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ロジウムの化学要素

ロジウムの化学要素
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ビデオ: 「貴金属の新規な高効率高速回収プロセス」 兵庫県立大学 大学院工学研究科 化学工学専攻 教授 八重 真治 2024, 七月

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ロジウム(Rh)、化学元素、周期表のグループ8〜10(VIIIb)、期間5および6の白金金属の1つで、主に白金を硬化させるための合金化剤として使用されます。ロジウムは、銀白色の貴重な金属で、光の反射率が高いです。室温の雰囲気によって腐食したり変色したりすることはなく、頻繁に金属物体に電気めっきされ、研磨されて、ジュエリーやその他の装飾品に永続的で魅力的な表面を与えます。金属はまた、光学機器の反射面の製造にも使用されます。

ロジウムを少量のプラチナに添加すると、純粋なプラチナよりも硬く、高温での重量減少がさらに遅い合金が生成されます。このような合金は、非常に高温の化学環境(自動車の触媒コンバーターを含む)で、実験室の炉のるつぼ、スパークプラグ電極、および触媒に使用されます。硝酸の工業生産では、ロジウム-白金合金のガーゼ触媒が使用されます。これは、アンモニアが燃焼して一酸化窒素になるときの火炎温度に耐えることができるためです。純粋なプラチナのワイヤーに結合された10%ロジウム– 90%プラチナの合金のワイヤーは、酸化性雰囲気の高温を測定するための優れた熱電対を形成します。国際温度スケールは、この熱電対の起電力によって660°〜1,063°C(1,220°〜1,945°F)の範囲で定義されます。

ロジウムは、天然白金合金の最大4.6%を構成する希少元素です。また、イリジウムとオスミウムのネイティブ合金でも発生します。イリドスミンでは最大11.25パーセント、シセルスカイトでは最大4.5パーセントです。ロジウムは他のプラチナ金属と関連して自然に発生し、その分離と精製はグループ全体の冶金処理の一部を形成します。ロジウムは一般に、鉱石からのニッケルと銅の抽出の副産物として商業的に入手されます。

天然ロジウムは完全に安定同位体ロジウム-103で構成されています。この元素は最初、英国の化学者であり物理学者であるウィリアムハイドウォラストンによって粗プラチナから分離(1803)されました。ロジウムは酸による攻撃に対して非常に耐性があります。塊状の金属は、高温の濃硝酸や塩酸、あるいは王水でさえ溶解されません。金属は溶融硫酸水素カリウムに溶解して、複雑な水溶性硫酸塩K 3 Rh(SO 43・12H 2 Oを生成します。これは、高温の濃硫酸、および過塩素酸ナトリウムを含む濃塩酸に125°〜150°で含まれます。 C(257°–302°F)。

ロジウムの化学は主に+1と+3の酸化状態に集中します。+6までの他の正の酸化状態のいくつかの化合物が認識されます。ロジウムは二酢酸ロジウム、Rh 2(O 2 CCH 34と、酸化状態+2の2つの追加の配位子(水、ピリジン、トリフェニルホスフィンなど)を含むさまざまな誘導体を形成します。酸化状態+1の錯体は、主に一酸化炭素、オレフィン、ホスフィンを配位子として含みます。すべてのロジウム化合物は、加熱によって容易に還元または分解され、粉末状またはスポンジ状の金属が生成されます。これらの化合物の中で、三塩化ロジウム、RhCl 3(ロジウムが+3状態にある)は最も重要なものの1つです。それは、様々な酸化状態にある他の多くのロジウム化合物の出発物質を提供します。水性エマルションでは、多くの有用な有機反応を触媒することができます。

要素のプロパティ

原子番号 45
原子量 102.905
融点 1,966°C(3,571°F)
沸点 3,727°C(6,741°F)
比重 12.4(20°C)
酸化状態 + 1、+ 2、+ 3、+ 4、+ 5、+ 6
電子構成。 [Kr] 4d 8 5s 1