रोडियम

मुक्त ज्ञानकोश विकिपीडिया से
यहाँ जाएँ: भ्रमण, खोज


रोडियम / Rhodium
रासायनिक तत्व
Rh,45.jpg
नमूना
रासायनिक चिन्ह: Rh
परमाणु संख्या: 45
रासायनिक शृंखला: संक्रमण धातु
Rh-TableImage.png

आवर्त सारणी में स्थिति
Electron shell 045 Rhodium.svg
इलेक्ट्रॉनिक ढांचा
अन्य भाषाओं में नाम: Rhodium (अंग्रेज़ी), Родий (रूसी), ロジウム (जापानी)

एक भौतिक तत्त्व है। रोडियम प्रतीक आरएच और परमाणु संख्या 45. यह एक दुर्लभ चांदी सफेद, कठोर, और रासायनिक निष्क्रिय संक्रमण धातु है के साथ एक रासायनिक तत्व है। यह प्लैटिनम समूह का एक सदस्य है। यह केवल एक स्वाभाविक रूप से होती आइसोटोप, 103Rh है। स्वाभाविक रूप से होने वाली रोडियाम आमतौर पर, शायद ही कभी इस तरह के bowieite और rhodplumsite जैसे खनिजों में एक रासायनिक यौगिक के रूप में मुफ्त धातु के रूप में पाया जाता है इसी तरह की धातुओं के साथ alloyed, और। यह नायाब और सबसे मूल्यवान कीमती धातुओं में से एक है।

रोडियम एक महान धातु, जंग के लिए प्रतिरोधी, प्लैटिनम समूह धातुओं के अन्य सदस्यों के साथ एक साथ प्लैटिनम या निकल अयस्क में पाया जाता है। यह एक ऐसी अयस्क में विलियम हाइड Wollaston द्वारा 1803 में खोज की, और उसके क्लोरीन यौगिकों, के बाद यह शक्तिशाली एसिड मिश्रण एक्वा regia के साथ प्रतिक्रिया व्यक्त उत्पादन में से एक का गुलाबी रंग के लिए नामित किया गया था।

तत्व के प्रमुख उपयोग (दुनिया रोडियाम उत्पादन का लगभग 80%) तीन तरह से ऑटोमोबाइल में उत्प्रेरक कन्वर्टर्स में उत्प्रेरक के रूप में है। क्योंकि रोडियाम धातु जंग और सबसे आक्रामक रसायनों के खिलाफ अक्रिय है, और इसकी दुर्लभता के कारण, रोडियाम आमतौर पर प्लैटिनम या पैलेडियम के साथ alloyed और उच्च तापमान और जंग-प्रतिरोधक कोटिंग्स में लागू किया जाता है। सफेद सोने अक्सर एक पतली परत के साथ रोडियाम चढ़ाया जाता है अपनी उपस्थिति में सुधार करने के लिए, जबकि स्टर्लिंग चांदी अक्सर रोडियाम चढ़ाया धूमिल प्रतिरोध के लिए है।

रोडियम डिटेक्टरों परमाणु रिएक्टरों में इस्तेमाल कर रहे हैं न्यूट्रॉन प्रवाह स्तर को मापने के लिए।

विषय वस्तु [छिपाएं] 1 इतिहास 2 लक्षण 2.1 रासायनिक गुण 2.2 आइसोटोप 3 घटना 3.1 खनन और कीमत 3.2 प्रयुक्त परमाणु ईंधन 4 अनुप्रयोगों 4.1 उत्प्रेरक 4.2 सजावटी उपयोगों 4.3 अन्य उपयोगों 5 सावधानियां 6 भी देखें 7 सन्दर्भ 8 बाहरी लिंक इतिहास [संपादित स्रोत]

