Родий

Ро́дий (лат. Rhodium; обозначается символом Rh) — элемент девятой группы, пятого периода периодической системы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы восьмой группы, VIII-B) с атомным номером 45. Как простое вещество родий при нормальных условиях представляет собой твёрдый переходный металл серебристо-белого цвета. Благородный металл из платиновой группы.

Королёк родия

45	Родий
Rh 102,9055
4d85s1

Не следует путать с радием.

Родий был открыт в Англии в 1803 году Волластоном в ходе работ с платиновой рудой из Южной Америки. Стремясь очистить «сырую» платину от примесей золота и ртути, он растворял её в царской водке, а затем осаждал из раствора нашатырём. Оставшийся раствор имел розовый оттенок, что было невозможно объяснить присутствием известных тогда примесей. Добавление в этот раствор цинка привело к выпадению чёрного осадка, в состав которого входили другие металлы, такие как медь, свинец, а также будущие: палладий и родий. Разбавленная азотная кислота растворила всё, кроме палладия и родия.

Название «родий» Волластон предложил открыватель металла как намёк на др.-греч. ῥόδον — роза, поскольку самые известные соединения родия (III) имеют глубокий тёмно-красный цвет. Именно соединения родия окрашивали в розовый цвет остаток раствора после осаждения из него платины в экспериментах Волластона. Ещё более насыщенный к красному цвет можно увидеть, напрямую растворив металл в царской водке.

Родий в определениях и кратких цитатах

	Сплав родия, рутения и платины ускоряет <является катализатором> окисление аммиака в производстве азотной кислоты.
	— Николай Синицын, «Элемент № 44 — рутений», 1966

	Рутений-катализатор начинает всерьез конкурировать с платиной, иридием и родием.
	— Николай Синицын, «Элемент № 44 — рутений», 1966

	...журнал опубликовал нынешние американские цены на эти металлы. <...> Платина на третьем месте ― 4,8 доллара за грамм. Далее идут иридий (5,82-6,00) и родий (6,95-7,05).
	— Борис Горзев, «Ещё восемнадцать сверхпроводящих», 1967

	...в последнее время получили распространение родиевые зеркала, более стойкие <чем серебряные> к воздействию влаги и различных газов.
	— Борис Казаков, «Серебро», 1969

	...сочли более рациональным покрытие зеркала делать всё же серебряным, а поверх него наносить тончайшую пленку родия, предохраняющую серебро от потускнения.
	— Борис Казаков, «Серебро», 1969

	Он получил два фунта платиновых остатков и приступил к их исследованию. И скоро обнаружил в них, кроме осмия, иридия и родия, около 10% недоизвлеченной платины. О результатах Клаус доложил министру финансов Канкрину.
	— Орест Звягинцев, «Карл Карлович Клаус», 1969

	Производство и потребление родия невелики; велики, однако, ценность и значение этого элемента.
	— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

	Содержание родия в самородной платине составляет доли процента; поэтому долгое время он был практически недоступен.
	— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

	...на Монетном дворе извлекали относительно чистую платину. Родий же вместе с остальными металлами ― спутниками платины шёл в отходы.
	— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

	Позже, когда переработку уральской платины полностью прекратили, родий и его аналоги потекли за рубеж вообще бесплатно
	— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

	Известна, правда, редчайшая разновидность этого минерала ― родистый невьянскит, в котором 11,3% родия. Это самый богатый родием минерал.
	— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

	Сто́ит родий в несколько раз дороже золота. Несмотря на это, спрос на него все время растёт...
	— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

	Родий используется лишь там, где не может быть заменен никакими другими металлами. Главный потребитель родия ― химическая промышленность.
	— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

	Ступка была сделана из родия ― очень редкого и драгоценного металла, а служила для измельчения опять-таки родия, который на этом заводе получали.
	— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

	...на всех стадиях производства родия нет «мелочей». Температурные режимы, концентрация реагентов, материалы аппаратуры, продолжительность отдельных операций ― всё важно.
	— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

