Son Haberler

Dünyadaki En Pahalı Metallerden Rodyum Nedir?

-
Eylül 3, 2022
Dünyadaki En Pahalı Metallerden Rodyum Nedir?

Rodyum, Yunanca “gül” anlamına gelen dünyanın en pahalı metallerinden biridir. Son derece yüksek yansıma oranı altından bin kat daha fazladır.

Dünyadaki En Pahalı Metallerden Rodyum Nedir?

Rodyum, platin grubunda yer alan dünyanın en pahalı metallerinden biridir. Platin, paladyum, osmiyum, iridyum ve rutenyumdan oluşan altı platin grubu metal arasında yer alır. Yansıma ve parlaklık oranı çok yüksek olduğu için özellikle pahalı takılarda kullanılır. Havadan etkilenmediği için metallerin üzerine kaplanarak parlaklık verir. Asitlere, korozyona ve muhtelif atmosfer şartlarına karşı son derece dayanıklı bir metaldir. Büyük oranda otomotiv sektöründe katalitik konvertörlerde kullanılır. Egzoz gazlarının hasarlı emisyonlarının tesirlerini eksiltir. İşlenmesi güç, ender bulunan, garip özellileri olan bu kıymetli metalle alakalı bir hayli bilgiyi derlemeye çalıştık.

İngiliz bilim adamı William Hyde Wollaston

Tarihçesi

Rodyum, 1803 senesinde İngiliz kimyacı ve fizikçi William Hyde Wollaston tarafından Peru’dan temin ettiği işlenmemiş bir platin madenindeki analizleri sırasında Londra’da keşfedilmiştir.

Wollaston, platin tuzlarındaki belirlenemeyen kırmızı rengin değişik metallere işaret ettiğini öngörüyordu. Bunu incelemek için platin madenini hidroklorik asit ve nitrik asit karışımı aqua regia asitle çözerek nötralize etti. Daha sonra amonyum kloroplatinat gibi platini de amonyum klorite ilave ederek çökeltti. Bu harekâtın ardından kırmızı renkli rodyum klorür ortaya çıktı. Wollaston, rodyumu keşif çalışmaları sırasında platin grubu metallerinden paladyumu da keşfetmiştir.

1930’lu senelerde rodyum, elektro-kaplama usulü ile gümüş mutfak eşyalarında kaplama olarak kullanıldı. İkinci Dünya Savaşı’ndan sonra özellikle takı sektöründe rodyum kullanımı çoğalmaya başladı. Son 40 sene içinde teknolojideki büyümelere bağlı olarak rodyum, daha ince katman olarak kaplama uygulamalarında kullanılıyor.

“Rodyum” sözcüğü, Yunanca “rhodon” başka bir deyişle “gül” kelimesinden türetilmiştir. Rodyum kâşifi Wollaston, rodyum tuzlarının seyreltik çözeltisinin gül kırmızısı renginde olması nedeniyle bu adı seçti. İngilizcesi “rhodium” biçimindedir.

Rodyumun en ehemmiyetli özelliği, yüksek yansıma ve parlaklık oranıdır.

Fiziksel ve Kimyevi Özellikleri

Rodyumun kimyevi simgeyi “Rh”dir. Atom numarası 45, atom ağırlığı 103’cins. Yoğunluğu 12,41 grcm3’cins. Erime noktası 1964 derece, kaynama noktası 3695 derecedir. Platinden daha yüksek erime noktasına sahip olmasına karşın yoğunluğu platinden daha azdır. Atom yarıçapı 134 pm, kovalent yarıçapı 142 pm’dir. Enerji seviyesi başına elektronları “2, 8, 18, 16, 1” biçimindedir. Öteki tüm elementlerden değişik olarak dış kabuğunda yalnızca 1 elektron vardır. “2, 3, 4, 5, 6” kıymetlik alabilir. Bileşiklerinde +2 ve +3 kıymetliklidir. +3 bedellikli tuzları kompleks iyonlar kapsar. Kristal yapısı yüzey merkezli kübik kafestir.

