Le numéro atomique de l'élément chimique rhodium est 45 et son symbole est la lettre Rh. C'est un métal de transition relativement rare qui est dur, blanc argenté et résistant à la corrosion. C'est un élément du groupe du platine et un métal noble. Il ne contient naturellement que l'isotope 103Rh. Le rhodium est un métal naturel et se trouve généralement sous forme de métal libre, dans des alliages avec d'autres métaux, ou très rarement sous forme de composé chimique dans des minéraux tels que la bowieite et la rhodplumsite. C'est l'un des métaux précieux les plus chers et les plus rares.
Avec d'autres métaux du groupe du platine, le rhodium se trouve également dans les minerais de nickel ou de platine. Il a été nommé d'après la couleur rose de l'un des composés chlorés et a été découvert dans l'un de ces gisements de minerai par William Hyde Wollaston en 1803.
L'utilisation principale de l'élément, qui représente plus de 80% de tout le rhodium produit dans le monde, est l'un des catalyseurs des convertisseurs catalytiques à trois voies utilisés dans les automobiles. Le rhodium est généralement allié au platine ou au palladium et est utilisé dans les revêtements résistants aux hautes températures et à la corrosion car le métal est inerte à la corrosion et aux produits chimiques les plus agressifs et est rare. Le placage au rhodium est souvent utilisé pour améliorer l'apparence de l'or blanc et pour empêcher la corrosion de l'argent sterling.
Un silicone en deux parties est mélangé, dont un composant est de l'hydrure de silicium et l'autre est du silicium à terminaison vinyle ; l'un de ces liquides contient un complexe de rhodium. Le rhodium est parfois utilisé pour durcir les silicones.
Les détecteurs au rhodium sont utilisés pour mesurer le niveau de rayonnement neutronique dans les réacteurs nucléaires. Le rhodium est également utilisé dans la production d'acide acétique et dans les techniques d'hydrogénation asymétrique utilisées pour créer des précurseurs médicinaux.
Histoire du rhodium
William Hyde Wollaston a découvert le rhodium en 1803 (le mot grec pour rhodium est "rose"), peu de temps après avoir découvert le palladium. Il a utilisé du minerai de platine brut, très probablement d'Amérique du Sud. Dans sa méthode, le minerai était dissous dans de l'eau régale et neutralisé avec de l'hydroxyde de sodium acide (NaOH).
Il a ensuite ajouté du chlorure d'ammonium et précipité le platine sous forme de chloroplatinate d'ammonium.
Zinc; Il a précipité avec la plupart des autres métaux, y compris le cuivre, le plomb, le palladium et le rhodium. Tous les métaux sauf le palladium et le rhodium ont été dissous avec de l'acide nitrique dilué. Rhodium, Na3[RhCl6]·nH2Contrairement au palladium, qui est précipité par l'ajout de chlorure de sodium sous forme d'O, il est insoluble dans l'eau régale.
Le précipité rose-rouge a été nettoyé avec de l'éthanol avant d'être traité avec du zinc, qui a poussé le rhodium hors de la combinaison ionique et l'a libéré sous forme de métal libre.
Pendant de nombreuses années, cet élément rare n'a été utilisé qu'avec parcimonie ; Par exemple, des thermocouples en rhodium pouvaient mesurer des températures jusqu'à 1800 °C au tournant du siècle. Ils sont très stables dans la plage de température de 1300 à 1800 °C.
En tant que revêtement décoratif et résistant à la corrosion, la galvanoplastie est la première application importante. Le convertisseur catalytique à trois voies a été utilisé pour la première fois par Volvo en 1976, ce qui a entraîné une augmentation de la demande de rhodium. Le rhodium a été utilisé dans le convertisseur catalytique à trois voies au lieu du platine ou du palladium précédemment utilisé pour réduire la quantité de NOx dans les gaz d'échappement.
Le rhodium métallique solide, argenté et durable est hautement réfléchissant. Même lorsqu'il est chauffé, le rhodium métallique ne produit généralement pas d'oxyde. Le rhodium n'absorbe l'oxygène qu'en fondant ; Lorsqu'il se solidifie, il libère de l'oxygène. Comparé au platine, le rhodium a une densité moindre et un point de fusion plus élevé. La plupart des acides ne l'affectent pas ; mais l'acide nitrique le rend complètement insoluble, tandis que l'eau régale ne le dissout que peu.
Composition moléculaire du rhodium
Le rhodium fait partie du groupe 9 du tableau périodique, mais la configuration électronique dans ses coquilles les plus externes s'écarte de la norme du groupe. Les éléments voisins niobium (41), ruthénium (44) et palladium (46) présentent également cette particularité.
Le rhodium se trouve généralement à l'état d'oxydation +3, mais des niveaux d'oxydation de 0 à +7 ont également été notés.
Le rhodium, contrairement au ruthénium et à l'osmium, ne produit aucun composé oxygéné volatil. Parmi les oxydes stables actuellement connus Rh2O3, Rh O2, Rh O2·xH2O, Na2Rh O3, Sr3LiRhO6 ve Sr3NaRhO6 Il.
Presque tous les états d'oxydation potentiels des composés halogénés sont bien connus. Certains exemples comprennent le chlorure de rhodium (III), le trifluorure de rhodium, le pentafluorure de rhodium et l'hexafluorure de rhodium. Les états d'oxydation faibles ne sont stables que lorsque des ligands sont présents.
