रोडियम क्या है और इसका उपयोग कहाँ किया जाता है?

रोडियम एक दुर्लभ कीमती धातु है और गहने प्रेमियों के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है। रोडियम चढ़ाना कीमती वस्तुओं पर खरोंच और घर्षण की उपस्थिति को रोकता है, लंबे समय तक मूल स्वरूप के संरक्षण में योगदान देता है।

रोडियम एक रासायनिक तत्व है N45 मेंडेलीव की आवर्त सारणी से, प्लैटिनम समूह की महान धातुओं से संबंधित है। इस तत्व की खोज अंग्रेज विलियम हाइड वोलास्टन ने 1803 में प्लेटिनम समाधान के साथ काम करते हुए की थी। इसमें, रसायनज्ञ ने रोडियम नामक एक चमकीले गुलाबी पाउडर पदार्थ की खोज की, जिसका ग्रीक में अर्थ है "गुलाब"।

रोडियम सबसे दुर्लभ और सबसे महंगी धातुओं में से एक है, जो औद्योगिक पैमाने पर प्लैटिनम से इसके अलगाव की जटिलता के कारण है। प्रकृति में, यह खनिजों में मौजूद होता है जिसमें एक साथ कई प्लैटिनोइड शामिल होते हैं। विशेषज्ञ ध्यान दें कि इस धातु का 1 किलो प्राप्त करने के लिए, कई टन देशी प्लैटिनम की आवश्यकता होती है। वोलास्टन ने रोडियम को इस प्रकार अलग किया: रोडियम के सोडियम हाइड्रॉक्साइड नमक को संश्लेषित करने के बाद, उसने लंबे समय तक हाइड्रोजन लौ पर एक गुलाबी-लाल पाउडर को शांत किया, जिसके परिणामस्वरूप उसे शुद्ध धातु की केवल कुछ बूंदें मिलीं।

बाद में, प्रोफेसर लेबेडिंस्की के प्रयासों से, रोडियम को अलग करने की एक नई विधि की खोज की गई। - ठंड से प्लैटिनोइड लवण के घोल के संपर्क में आना। शीतलन के परिणामस्वरूप, समाधान में एक अवक्षेप बनता है, जिसे रोडियम और इरिडियम यौगिकों द्वारा दर्शाया जाता है। यह विधि रासायनिक उद्योग में व्यापक हो गई है और आज भी इसका उपयोग किया जाता है। आज तक, लेबेडिंस्की तकनीक की मदद से, सालाना लगभग 30 टन शुद्ध धातु जारी की जाती है।

रोडियम की उपस्थिति के लिए, लाल-गुलाबी रंग केवल इसके यौगिकों की विशेषता है, जबकि धातु स्वयं चांदी की तरह दिखती है, हालांकि इसकी चमक की चमक में यह इससे नीच है। इसलिए, इस धातु द्वारा परावर्तित प्रकाश की मात्रा 80% है, जबकि चांदी के लिए यह आंकड़ा 95% है. इसके बावजूद, तकनीकी दर्पणों के निर्माण में अक्सर चांदी के बजाय रोडियम का उपयोग किया जाता है। यह प्लैटिनॉइड की अपवर्तकता और अवरक्त रेंज सहित विद्युत चुम्बकीय विकिरण के बढ़े हुए घनत्व पर काम करने की इसकी क्षमता के कारण है। दूसरे शब्दों में, रोडियम चढ़ाना कई वर्षों तक चल सकता है, जबकि समान परिस्थितियों में चांदी चढ़ाना एक दिन भी नहीं टिकेगा।

धातु का लक्षण वर्णन उसके मूल्य का उल्लेख किए बिना अधूरा होगा। शुद्ध रोडियम की कीमत लगातार बदलती रहती है और वार्षिक उत्पादन पर निर्भर करती है। इसलिए, अगस्त 2016 में, रोडियम (31.1034768 ग्राम) के एक ट्रॉय औंस की कीमत लगभग 700 डॉलर थी, लेकिन बाद के वर्षों में कीमत में तेजी से वृद्धि हुई। 2020 की शुरुआत में, एक औंस रोडियम बार की कीमत $9,000 थी।उच्च लागत को इस तथ्य से समझाया गया है कि धातु का अपना खनिज नहीं है और यह देशी प्लैटिनम, निकल और तांबे के अयस्क के साथ-साथ सोने की रेत में एक साथी के रूप में निहित है।

रोडियम एक कठोर, महान, चांदी की धातु है जो कई संक्षारक वातावरणों में रासायनिक प्रतिरोध में अपने पूर्वज, प्लैटिनम से आगे निकल जाती है। इसके परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र इस प्रकार है: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. एक्वा रेजिया (HCl और HNO3 का मिश्रण), H2SO4 सांद्र में (गर्म होने पर) और हाइड्रोजन पेरोक्साइड में उबालने के दौरान धातु अच्छी तरह से घुल जाती है। गलनांक 1964°C है, क्वथनांक 3697°C है, 20°C पर धातु का घनत्व 12.41 g/cm3 है। रोडियम दुर्लभ पृथ्वी धातुओं के समूह से संबंधित है, ठोस अवस्था में इसमें ठंडे रंग के साथ चांदी का रंग होता है।