विलियम हाइड Wollaston रोडियम (ग्रीक rhodon (ῥόδον) जिसका अर्थ है "गुलाब") विलियम हाइड Wollaston द्वारा 1803 में खोज की थी, [4] जल्द ही पैलेडियम की उनकी खोज के बाद। [5] [6] [7] उन्होंने कहा कि कच्चे तेल की प्लैटिनम अयस्क शायद दक्षिण अमेरिका से प्राप्त किया करते थे। [8] उनकी प्रक्रिया एक्वा regia में अयस्क भंग और सोडियम हाइड्रोक्साइड (NaOH) के साथ एसिड को निष्क्रिय शामिल किया गया। इसके बाद उन्होंने (एनएच अमोनियम क्लोराइड जोड़कर अमोनियम chloroplatinate के रूप में प्लैटिनम उपजी 4Cl)। तांबा, सीसा, पैलेडियम और रोडियाम की तरह ज्यादातर अन्य धातुओं जस्ता के साथ उपजी थे। पतला नाइट्रिक एसिड, लेकिन सभी पैलेडियम और रोडियाम भंग कर दिया। इनमें से पैलेडियम एक्वा regia में भंग लेकिन रोडियाम नहीं, [9] और रोडियाम ना के रूप में सोडियम क्लोराइड के अलावा द्वारा उपजी गया था 3 [RhCl 6] · राष्ट्रीय राजमार्ग 2O। इथेनॉल के साथ धोया जा रहा है के बाद, गुलाब लाल वेग जस्ता, जो आयनिक यौगिक में रोडियाम विस्थापित और इस तरह मुक्त धातु के रूप में जारी किया रोडियाम के साथ प्रतिक्रिया व्यक्त की गई थी। [10]

खोज के बाद, दुर्लभ तत्व केवल मामूली आवेदन किया था; उदाहरण के लिए, इस सदी के अंत तक, रोडियम युक्त thermocouples 1800 डिग्री सेल्सियस तक तापमान को मापने के लिए इस्तेमाल किया गया। [11] [12] पहली बड़ी आवेदन सजावटी उपयोगों के लिए और जंग प्रतिरोधी कोटिंग के रूप में विद्युत गया था। [13] 1976 में वोल्वो द्वारा तीन तरह उत्प्रेरक कनवर्टर की शुरूआत रोडियाम के लिए मांग में वृद्धि हुई। पिछले उत्प्रेरक कन्वर्टर्स, प्लैटिनम या पैलेडियम इस्तेमाल किया, जबकि तीन तरह उत्प्रेरक कनवर्टर के लिए इस्तेमाल किया रोडियाम निकास में NOx की मात्रा को कम करने के लिए है। [14] [15] [16]

लक्षण [संपादित स्रोत] इलेक्ट्रॉनों की जेड तत्व संख्या / खोल 27 कोबाल्ट 2, 8, 15, 2 45 रोडियाम 2, 8, 18, 16, 1 77 इरीडियम 2, 8, 18, 32, 15, 2 109 meitnerium 2, 8, 18, 32, 32, 15, 2 (भविष्यवाणी) रोडियम एक कठिन, चांदी, टिकाऊ धातु एक उच्च reflectance गया है। रोडियम धातु सामान्य रूप से एक ऑक्साइड के रूप में नहीं है, यहां तक ​​कि जब गरम। [17] ऑक्सीजन केवल रोडियाम के पिघलने बिंदु पर वातावरण से अवशोषित कर लेता है, लेकिन दृढ़ीभवन पर जारी की है। [18] रोडियम दोनों एक उच्च गलनांक और प्लैटिनम की तुलना में कम घनत्व है। यह सबसे एसिड से हमला नहीं है: यह नाइट्रिक एसिड में पूरी तरह से अघुलनशील है और एक्वा regia में थोड़ा घुल।

रासायनिक गुण [संपादित स्रोत]

विल्किनसन के उत्प्रेरक रोडियम आवर्त सारणी के समूह 9 के अंतर्गत आता है, लेकिन सबसे बाहरी गोले में इलेक्ट्रॉनों का विन्यास समूह के लिए असामान्य है। इस विसंगति भी पड़ोसी तत्वों में मनाया जाता है, नाइओबियम (41), दयाता (44), और पैलेडियम (46)।