Rodyum, periyodik tabloda 9. Grup, 5. Periyot, D-Blok’taki platin grubu elementlerden biridir. Geçiş metalleri element serisinde yer alır. Gümüş beyaz renkte katı bir metaldir. Parlaklığı ve yansıma oranı yüksek elementlerden biridir. Oldukça dayanıklı bir metaldir. Elektrik mukavemeti ve sabit kontak mukavemeti yüksektir. Yüksek korozyon mukavemetine sahiptir. Buğulaşmayla levha haline getirilmiş rodyum, elektrolizle kaplandığında son derece serttir. Yüksek sıcaklıkta klordan etkilenir ve çok rakamda karışık bileşikler verebilen kırmızı renkli rodyum klorüre dönüşür.

Rodyum, “Kral Suyu” aqua regia ismi verilen hidroklorik asit ve nitrik asit karışımı güçlü asitte az ölçüde çözünür. Nitrik asitte çözünmez. Pudra halindeki rodyum, yalnızca derişik sülfürik asitte çözünebilir. Eritilmiş peroksit, alkali siyanür ve sülfatlardan ve gaz halindeki flordan etkilenir. Sıradan koşullarda genellikle bir oksit oluşturmaz. Yüksek sıcaklıklarda oksit oluşturabilir.

İzotopları

Platin grubu metaller genellikle aynı madende bulunur. Rodyum; platin, paladyum, altın ve gümüş gibi metallerle bulunduğu kompleks madenden muhtelif kimyevi operasyonlarla elde edilebilir. Natürel platin alaşımlarında yüzde 1 ila 5 oranında bulunan ender bir metaldir. Ayrıca platin yapımında beyaz atıl bir metal olarak yan mahsuldür. Nikel ya da bakır yapımının da yan mahsulüdür. Aynı zamanda Uranyum-235’in nükleer fisyon atıklarının bir mahsulü de olabilir. Ancak nükleer atıklardan elde edilmesi güç ve pahalıdır.

Natürel rodyum, kararlı Rh-103 izotopundan oluşur. Radyoaktif oranı yüksek izotoplar kapsar. Atom kütle numaraları 94 ila 117 arasında değişen 25 adet radyoaktif izotopu bulunur. Radyoaktif izotopları tereddüttür, 18’inin yarılanma ömrü 1 saatten azdır. Rh-103’deri daha ağır izotoplarının ilk bozunma modu beta emisyonu ile paladyum izotoplarıdır. İkincil bozunma modu ise, elektron tutma yoluyla rutenyum izotoplarıdır.

Bazı rodyum izotopları ve yarılanma ömürleri şöyledir; Rh-99 16 gün, Rh-101 3,3 sene, Rh-102 207 gün, Rh-105 35,3 saat.


Hangi Alanlarda Uygulamaları Vardır?

Rodyumun en ehemmiyetli kullanımları alaşımlar, otomotiv sektörü ve takı sektörüdür. Platin ve paladyum alaşımlarında katalizör görevi görür, bu iki metalin sertleşmesini sağlar, korozyona karşı direnç kazandırır. Platin ve beyaz altının yüzeyinin yansımasını artırır, parlaklık verir. Otomotiv sektöründe motorlarda katalizör dönüştürücü görevi görür. Katalitik konvertörlerde motordan çıkan karbonmonoksit ve öteki zehirli egzoz gazlarını dönüştürerek hasarlı emisyon oranlarını en aza indirir. Üretilen rodyumun takribî yüzde 90’ı katalitik konvertörlerde kullanılır.

Takı sektöründe de pahalı metallerden biridir. Sanayide kullanılan ehemmiyetli bir katalizördür. Rodyum, karakteristik olarak x-ray ışını üretir. Bu nedenle mamografi sistemlerinde kullanılabilen bir metaldir. Nükleer harekâtlarda da kullanılabilir. Ayrıca, rodyum alaşımları, kimya laboratuarlarında kullanılan yüksek sıcaklıklara dayanıklı porselen veya muhtelif metallerden yapılmış dayanıklı kroze yapımında kullanılır. Bir cins sıcaklık sensörü olan beynelmilel sıcaklık ölçeği termokupl ısıl çift, yüzde 90 platin, yüzde 10 rodyum kapsayan alaşımdan üretilir.