रोडियम रासायनिक रूप से स्थिर है, जिसके परिणामस्वरूप यह गैर-धातुओं के साथ बहुत खराब प्रतिक्रिया करता है - लाल-गर्म तापमान तक पहुंचने के बाद ही। धातु का विलंबित ऑक्सीकरण केवल कुचल अवस्था में और केवल 1000 डिग्री सेल्सियस पर ही संभव है।

धातु का एक महत्वपूर्ण गुण इसकी छाया को बदलने की क्षमता है, जो विशेष रूप से गहनों में मूल्यवान है। इस प्रकार, जब 800 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर कैल्सीन किया जाता है, तो रोडियम एक ऑक्साइड फिल्म से ढका होता है, जो तापमान 1000 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ने पर गायब हो जाता है।विशेष रूप से सराहना की जाने वाली ब्लैक रोडियम है, जो सबसे उत्तम विन्यास के गहने के निर्माण में अनिवार्य है। धातु की एक अन्य संपत्ति अधिकांश रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करने की क्षमता है। तो, कुचल रोडियम पाउडर की मदद से साधारण वाइन अल्कोहल को एसिटिक एसिड में बदला जा सकता है।

रोडियम का वार्षिक विश्व उत्पादन 30 टन है। उत्पादन की इतनी छोटी मात्रा पृथ्वी के आंतरिक भाग में तत्व की कम सामग्री और अपने स्वयं के खनिजों की अनुपस्थिति के कारण होती है। मुख्य धातु भंडार दक्षिण अफ्रीका गणराज्य में स्थित हैं, जो सामान्य बाजार में 75-80% रोडियम की आपूर्ति करता है। कम समृद्ध जमा कनाडा, कोलंबिया और रूस में स्थित हैं - पृथ्वी के आंतरिक भाग में देशी प्लैटिनम की औसत सांद्रता वाले देशों में।

रिफाइनिंग के अलावा, धातु को निकालने का एक आशाजनक तरीका प्लूटोनियम, यूरेनियम और थोरियम से इसके स्थिर आइसोटोप का अलगाव है, जो व्यापक रूप से परमाणु ऊर्जा में उपयोग किया जाता है। इस तरह से रोडियम प्राप्त करने से खेतों में खनन की गई धातु की उच्च मांग और अपर्याप्त मात्रा की समस्या का समाधान हो सकता है। विकसित परमाणु उद्योग और परमाणु ईंधन में रोडियम की उच्च सामग्री (400 ग्राम / टी तक) को ध्यान में रखते हुए, रोडियम की कमी की समस्या को हल किया जा सकता है, और परमाणु ऊर्जा उद्योग विश्व बाजारों में इस धातु का मुख्य आपूर्तिकर्ता बन जाएगा। .

रोडियम का दायरा काफी विस्तृत है। रासायनिक उद्योग और प्रसंस्करण के कई क्षेत्रों में धातु की मांग है, जहां इसका उपयोग उत्प्रेरक, संरचनात्मक कच्चे माल और गहने सामग्री के रूप में किया जाता है।

इस क्षमता में, धातु का उपयोग रासायनिक प्रतिक्रियाओं में किया जाता है, जिनमें से सबसे आम मिथाइल अल्कोहल से एसिटिक एसिड का उत्पादन होता है।इसका उपयोग निकास ऑटोमोटिव गैसों के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए फ़िल्टर-न्यूट्रलाइज़र के निर्माण में भी किया जाता है। और रोडियम-प्लैटिनम मिश्र धातुओं को हवा के साथ अमोनिया के ऑक्सीकरण द्वारा HNO3 के उत्पादन में सबसे प्रभावी उत्प्रेरक माना जाता है, और इस उत्पादन में रोडियम का कोई विकल्प अभी तक नहीं मिला है।

ग्लास लिक्विड क्रिस्टल उपकरणों के निर्माण में रोडियम अपरिहार्य है, जिसके उत्पादन के लिए वे प्लैटिनम के साथ मिश्र धातु लेते हैं। इस संबंध में, आधुनिक उपकरणों के उत्पादन में वृद्धि के अनुपात में धातु की खपत लगातार बढ़ रही है। रोडियम का सक्रिय रूप से तकनीकी दर्पणों, सर्चलाइट्स और अन्य परावर्तक सतहों के निर्माण में उपयोग किया जाता है जिनका उपयोग चरम स्थितियों और लेजर सिस्टम में किया जाएगा।