ऑक्सीकरण राज्यों रोडियाम की +0 आरएच 4 (सीओ) 12 +1 RhCl (पीएच 3) 2 2 आरएच 2 (ओ 2CCH 3) 4 +3 RhCl 3, आरएच 2O 3 4 RHF 4, रो 2 +5 RHF 5, सीनियर 3LiRhO 6 +6 RHF 6 रोडियाम के आम ऑक्सीकरण राज्य +3 है, लेकिन +0 से +6 ऑक्सीकरण राज्यों में भी मनाया जाता है। [19]

दयाता और आज़मियम के विपरीत, रोडियाम कोई अस्थिर ऑक्सीजन यौगिकों रूपों। नाम से जाना जाता स्थिर आक्साइड आरएच शामिल 2O 3, रो 2, रो 2 · XH 2O, ना 2RhO 3, सीनियर 3LiRhO 6 और सीनियर 3NaRhO 6. [20] हलोजन यौगिकों लगभग संभव ऑक्सीकरण राज्यों की पूरी रेंज में जाना जाता है। रोडियम (तृतीय) क्लोराइड, रोडियाम (चतुर्थ) फ्लोराइड, रोडियाम (वी) फ्लोराइड और रोडियम (छठे) फ्लोराइड उदाहरण हैं। कम ऑक्सीकरण राज्यों केवल ligands की उपस्थिति में स्थिर रहे हैं। [21]

सबसे प्रसिद्ध रोडियाम हैलोजन यौगिक विल्किनसन के उत्प्रेरक chlorotris (triphenylphosphine) रोडियाम (मैं) है। इस उत्प्रेरक hydroformylation या alkenes की हाइड्रोजनीकरण में प्रयोग किया जाता है। [22]

आइसोटोप [संपादित स्रोत] मुख्य लेख: रोडियाम की आइसोटोप स्वाभाविक रूप से होने वाली रोडियाम केवल एक आइसोटोप, 103Rh से बना है। सबसे अधिक स्थिर radioisotopes 3.3 साल की एक आधा जीवन, 207 दिनों की एक आधा जीवन, 2.9 वर्ष की एक आधा जीवन के साथ 102mRh साथ 102Rh साथ 101Rh हैं, और 16.1 दिनों की एक आधा जीवन के साथ 99Rh। बीस अन्य radioisotopes परमाणु भार 92.926 यू (93Rh) 116.925 यू (117Rh) से लेकर के साथ विशेषता किया गया है। इनमें से अधिकांश एक घंटे से भी कम आधा जीवन, 100Rh (20.8 घंटे) और 105Rh (35.36 घंटे) को छोड़कर है। यह कई मेटा राज्यों, सबसे अधिक स्थिर किया जा रहा 102mRh (0.141 एमईवी) 4.34 दिन (रोडियाम की आइसोटोप देखें) की एक आधा जीवन के साथ 2.9 के बारे में वर्ष की एक आधा जीवन और 101mRh (0.157 एमईवी) के साथ है। [23]

कम से कम 103 (स्थिर आइसोटोप) वजन आइसोटोप में, प्राथमिक क्षय मोड इलेक्ट्रॉन कब्जा प्राथमिक क्षय मोड बीटा उत्सर्जन है और प्राथमिक उत्पाद पैलेडियम है और प्राथमिक क्षय उत्पाद दयाता है में अधिक से अधिक 103 आइसोटोप,। [24]

घटना [संपादित स्रोत] रोडियम पृथ्वी की पपड़ी में नायाब तत्वों में से एक, दस लाख (2 × 10-10) के अनुसार एक अनुमान के अनुसार 0.0002 भागों शामिल है। [25] इसकी दुर्लभता इसकी कीमत और व्यावसायिक अनुप्रयोगों में इसके उपयोग को प्रभावित करता है।

खनन और मूल्य [संपादित स्रोत]

