.112 Grad Fahrenheit (600 Grad Celsius) nicht angegriffen.

Entdeckung von Rhodium

Rhodium wurde 1803 vom englischen Chemiker William Hyde Wollaston entdeckt, kurz nachdem er das Element Palladium entdeckt hatte. Wollaston extrahierte Rhodium aus einem Stück Platinerz, das er in Südamerika gewonnen hatte. Rhodium kommt häufig mit Platinvorkommen vor und wird häufig bei der Gewinnung und Raffination von Platin gewonnen. Wollaston wurde erstmals von dem französischen Chemiker Hippolyte-Victor Collet-Descotils auf die Möglichkeit eines neuen Elements im Platinerz aufmerksam gemacht, der glaubte, dass die rote Farbe einiger Platinsalze auf das Vorhandensein eines nicht identifizierten Metalls zurückzuführen sei. Nach einer Reihe von chemischen Reaktionen gelang es Wollaston, das Platin und Palladium aus der Probe des Platinerzes zu entfernen. Zurück blieb ein dunkelrotes Pulver - das sich als Natriumrhodiumchlorid herausstellte.

Verwendungen von Rhodium

Das Hauptanwendungsgebiet von Rhodium sind Katalysatoren, die zur Reinigung von Autoabgasen dienen. Rhodium - oft zusammen mit Palladium und/oder Platin - erreicht dies durch die Reduzierung von Stickoxiden im Abgas. Ohne Rhodium-Katalysatoren wäre die Luft in unseren Städten durch Fahrzeugabgase viel schlechter. Da Rhodium sehr brillant und anlaufbeständig ist, wird es als Veredelung von Schmuck, Scheinwerfern und Spiegeln verwendet. Außerdem wird es in Legierungen mit Platin für Flugzeugturbinenmotoren verwendet. In der chemischen Industrie wird Rhodium nach Angaben der Royal Society of Chemistry (RSC) als Katalysator bei der Herstellung von Salpetersäure, Essigsäure und Hydrierungsreaktionen verwendet, außerdem zur Beschichtung von Glasfasern, Tiegeln, Thermoelementen und Scheinwerferreflektoren. Da es einen geringen elektrischen Widerstand hat und sehr korrosionsbeständig ist, wird es laut RSC auch als elektrisches Kontaktmaterial verwendet. Rhodium wird oft mit Platin und Iridium legiert, um ein oxidationsbeständiges Metall zu erhalten, das auch hohen Temperaturen standhält. Diese Legierungen werden in Ofenwicklungen, Schreibfedern, Phonographennadeln, Hochtemperatur-Thermoelement- und Widerstandsdrähten, Elektroden für Flugzeugzündkerzen, Lagern und elektrischen Kontakten verwendet.

Wer hätte das gedacht?

• Eine Legierung aus Rhodium-Platin wird in Herzschrittmachern verwendet.
• Rhodium ist gegen die meisten Säuren beständig.
• Rhodium-Metall wird selten allein und fast immer als Legierung verwendet.
• Von den drei Edelmetallen (Rhodium, Platin und Palladium), die der zeit in Fahrzeugkatalysatoren verwendet werden, hat Rhodium die bei weitem höchste Aktivität für die Entfernung von Stickoxiden (NOx) aus dem Abgas. Es hat auch eine sehr hohe Aktivität für die Oxidation von Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenmonoxid (CO) und eine sehr gute Beständigkeit gegen die im Abgasstrom vorhandenen Gifte, so Eastern Catalytic. Sein größter Nachteil sind jedoch seine hohen Kosten.
• Alle Rhodiumverbindungen lassen sich leicht reduzieren oder durch Erhitzen zersetzen, um pulverförmiges (oder Schwamm-) Metall zu erzeugen.

Abbau von Rhodium

Kommerzielles Rhodium wird im Allgemeinen als Nebenprodukt der Kupfer- und Nickelraffination gewonnen. In der Natur kann Rhodium ungebunden oder mit anderen Platinmineralien vorkommen. Nach Angaben der Royal Society of Chemistry kann es in Flusssanden in Nord- und Südamerika und in Kupfer-Nickel-Sulfiderzen in Ontario, Kanada, gefunden werden. Aufgrund seiner Seltenheit, der geringen Marktgröße und des konzentrierten Angebots - Südafrika allein produziert etwa 80 Prozent des weltweiten Rhodiums - sind die Preise traditionel unbeständig.

Rhodium ist in der Lage Sonnenenergie zu speichern

Obwohl Rhodium eine solide Industrienische in der Reinigung von Autoabgasen gefunden zu haben scheint, zeigen viele neue Forschungsprojekte, dass das Edelmetall viel mehr Potenzial haben könnte, insbesondere in seiner primären Rolle als Katalysator. Durch einen neuen chemischen Prozess wird die Wärmeenergie der Sonne genutzt, um Kohlendioxid und Wasser in energiereiche Kraftstoffe umzuwandeln. Bei diesem chemischen Prozess kommt eine neue Materialkombination aus Ceroxid und geringen Mengen an Rhodium als Katalysator zum Einsatz. Diese Entdeckung von Schweizer Forschern ist ein großer Schritt in Richtung der chemischen Speicherung von Sonnenenergie (was für Wissenschaftler ein sehr kniffliges Problem war).