प्रयोगशालाओं में इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल गुणों के साथ रत्न और क्रिस्टल उगाने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्लैटिनम-रोडियम क्रूसिबल का उल्लेख करना असंभव नहीं है।. इरिडियम या प्लैटिनम के संयोजन में, धातु का उपयोग अक्सर अत्यधिक तापमान (2200 डिग्री सेल्सियस से ऊपर) को मापने के लिए आवश्यक थर्मोकपल बनाने के लिए किया जाता है। प्रयोगशाला परीक्षण ट्यूबों और रासायनिक प्रयोगों के लिए उपयोग किए जाने वाले फ्लास्क के निर्माण की प्रक्रिया में धातु की भूमिका को नोट करना असंभव नहीं है। इस तथ्य के कारण कि रोडियम व्यावहारिक रूप से किसी भी पदार्थ के साथ बातचीत नहीं करता है, ऐसे व्यंजनों में किसी भी रचना को डाला जा सकता है।

रोडियम का व्यापक रूप से गहनों के निर्माण में उपयोग किया जाता है, जो एक साथ दो कार्य करता है - सुरक्षात्मक और सजावटी। उदाहरण के लिए, एक पतली रोडियम परत के साथ लेपित चांदी एक गहरी चमक प्राप्त करती है, अंधेरा नहीं करती है और हवा में ऑक्सीकरण नहीं करती है, और रोडियम-प्लेटेड सोना, धातु की उच्च कठोरता (मोह पैमाने पर 6 इकाइयों) के कारण अधिक टिकाऊ और पहनने के लिए प्रतिरोधी हो जाता है। इसके अलावा, सफेद सोने का उत्पादन करने के लिए धातु की आवश्यकता होती है, जो गहने प्रेमियों के बीच बहुत लोकप्रिय है, और इसके ऑक्साइड काले सोने के निर्माण में शामिल हैं, कीमती धातु फैशन में अवंत-गार्डे प्रवृत्ति।

ठंडा, लेकिन एक ही समय में गहरी और आकर्षक रोडियम चमक क्यूबिक ज़िरकोनिया, ज़िरकोनियम, हीरे और कीमती धातु के आवेषण के साथ पूरी तरह से संयुक्त है। इसके अलावा, प्लैटिनम और पैलेडियम के गहनों के निर्माण में धातु का उपयोग अक्सर संयुक्ताक्षर के रूप में किया जाता है। रोडियम-प्लेटेड उत्पादों को नियमित सफाई की आवश्यकता नहीं होती है और लंबे समय तक उनकी मूल चमक बरकरार रहती है।

सजावटी कार्य के अलावा, रोडियम सफेद सोने की एलर्जी को काफी कम कर देता है, जो त्वचा के लगातार संपर्क में रहने पर लालिमा और खुजली का कारण बनता है। इस धातु की परत गहने पहनने के अप्रिय परिणामों को रोकती है, जो विशेष रूप से त्वचा रोगों से पीड़ित लोगों के लिए मूल्यवान है। हालांकि, बड़ी संख्या में फायदे के साथ, रोडियम चढ़ाना में अभी भी नुकसान हैं: रोडियम चढ़ाना के लिए समय-समय पर नवीनीकरण की आवश्यकता होती है, और इसकी उपस्थिति से गहनों के एक टुकड़े की कीमत में काफी वृद्धि होती है।

आवेदन के क्षेत्रों के अलावा, सिक्कों के निर्माण में रोडियम का उपयोग किया जाता है। इसलिए, 2009 में, यूएस मिंट में पहले शुद्ध रोडियम सिक्के जारी किए गए थे, जिनका उपयोग भुगतान के साधन के रूप में नहीं किया गया था, बल्कि एक निवेश वस्तु के रूप में किया गया था। हालांकि, थोड़ी देर बाद (2014 में), नेशनल बैंक ऑफ रवांडा ने 10 रवांडा फ़्रैंक के अंकित मूल्य के साथ पहला रोडियम सिक्का जारी किया, जिसे भुगतान के साधन के रूप में इस्तेमाल किया जाने लगा।

सोवियत काल में, एक राय थी कि कई रेडियो घटक शुद्ध रोडियम से बने होते थे। हालाँकि, यह मामले से बहुत दूर था, और धातु का उपयोग केवल कनेक्टर्स के संपर्कों को कवर करने के लिए किया गया था। यह स्वयं पुर्जों के निर्माण के लिए उपयुक्त नहीं था, क्योंकि यह काफी नाजुक और अत्यधिक भंगुर था। लेकिन एक कोटिंग के रूप में, यह जंग के लिए अच्छा प्रतिरोध और विद्युत चुम्बकीय किरणों के उच्च प्रतिबिंब गुणांक के कारण अपरिहार्य था। आरएस -55 (ए) प्रकार के रोडियम-प्लेटेड संपर्क (रीड रिले) आरएस 4569601, आरएस 4569602, आरएस 4569603, आरएस 4569604 और आरएस 4569605 श्रृंखला में हैं।

निम्नलिखित वीडियो आपको बताएगा कि सोना रोडियम क्या है।