Le chlorotris (triphénylphosphine) rhodium (I), le catalyseur utilisé par Wilkinson, est le composé rhodium-halogène le plus largement utilisé. Les alcènes sont hydroformylés ou hydrogénés à l'aide de ce catalyseur.
Isotopes du rhodium
Le rhodium ne contient que l'isotope 103Rh à l'état naturel. Les éléments radioactifs ayant les demi-vies les plus longues sont le 3,3Rh, qui se désintègre après 101 ans, le 207Rh, qui se désintègre après 102 jours, le 2,9mRh, qui se désintègre après 102 ans, et le 16,1Rh, qui se désintègre après 99 jours. Vingt autres radio-isotopes ont été identifiés, avec des poids atomiques allant de 92.926 93 u (116.925Rh) à 117 100 u (20,8Rh). À l'exception du 105Rh (35,36 heures) et du 102Rh (0,141 heures), la plupart ont des demi-vies inférieures à une heure. Le rhodium a un certain nombre d'états méta, les deux états les plus stables étant 101 mRh (0,157 MeV) et 4,34 mRh (2,9 MeV), tous deux avec des demi-vies de XNUMX jours et d'environ XNUMX ans, respectivement (voir isotopes du rhodium).
Le ruthénium est le principal produit de désintégration et la capture d'électrons est la principale méthode de désintégration pour les isotopes inférieurs à 103 (isotope stable). Le palladium est le principal produit, et pour les isotopes supérieurs à 103, l'émission bêta est le principal mécanisme de désintégration.
Disponibilité du rhodium
On pense que le rhodium, l'un des éléments les plus rares de la croûte terrestre, n'est que de 0,0002 partie par million (2 1010). Sa tarification et ses applications commerciales sont affectées par sa rareté. Le rhodium se trouve généralement dans les météorites de nickel à une concentration de 1 pb. Selon les tests, la quantité de rhodium dans certaines pommes de terre se situe entre 0,8 et 30 ppt.
Le rhodium est un métal difficile à extraire industriellement car il existe très peu de minéraux contenant du rhodium et les minerais sont souvent combinés avec d'autres métaux tels que le palladium, l'argent, le platine et l'or. Lorsqu'il est trouvé, le platine est extrait des minerais sous forme de métal blanc inerte difficile à dissoudre. Ses principales sources sont l'Afrique du Sud, les montagnes de l'Oural en Russie et le secteur minier du sulfure de cuivre-nickel en Amérique du Nord, en particulier la région de Sudbury, en Ontario. Malgré la très faible richesse en rhodium de Sudbury, le volume élevé de minerai de nickel traité rend la récupération du rhodium économique.
Le rhodium est principalement exporté par l'Afrique du Sud (près de 2010 % en 80), suivie par la Russie.
Chaque année, 30 tonnes sont produites dans le monde. Le prix du rhodium est incroyablement volatil. Le rhodium était presque huit fois plus cher en poids que l'or, 2007 fois plus cher que l'argent et 450 27.250 fois plus cher que le cuivre en 2008. Le coût a momentanément dépassé 10.000 350.000 $ l'once (2008 1.000 $ le kilogramme) en 35.000. Au troisième trimestre de 2010, les prix du rhodium ont chuté de façon spectaculaire à moins de 2.750 97.000 $ l'once (2013 1.000 $ le kilogramme). Au début de XNUMX, les prix ont atteint XNUMX XNUMX dollars (XNUMX XNUMX dollars le kilogramme), soit plus du double du prix de l'or, mais sont redescendus en dessous de XNUMX XNUMX dollars fin XNUMX.
La plupart des métaux ont subi des baisses de prix en raison de l'offre excédentaire et des prix du pétrole extrêmement bas causés par des problèmes politiques et financiers. En 2014 et 2015, les économies de la Chine, de l'Inde et d'autres pays en développement ont stagné. La Chine a produit un total de 2014 23.722.890 2015 voitures en 31,1, à l'exclusion des motos.
Les propriétaires de rhodium, un métal dont le prix du marché est très volatil, sont parfois dans une position très avantageuse car l'extraction de minerais contenant davantage de rhodium nécessite également l'extraction de minerais contenant d'autres métaux précieux plus abondants, principalement le platine et le palladium, dont le prix est trop élevé dans le marché, ce qui créera de l'offre et fera baisser le prix des autres métaux.
Le marché est souvent complètement contraint en termes d'approvisionnement en rhodium, ce qui fait grimper les prix. En effet, il n'est pas commercialement viable d'extraire simplement ces autres métaux pour obtenir du rhodium.
La reprise de cette situation de pénurie d'approvisionnement peut être très difficile à l'avenir, pour de nombreuses raisons, y compris les fabricants ne sachant pas combien de rhodium (et d'autres métaux précieux) est réellement utilisé dans les convertisseurs catalytiques pendant de nombreuses années d'utilisation d'un logiciel de triche sur les émissions. Le rhodium se trouve principalement dans les convertisseurs catalytiques recyclés de vieux véhicules mis au rebut. Début novembre 2020, le prix au comptant du rhodium était de 14.700 2021 $ l'once troy. Dans Metals Daily, le prix du rhodium est passé à 29.400 XNUMX $ US l'once troy début mars XNUMX.
Source: Wikipedia
Günceleme: 17/05/2023 20:42