	Сейчас родий вместе с другими платиновыми металлами добывают также из сульфидных медно-никелевых руд. Содержание элемента № 45 в этих рудах исчисляется миллиграммами на тонну руды.
	— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

	...химия родия ― это химия его комплексных соединений. Исходным материалом для синтеза большинства комплексных соединений родия служат его хлорокомплексы. <...> Некоторые комплексы родия находят практическое применение в процессах извлечения и очистки самого родия.
	— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

	Отражательная способность родия меньше, чем у серебра (95%), но зато его стойкость к действию корродирующих газов и высоких температур намного больше. Родированные поверхности не тускнеют даже в атмосфере вольтовой дуги.
	— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

	...большая техническая ценность родия и трудности его получения ограничивают использование этого металла для изготовления <ювелирных> предметов роскоши.
	— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

	...присутствие органических восстановителей <...> затрудняет выделение платиновых металлов <...>, особенно это относится к выделению родия и иридия.
	— Михаил Игумнов, Дмитрий Дробот, Валерий Чернышов, «Новые вехи прикладной электрохимии редких и благородных металлов», 2001

	В 70-х годах XX века платина, палладий, родий были востребованы автомобильной промышленностью для изготовления катализаторов дожигания выхлопных газов автомобилей.
	— Дмитрий Дробот, Татьяна Буслаева, «Редкие и платиновые металлы в XX-XXI вв.», 2001

Родий в научной и научно-популярной литературе

Минерал родохрозит

	Рений начали применять вместо иридия и родия в термопарах ― для измерения высоких температур, а также в качестве антикоррозионного покрытия.
	— Евгений Свердлов, Владимир Василевский, «Рассеянные элементы», 1965

	Способность рутения к образованию четырёхокиси сыграла существенную роль в химии этого элемента. Путем перевода в летучую четырёхокись удается отделить рутений от других благородных и неблагородных металлов и после восстановления RuO4 получить наиболее чистый рутений. Этим же способом удаляют из родия, осмия, иридия и платины примеси рутения, которые сильно влияют на свойства платиновых металлов.
	— Николай Синицын, «Элемент № 44 — рутений», 1966

	Разработкой отдельных вопросов химии рутения в разные годы занимались многие известные химики: Я. И. Берцелиус, Ш. Сент-Клер-Девиль, А. Дебрэ, Г. Реми и другие. Было установлено, что по некоторым химическим свойствам рутений близок к железу, а по другим ― к родию и особенно к осмию...
	— Николай Синицын, «Элемент № 44 — рутений», 1966

	Английский журнал «New Scientist» (1966, № 512) сообщил о получении еще восемнадцати сверхпроводящих сплавов с общей формулой А3В, где А ― хром, ванадий, титан, ниобий или молибден, а В ― осмий, иридий, платина, родий или золото. Некоторые из этих сплавов становятся сверхпроводниками уже при 15° абсолютной шкалы.
	— Борис Горзев, «Ещё восемнадцать сверхпроводящих», 1967

Металлический блеск ― отражательная способность, о которой говорилось выше. Можно добавить, что в последнее время получили распространение родиевые зеркала, более стойкие <чем серебряные> к воздействию влаги и различных газов. Но по отражательной способности они уступают серебряным (75-80% и 95-97% соответственно). Поэтому сочли более рациональным покрытие зеркала делать всё же серебряным, а поверх него наносить тончайшую пленку родия, предохраняющую серебро от потускнения.