आरएच कीमत विकास। रोडियाम के औद्योगिक निकासी जटिल है क्योंकि इस तरह के अयस्कों पैलेडियम, चांदी, प्लेटिनम, और सोने के रूप में अन्य धातुओं के साथ मिश्रित कर रहे हैं और वहाँ बहुत कुछ रोडियाम असर खनिज हैं। यह प्लैटिनम अयस्कों में पाया जाता है और एक सफेद धातु अक्रिय कि फ्यूज करने के लिए मुश्किल है के रूप में निकाला जाता है। प्रमुख स्रोत दक्षिण अफ्रीका में स्थित हैं; यूराल पर्वत की नदी की रेत में; और Sudbury, ओंटारियो, क्षेत्र के तांबा, निकल सल्फाइड खनन क्षेत्र सहित उत्तर अमेरिका, में। हालांकि मात्रा Sudbury में बहुत छोटा है, प्रसंस्कृत निकल अयस्क की बड़ी राशि रोडियाम वसूली लागत प्रभावी बनाता है।

रोडियाम का मुख्य निर्यातक दक्षिण अफ्रीका (2010 में लगभग 80%) रूस द्वारा पीछा किया जाता है। [26] वार्षिक दुनिया उत्पादन 30 टन है। रोडियाम की कीमत अत्यधिक चर रहा है। 2007 में, रोडियाम लागत सोने से लगभग आठ गुना अधिक, 450 बार चांदी की तुलना में अधिक है, और वजन द्वारा तांबे से 27,250 गुना अधिक। 2008 में, कीमत संक्षेप प्रति औंस $ 10000 (प्रति किलोग्राम $ 350,000 से) ऊपर पहुंच गया। 2008 के 3 तिमाही की आर्थिक मंदी रोडियाम कीमतों में तेजी से धक्का दे दिया वापस $ 1,000 से नीचे औंस ($ 35,000 से प्रति किलोग्राम) प्रति; मूल्य 2010 की शुरुआत ($ 97,000 प्रति किलोग्राम) (दो बार से अधिक सोने की कीमत) द्वारा $ 2,750 को rebounded, लेकिन देर से 2013 में, कीमतों में कम से कम 1000 $ थे।

राजनीतिक और वित्तीय समस्याओं [स्पष्टीकरण की जरूरत] बहुत कम तेल की कीमतों और अधिक आपूर्ति के लिए नेतृत्व किया है, सबसे धातुओं की कीमत में गिरावट के कारण। चीन, भारत और अन्य उभरते देशों की अर्थव्यवस्था 2014 और 2015 में धीमा 2014 अकेला, 23722890 मोटर वाहनों चीन में उत्पादन किया गया है, मोटरसाइकिलों को छोड़कर। [स्पष्टीकरण की जरूरत] यह 740.00 यूएस की एक रोडियाम कीमत में हुई $ ट्रॉय औंस प्रति ( देर से नवम्बर 2015 में 31.1 ग्राम) [27]

प्रयुक्त परमाणु ईंधन [संपादित स्रोत] मुख्य लेख: कीमती धातुओं के संश्लेषण रोडियम यूरेनियम -235 का एक विखंडन उत्पाद है; इसलिए, विखंडन उत्पाद के प्रत्येक किलोग्राम हल्का रोडियाम सहित प्लैटिनम समूह धातुओं की एक महत्वपूर्ण राशि शामिल है। खेतों में परमाणु ईंधन रोडियाम का एक संभावित स्रोत है। हालांकि, निकासी जटिल और महंगा है, और रोडियाम radioisotopes की उपस्थिति सबसे लंबे समय तक रहते थे आइसोटोप (लगभग 10 वर्ष) के कई आधा जीवन के लिए भंडारण ठंडा करने की अवधि की आवश्यकता है। इन कारकों स्रोत बदसूरत बनाने के लिए और कोई बड़े पैमाने पर निकासी का प्रयास किया गया है। [28] [29] [30]