Rodyum, alaşımları ve bileşiklerinin kullanıldığı bazı mahsuller ve alanlar şunlardır; elektrik kontakları, optik aletler, optik elyaf ve aynalar, takılar ve mücevherler, ziynet eşyaları, saatler, katalitik sistemler, kalemler, sert alaşımlar, kaplamalar, tıbbi aygıtlar, elektronik aletler ve makinelerin parçaları…

Rodyumun Eylül 2017 itibariyle ons kıymeti 4 bin lira ortamındadır.

Bunları Öğreniyor Musunuz?

Rodyum, en kıymetli metaller arasında altın ve platinden sonra dünyadaki en pahalı üçüncü metaldir. En pahalı maddeler arasında ise platinden sonra 15. sıradadır. Bir ons 28,34 gram rodyumun külçesi takribî 4 bin lira. Gramı takribî 150 liradır.
2007 senesinde rodyumun kıymeti; altından 8 kat, gümüşderi 450 kat, bakırdan 27 bin 500 kat daha fazlaydı. 2008 senesinde ons maliyeti 10 bin dolara yükseldi. 2015 senesinde ons maliyeti 740 dolardı.
Rodyum maliyetleri arza ve piyasa koşullarına göre değişebilmektedir. Bu nedenle bazen platinden kıymetli olabilmektedir. Kıymetli metaller sıralamasında daha alt sıralara da düşebilmektedir. En ehemmiyetli kullanımı otomotiv sektörü olduğu için vasıta satışlarıyla doğru orantılı olarak maliyeti değişebilmektedir.
Rodyum, yüksek erime noktası nedeniyle güç işlenir ve pahalıdır. Bu nedenle saf olarak takı ve mücevherlerde seyrek kullanılır. Takılarda genellikle beyaz altın ve platinle alaşım halinde kullanılır.
Rodyum, yansıma oranı oldukça yüksektir. Işığı çok iyi yansıtır. Bu nedenle platin ve beyaz altın gibi takılarda kullanılan metallerle beraber kullanıldığında elde edilen alaşımın yansımasını artırır. Buna kuyumcu ve mücevher sektöründe “rodyum yansıması” ismi verilir.
Neredeyse tam beyaz altın platin takılar, parlak bir yüzey kazandırmak için rodyum kaplanır. Rodyumun parlaklığının altından neredeyse bin kat daha fazla olduğu belirtiliyor.
Saf rodyum, oda sıcaklığından ve öteki atmosferlerden etkilenmez, yansımasını ve parlaklığını koruyabilir.
Rodyum, pahalı olduğu için zenginliği temsil eder. 1979 senesinde ünlü şarkıcı Paul McCartney, Guinness Rekorlar Kitabı tarafından “en çok satan şarkı yazarı” olduğu için rodyum kaplama bir disk ile ödüllendirilmiştir.
Dünyanın en pahalı kalemi ve en pahalı board oyunu gibi rekorlar kitabına giren bazı metal objeler rodyum kapsar.
Rodyumun en ehemmiyetli natürel kaynakları Güney Afrika, Kuzey Amerika ve Ural Dağları’nda bulunur. En büyük rodyum ihracatçısı Güney Afrika ve Rusya’dır.
Yerkabuğundaki rodyum oranı milyonda 0,0002 parça olarak varsayım ediliyor. Dünyadaki rodyum rezervinin 3 bin ton olduğu öngörülüyor.
Dünyada senede takribî 20-30 ton rodyum üretilmektedir.
Rodyumun saf hali toksik olarak görülmez. Ancak bazı bileşikleri oldukça toksiktir ve kanserojen bir yapıdadır. Bu bileşiklerde kgda 12,6 miligram alınması halinde öldürebilir.