— Борис Казаков, «Серебро», 1969

	Химически чистая перекись водорода сама по себе не разлагается, эта реакция идет лишь в присутствии катализаторов. Иное дело, что таких катализаторов очень много: ими могут служить металлические золото, серебро, платина, палладий, родий, иридий, окислы железа, марганца, кобальта, некоторые соли.
	— Клавдия Севастьянова, «Уж эта перекись водорода...», 1970

	Лучшим коэффициентом отражения обладает металлическое серебро. Но такое покрытие быстро тускнеет. Поэтому в производстве оптических зеркал предпочитают алюминиевые покрытия, которые наносят напылением в вакууме. Алюминий ― наиболее приемлемый для этого металл: у него лучшая (например, по сравнению с родием) адгезия к стеклу, более высокая плотность паров.
	— Владимир Дмитриев, «Оптическое стекло. Некоторые секреты производства», 1970

Содержание родия в самородной платине составляет доли процента; поэтому долгое время он был практически недоступен. В нашей стране родий начали получать лишь в 1925 году, хотя драгоценное сырьё для производства родия ― богатейшие россыпи самородной платины ― нашли на Урале еще в 1819-1824 годах. Уже в 1828 году из этих россыпей добыли невиданное по тем временам количество самородной платины ― более полутора тонн. Её возили на переработку в Петербург, где на Монетном дворе извлекали относительно чистую платину. Родий же вместе с остальными металлами ― спутниками платины шёл в отходы.

— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

Компактный родий ― серебристый металл с голубоватым оттенком. Красиво выглядит, плавится при температуре около 1980° C, образует сплавы с платиной, палладием, медью и другими металлами. Как и положено благородному металлу, родий обладает высокой химической стойкостью: на компактный родий не действуют ни кислоты, ни щёлочи. Лишь мелкораздробленный, он медленно растворяется в горячей царской водке и горячей концентрированной серной кислоте. Так же устойчив он к действию галогенидов. Даже с фтором он реагирует лишь после продолжительного нагревания. А чтобы окислить на воздухе десятые доли грамма мелкодисперсного родия, его нужно несколько часов продержать в печи при температуре около 1000° C. Только после этого образуется окисел состава Rh2O3.

— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

Извлечение родия и очистка его от неблагородных и благородных примесей ― процесс исключительно сложный, длительный и трудоемкий. Это неизбежно: родий относится к числу наиболее редких элементов. К тому же он рассеян, собственных минералов не имеет. Находят его вместе с самородной платиной и осмистым иридием. И в том и в другом случае содержание родия невелико: обычно оно составляет доли процента в самородной платине и несколько процентов в осмистом иридии. Известна, правда, редчайшая разновидность этого минерала ― родистый невьянскит, в котором 11,3% родия. Это самый богатый родием минерал.

— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

Технология выделения родия зависит прежде всего от вида и состава перерабатываемого сырья. <...> Но такова специфика платиновых металлов. Весь процесс делится как бы на четыре стадии. На первой родий отделяют от платины. На второй извлекают родий из смеси. На третьей очищают его (в виде комплексных соединений). И, наконец, на четвёртой получают порошок металлического родия. При этом надо иметь в виду, что на всех стадиях производства родия нет «мелочей». Температурные режимы, концентрация реагентов, материалы аппаратуры, продолжительность отдельных операций ― всё важно. Управление всеми процессами требует больших знаний и громадного опыта.

— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

Сейчас родий вместе с другими платиновыми металлами добывают также из сульфидных медно-никелевых руд. Содержание элемента № 45 в этих рудах исчисляется миллиграммами на тонну руды. Поэтому собственно аффинажу родия предшествуют операции отделения основных количеств цветных металлов и получения концентрата благородных металлов. <...> Сегодня наша страна ― один из основных производителей родия. А его разведанные мировые запасы (без СССР) исчисляются всего лишь тоннами.

— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

Поскольку родий находится в VIII группе Периодической системы, он должен быть типичным металлом-комплексообразователем. И действительно, химия родия ― это химия его комплексных соединений. Исходным материалом для синтеза большинства комплексных соединений родия служат его хлорокомплексы. Их получают по-разному, например спекая металлический родий с перекисями бария или натрия, а затем растворяя полученный продукт в соляной кислоте. При этом в растворе появляются комплексные ионы (RhCl6)3-.

— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

В комплексных соединениях родий обычно трёхвалентен. Молекулы комплексных соединений родия имеют октаэдрическое строение. Атом родия располагается в центре, а связанные с ним химической связью лиганды ― по углам октаэдра. Лигандами могут быть различные кислотные остатки и нейтральные молекулы <...>. Некоторые комплексы родия находят практическое применение в процессах извлечения и очистки самого родия.

— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

Стабильность термоэлектрических свойств и большая тугоплавкость давно сделали родий исключительно важным материалом для термопар при измерении высоких температур. Родий находит применение и в гальванотехнике, так как поверхность родия обладает высокой отражательной способностью (80% для видимой части спектра). Отражательная способность родия меньше, чем у серебра (95%), но зато его стойкость к действию корродирующих газов и высоких температур намного больше. Родированные поверхности не тускнеют даже в атмосфере вольтовой дуги.

— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

	...присутствие органических восстановителей и экстрагентов в солянокислых растворах затрудняет выделение платиновых металлов, которые в этих средах образуют устойчивые комплексы, особенно это относится к выделению родия и иридия.
	— Михаил Игумнов, Дмитрий Дробот, Валерий Чернышов, «Новые вехи прикладной электрохимии редких и благородных металлов», 2001

...изменение кислотности и наличие экстрагента, а также нефтяных сульфоксидов и октанола, оказывает сильное влияние на электрохимические процессы выделения родия и иридия. Увеличение кислотности от 0,5 до 5 М HCl и добавка трибутилфосфата (0,05 или 0,10 мл/ л) приводят к смещению потенциала начала выделения родия на 0,77 В, а иридия на 1,16 В по сравнению со стандартными значениями, что затрудняет выделение этих металлов из рафинатов платинового и палладиевого каскадов. Для электрохимического выделения родия и иридия необходимо предварительно нейтрализовать рафинат до содержания 15-20 г/л HCl, a электролиз проводить при высокой плотности тока, более 25А/дм2. В этих условиях одновременно с электрохимическим выделением платиновых металлов осуществляется окисление органических веществ и разрушаются комплексы родия и иридия. Кроме того, в ходе электролиза происходит подщелачивание электролита в прикатодном пространстве, что приводит к осаждению гидроксидов металлов примесей, на которых адсорбируются родий и иридий. Совокупность всех этих процессов обеспечивает более полное выделение из растворов всех платиновых металлов.

— Михаил Игумнов, Дмитрий Дробот, Валерий Чернышов, «Новые вехи прикладной электрохимии редких и благородных металлов», 2001

Металлы платиновой группы — рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина — среди редких элементов занимают свою, особую нишу. Сочетание уникальных физических и химических свойств, простое перечисление которых не дает полного представления о неисчерпаемых возможностях этих удивительных металлов, сделало их незаменимыми практически во всех сферах жизни и деятельности человека. <...> В 70-х годах XX века платина, палладий, родий были востребованы автомобильной промышленностью для изготовления катализаторов дожигания выхлопных газов автомобилей. Это привело к существенному изменению структуры потребления металлов платиновой группы, организации производства их солей, потребовало качественно нового подхода к системе аналитического контроля продукции. <...> ...сегодня появились катализаторы нового поколения, содержащие в качестве одного из компонентов иридий в комбинации с платиной и родием, предназначенные для очистки выхлопных газов двигателей с прямым впрыском бензина.

— Дмитрий Дробот, Татьяна Буслаева, «Редкие и платиновые металлы в XX-XXI вв.», 2001

Родий в публицистике и документальной литературе

«Белое золото» (родиевое)

	Неудачной оказалась попытка заменить платиновые электроды более дешевыми. Перебрали всю платиновую группу в Менделеевской таблице ― родий, иридий, палладий. Все они растворялись еще лучше, чем платина. Проверили титан, тантал, графит. Ничего хорошего.
	— Григорий Макаревич, «Наша себацинка», 1966