एप्लीकेशन [संपादित स्रोत] इस तत्व की प्राथमिक उपयोग के लिए एक उत्प्रेरक कनवर्टर के रूप में ऑटोमोबाइल में है, कम हानिकारक गैसों में हानिकारक unburned हाइड्रोकार्बन, कार्बन मोनोऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और निकास उत्सर्जन बदल रहा है। के रोडियाम के 30,000 किलो 2012 में दुनिया भर में भस्म, 81% (24,300 किलो) में चला गया और 8060 किलो इस आवेदन से बरामद किया गया था। रोडियाम के बारे में 964 किलो कांच उद्योग में इस्तेमाल किया गया था, जिनमें ज्यादातर शीसे रेशा और फ्लैट पैनल कांच के उत्पादन के लिए, और 2,520 किलो रासायनिक उद्योग में इस्तेमाल किया गया था। [26]

उत्प्रेरक [संपादित स्रोत] 2012 में, रोडियम की दुनिया उत्पादन का 81% ऑटोमोबाइल उत्प्रेरक कन्वर्टर्स में भस्म हो गया था। [26] रोडियम नाइट्रोजन और ऑक्सीजन को नाइट्रोजन आक्साइड की कमी में अन्य धातुओं प्लैटिनम के लिए बेहतर है: [31]

2 कोई एक्स → एक्स हे 2 + N 2 रोडियम उत्प्रेरक, औद्योगिक प्रक्रियाओं की एक संख्या में इस्तेमाल कर रहे हैं विशेष रूप से मिथेनॉल का उत्प्रेरक कार्बोनाइलीकरण में मोनसेंटो प्रक्रिया द्वारा एसिटिक एसिड का उत्पादन करने के लिए। [32] यह भी आणविक डबल बांड, एक प्रक्रिया निश्चित सिलिकॉन घिसने के निर्माण में महत्वपूर्ण करने के लिए hydrosilanes के अलावा उत्प्रेरित करने के लिए प्रयोग किया जाता है। [33] रोडियम उत्प्रेरक भी cyclohexane को बेंजीन कम करने के लिए उपयोग किया जाता है। [34]

BINAP के साथ एक रोडियाम आयन के जटिल मेन्थॉल के संश्लेषण के रूप में, अनुकृति संश्लेषण के लिए एक व्यापक रूप से इस्तेमाल अनुकृति उत्प्रेरक है। [35]

सजावटी उपयोग करता है [संपादित स्रोत] रोडियम गहने में और सजावट के लिए उपयोग पाता है। यह बिक्री के समय, जिसके बाद पतली परत के उपयोग के साथ दूर पहनता है पर यह एक चिंतनशील सफेद सतह देने के लिए सफेद सोने और प्लैटिनम पर electroplated है। यह गहने व्यापार में रोडियाम चमकती के रूप में जाना जाता है। यह भी कोटिंग धूमिल के खिलाफ की रक्षा करने के लिए स्टर्लिंग सिल्वर (रजत सल्फाइड, Ag2S, वायुमंडलीय हाइड्रोजन सल्फाइड, H2S से उत्पादित) में इस्तेमाल किया जा सकता है। ठोस (शुद्ध) रोडियाम गहने और अधिक निर्माण (उच्च गलनांक और गरीब बढ़ने की योग्यता), क्योंकि ऊंची कीमत की तुलना की कठिनाई की वजह से, बहुत दुर्लभ है। [36] उच्च लागत सुनिश्चित करता है कि रोडियाम एक बिजली के रूप में ही लागू किया जाता है।

रोडियम भी सम्मान के लिए इस्तेमाल किया गया है या, अभिजात वर्ग का दर्जा दर्शाता है जब इस तरह की चांदी, सोने या प्लेटिनम के रूप में और आमतौर पर इस्तेमाल धातुओं अपर्याप्त समझा रहे थे। 1979 में विश्व रिकार्ड गिनीज बुक इतिहास के सभी समय सबसे ज्यादा बिकने वाले गीतकार और रिकॉर्डिंग कलाकार होने के लिए पॉल मैककार्टनी एक रोडियाम चढ़ाया डिस्क दे दी है। [37]