Американский журнал «Chemical and Engineering News» (1966, № 41) опубликовал материалы, свидетельствующие о значительном росте спроса на драгоценные металлы платиновой группы. Главными потребителями этих металлов стали химическая, нефтяная и электротехническая промышленность. По сравнению с ними доля ювелирного дела совсем не велика. Одновременно журнал опубликовал нынешние американские цены на эти металлы. Самый дешёвый из них ― палладий, его цена ― 1,16-1,23 доллара за грамм. Вторым идет рутений, грамм которого стоит около 2 долларов. Платина на третьем месте ― 4,8 доллара за грамм. Далее идут иридий (5,82-6,00) и родий (6,95-7,05). Самый дорогой металл платиновой группы ― осмий. Грамм его стоит 8,12-8,80 доллара. В сведениях о потреблении обратная картина.

— Борис Горзев, «Ещё восемнадцать сверхпроводящих», 1967

При очистке платины образовывались так называемые остатки: первые, или нерастворимые, ― после обработки сырой платины царской водкой, и вторые ― осаждаемые железом из растворов после выделения платины. Остатки скапливались на монетном дворе. Правительство предоставляло их ученым для исследований. В числе химиков, изучавших русскую платину, были И. Я. Берцелиус в Стокгольме, Ф. Велер в Гетингене, Ф. Гебель и Г. В. Озанн в Дерпте, Р. Германн в Москве, А. А. Снядецкий в Вильно. Результаты их анализов поначалу противоречили один другому… Клаус задумал проверить все проведенные анализы, основательно изучить состав сырой платины. Он получил два фунта платиновых остатков и приступил к их исследованию. И скоро обнаружил в них, кроме осмия, иридия и родия, около 10% недоизвлеченной платины. О результатах Клаус доложил министру финансов Канкрину.

— Орест Звягинцев, «Карл Карлович Клаус», 1969

Элемент № 45 был открыт в Англии в 1803 году замечательным учёным своего времени Вильямом Гайдом Волластоном. Изучая самородную южноамериканскую платину, Волластон обратил внимание на ярко окрашенный розовато-красный фильтрат, полученный из раствора самородной платины в царской водке. Такую окраску раствор приобрел после осаждения платины и палладия. Из этого раствора Волластон выделил тёмно-красный порошок. Прокалив его в атмосфере водорода, Волластон получил белый металл ― новый химический элемент. Именно окраска раствора оказалась тем «святым», в честь которого нарекли элемент: rodos значит «розовый».

— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

Ученые знали, что в этих отходах <платинового производства> есть «немалое количество иридия, родия, осмия, несколько палладия», ― это слова профессора К. К. Клауса, первооткрывателя рутения. Но уровень русской техники того времени не позволял эти металлы разделить. И они оказывались не у дел. Как свидетельствуют документы, к 1862 году на Монетном дворе скопилось более десяти тонн платины и отходов платинового производства. И когда английская фирма Джонсон Маттей и К° предложила продать ей эти «отходы», царские чиновники несказанно обрадовались, и тонны драгоценных металлов пошли за бесценок.

— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

	Позже, когда переработку уральской платины полностью прекратили, родий и его аналоги потекли за рубеж вообще бесплатно ― цена самородной платины определялась лишь содержанием платины… Если же русским ученым для исследований требовались иридий, родий, осмий и их препараты, то приобретать их приходилось в Европе, тратя огромные суммы…
	— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

После Октябрьской революции Советское правительство сразу же приняло меры для создания отечественной промышленности благородных металлов. Прежде всего необходимо было разработать научные основы производства платиновых металлов, а значит, хорошо изучить их свойства. В мае 1918 года был создан и начал работать Институт по изучению платины и других благородных металлов, ныне ордена Ленина Институт общей и неорганической химии АН СССР имени Н. С. Курнакова. В первые же годы в институте выдающимся химиком Л. А. Чугаевым и его учениками были выполнены важные исследования по химии, аффинажу и анализу родия. Через семь лет после создания Платинового института из уральской платины был получен первый отечественный родий.

— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

Сто́ит родий в несколько раз дороже золота. Несмотря на это, спрос на него все время растет: за последние 15 лет потребность в родии выросла более чем в 10 раз. Попробуем разобраться, почему это происходит. <...> Родий используется лишь там, где не может быть заменен никакими другими металлами. Главный потребитель родия ― химическая промышленность. Из сплавов платины с родием делают катализаторные сетки, на которых при температуре 800-900° C происходит окисление аммиака ― главная стадия процесса получения азотной кислоты. Присадка 5-10% Rh намного повышает прочность сетки, и потери платины в процессе производства уменьшаются в 1,5-2 раза. Кроме того, эта присадка увеличивает каталитическую активность платины. Производство азотной кислоты на платино-родиевых катализаторах сейчас исчисляется десятками миллионов тонн в год и требует ежегодно несколько сот килограммов родия.

— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

Другой крупный потребитель родия ― стекольная промышленность. Из сплавов родия с платиной (обычно 7% Rh) делают сосуды для плавления стекломассы и получения тончайших стеклянных и кварцевых нитей. И в этом случае родий резко повышает химическую и механическую стойкость платины, увеличивает срок службы аппаратуры и вдобавок значительно повышает температуру ее плавления. Здесь он также незаменим. Сплавы платины с 1-3% родия идут на изготовление лабораторной химической посуды, от которой требуются высокая химическая и термическая стойкость и способность не менять свой вес даже при длительном прокаливании. Такой посудой пользуются при самых ответственных и точных аналитических исследованиях, в частности при анализе минералов.

— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

Несколько лет назад на одном из заводов существовала единственная в своем роде ступка, весившая (вместе с пестиком) около 30 килограммов. Внешне ― ступка как ступка, но стоимость ее была сравнима, пожалуй, со стоимостью целой фабрики: чтобы эту ступку изготовить, пришлось переработать десятки тысяч тонн руды. Ступка была сделана из родия ― очень редкого и драгоценного металла, а служила для измельчения опять-таки родия, который на этом заводе получали.

— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

Ювелирным изделиям родиевые покрытия придают особый блеск и красоту. Однако большая техническая ценность родия и трудности его получения ограничивают использование этого металла для изготовления предметов роскоши. <...> свойства этого элемента ― очень редкого и очень ценного ― известны далеко не полностью. Изучение этих свойств продолжается, и, надо думать, дальнейшие исследования родия дадут науке много интересного, а промышленности полезного.

— Владимир Пичков, Леонид Шубочкин, «Родий», 1970

Родий в беллетристике и художественной прозе

Желая приготовить главнейшие соединения платиновых металлов для химического кабинета университета, Клаус в 1841 году добыл два фунта отходов платиновой руды и подверг их тщательному анализу, чтобы извлечь некоторое количество нужного ему дорогого металла. В самом начале работы исследователь был удивлён богатством этих платиновых отходов: он извлек из них не только платину, но и другие элементы ― иридий, родий, осмий и палладий. Еще больше заинтересовала его оставшаяся сверх того смесь различных металлов, в которой, как он предполагал, находился ещё какой-то новый, неизвестный науке элемент. Бесплодность попыток дерптского профессора Озанна обнаружить этот элемент не остановила Карла Карловича. Он не только выделил его, но и благородно оставил за ним название заранее данное Озанном, ― рутений.

— Лев Гумилевский, «Зинин» (главы из повести), 1965

	Чему их там, в ЕТШе, учили педагоги ― сами голодные, оборванные, с заплечными мешками, не снимавшимися даже на уроках? А ведь учили, и неплохо! Обрывки знаний до сих пор сохранились в памяти. Алгебраические формулы. Таблица Менделеева. Рутений, родий, палладий… Осмий, иридий, платина…
	— И. Грекова. «Фазан», 1984

См. также

• Кобальт
• Иридий
• Рутений
• Палладий
• Осмий
• Платина
• Золото
• Серебро
• Благородные металлы
• Платиновые металлы