अन्य उपयोगों में [संपादित स्रोत] रोडियम सख्त और जंग प्रतिरोध [17] प्लेटिनम और पैलेडियम के सुधार के लिए एक alloying एजेंट के रूप में प्रयोग किया जाता है। इन मिश्र भट्ठी windings, ग्लास फाइबर के उत्पादन, thermocouple तत्वों, विमान स्पार्क प्लग के लिए इलेक्ट्रोड, और प्रयोगशाला crucibles के लिए bushings में उपयोग किया जाता है। [38] अन्य उपयोगों में शामिल हैं:

बिजली के संपर्क में, जहां यह छोटे बिजली के प्रतिरोध, छोटे और स्थिर संपर्क प्रतिरोध, और महान जंग प्रतिरोध के लिए महत्वपूर्ण है। [39] या तो विद्युत या वाष्पीकरण द्वारा चढ़ाया रोडियम अत्यंत कठिन है और ऑप्टिकल उपकरणों के लिए उपयोगी है। [40] विशेषता एक्स रे यह उत्पादन के लिए मैमोग्राफी प्रणालियों में फिल्टर। [41] रोडियम न्यूट्रॉन डिटेक्टरों दहन इंजीनियरिंग परमाणु रिएक्टरों में इस्तेमाल कर रहे हैं न्यूट्रॉन प्रवाह के स्तर को मापने के लिए - इस विधि वर्तमान न्यूट्रॉन प्रवाह के स्तर को निर्धारित करने के लिए एक डिजिटल फिल्टर की आवश्यकता है, तीन अलग-अलग संकेतों पैदा करने के साथ, तत्काल, कुछ ही सेकंड की देरी है, और एक मिनट की देरी प्रत्येक का खुद संकेत स्तर; सभी तीन रोडियाम डिटेक्टर संकेत में संयुक्त रहे हैं। तीन पालो वर्डे परमाणु रिएक्टरों प्रत्येक एक सटीक 3 डी "तस्वीर" जेट के प्रदान करने और सबसे अधिक आर्थिक रूप से परमाणु ईंधन का उपभोग करने के ठीक ट्यूनिंग के लिए अनुमति देता है 305 रोडियाम न्यूट्रॉन डिटेक्टर, पांच खड़ी स्तरों में से प्रत्येक पर 61 डिटेक्टरों है। [42]

रोडियाम की एक 78 जी नमूना  

एक धातु कोर उत्प्रेरक कनवर्टर के पार अनुभाग  

रोडियाम चढ़ाया सफेद सोने की शादी की अंगूठी  

रोडियम पन्नी और तार सावधानियां [संपादित स्रोत] एक महान धातु होने के नाते, शुद्ध रोडियाम निष्क्रिय है। हालांकि, रोडियम की रासायनिक परिसरों प्रतिक्रियाशील हो सकता है। मंझला घातक खुराक (LD50) चूहों के लिए रोडियाम क्लोराइड की 198 मिलीग्राम (RhCl है 3) शरीर के वजन के प्रति किलोग्राम। [43] अन्य महान धातु, जिनमें से सभी को भी प्रकृति में रासायनिक यौगिकों के रूप में घटित करने के लिए निष्क्रिय कर रहे हैं जैसे, रोडियाम किसी भी जैविक समारोह की सेवा के लिए नहीं पाया गया है। मौलिक रूप में, धातु हानिरहित है। [44]

लोग साँस लेना द्वारा कार्यस्थल में रोडियम से अवगत कराया जा सकता है। व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रशासन (OSHA) एक 8 घंटे कार्यदिवस से अधिक 0.1 मिलीग्राम / एम 3 पर कार्यस्थल में रोडियाम निवेश के लिए कानूनी सीमा (अनुमेय जोखिम सीमा) निर्दिष्ट किया है, और व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य के लिए राष्ट्रीय संस्थान (NIOSH) है सिफारिश की जोखिम सीमा (आरईएल) की स्थापना एक ही स्तर पर। 100 मिलीग्राम / एम 3 के स्तर पर, रोडियाम तुरंत जीवन और स्वास्थ्य के लिए खतरनाक है। [45] घुलनशील यौगिकों के लिए, PEL और रिलायंस एनर्जी दोनों 0.001 मिलीग्राम / एम 3 रहे हैं। [46]