Черный родий и его особенности

Время на прочтение статьи = 13 минут

Покупая украшения из драгоценных металлов или бижутерию, нужно обязательно спросить у продавца насколько изделие стойкое к механическим повреждениям и как за ним правильно ухаживать. Так как даже мелкие царапины, потёртости или потемневшие поверхности сильно портят внешний вид серёжек, колец, цепочек. Чтобы этого избежать драгоценности покрывают специальным напылением.

Родий: основные сведения

Металл родийВ соответствии с информацией из википедии, родий является элементом побочной подгруппы восьмой группы пятого периода периодической системы химических элементов, составленной Д. И. Менделеевым , с атомным номером — 45. А также там указано, что родий (греч. «роза») — это твёрдый переходной металл серебристо-белого цвета, который относится к благородным из металлоплатиновой группы. В природе встречается очень редко. Собственных минералов не имеет, но в редкой разновидности осмистового иридия — его содержание доходит до 11,3%.

В виде простого соединения содержится в никелевых и платиновых рудах, а также в некоторых золотых песках Южной Америки. Ежегодная добыча родия не превышает 30 тонн.

Основные месторождения находятся на территории:

  • ЮАР (поставки родия на мировой рынок из этой страны составляют 75−80%);
  • Канады;
  • Колумбии;
  • России.Черный родий и его особенности

Свойства родия для ювелирного применения

Родий — это самый твёрдый, самый дорогой драгоценный металл с совершенным по красоте холодным блеском. Таковы наиболее известные характеристики уникального природного элемента. До его открытия в 1803 году англичанином Уильямом Гайдом, родий попросту отправляли в отходы после извлечения платины.

Ценность родияДля ювелирного применения особое значение имеют следующие физические свойства родия:

  • температура плавления — 1964 °C (у чистого золота — 1064 °C, серебра — 961 °C);
  • твёрдость — 6 (по шкале Мооса). Серебро и золото имеют показатель твёрдости равный 2,5;
  • блеск — холодный, белого цвета, лучший в сравнении с золотом, но хуже, чем у серебра. Со временем не тускнеет.

Уникальным химическим свойством родия является его стойкость к агрессивным коррозионным средам (кислоты, хлор, сера, фтор). Причём по этому показателю он значительно превосходит платину. Окислительные процессы в металле происходят, когда температура достигает значения, выше 600 °C. При нагревании родий становится пластичным.

Несмотря на то что он обладает высокой устойчивостью к механическим повреждениям и изнашиванию — это хрупкий металл, поэтому его нельзя использовать, как базовый материал для ювелирных изделий.

Ювелирное применение родия

Кольцо после родированияСпрос на родий очень высокий, а отраслей, где он востребован гораздо больше, чем самого драгоценного элемента. В основном редкий металл применяется в тех сферах, где не находят других более дешёвых или способных его заменить вариантов. Например, в промышленном секторе при изготовлении зеркал измерительной техники, термопар датчиков температуры, получении азотной кислоты и многого другого.

В ювелирной отрасли элемент № 45 востребован для производства специальных фильтров, без которых невозможно выращивание в искусственных условиях кристаллов некоторых драгоценных самоцветов.

Кроме того, в настоящее время для придания ювелирным изделиям сияющего блеска, который сохраняется долгие годы, опытные ювелиры наносят на них тонкий слой родия. Украшения прошедшие такую обработку, называют родированными. При этом каждое из них имеет соответствующую маркировку.

Родиевое покрытие ювелирных изделий

Родиевое покрытие — это слой родия толщиной от 0.1 до 25 мкм, нанесённый на кольца, серьги, колье из серебра, золота, платины. Такую обработку можно провести и для более дешёвых сплавов, которые используют в бижутерии. Процедуру покрытия ювелирного изделия проводят гальваническим методом. Нанесение родиевого слоя требует от ювелиров внимания и точного соблюдения требований технологического процесса.

Техника родирования: достоинства и недостатки родированных украшений

Родиевое покрытие применяется с целью предупреждения быстрого износа ювелирного изделия, а также для придания ему платинового блеска и долговечности.

Серебро родированноеПравильнее всего родировать украшение сразу после его изготовления, так как на поверхности новых изделий ещё нет каких-либо повреждений. Слой родия в этом случае ложится ровно, без изъянов.

Изделие, которое уже носили можно отдать в специализированную ювелирную мастерскую для родирования. Его проводят следующим образом:

  1. Изделие полируют или шлифуют, чтобы получить идеально ровную поверхность для нанесения тончайшего слоя родия.
  2. Затем проводят тщательное промывание и обезжиривание украшения.
  3. Подготовленное изделие помещают в гальваническую ванну со специальным раствором.

Воздействие электрического тока, пропускаемого через раствор, приводит к выделению родия. При этом изделие постепенно покрывается тонким слоем драгоценного металла, толщина которого зависит от длительности процесса и интенсивности разряда тока.

В результате обработки ювелирный материал не потускнеет со временем и не потеряет цвет. Например, золотая цепочка с родиевым покрытием не портится даже при ежедневном ношении, а родированное серебряное колечко дольше сохраняет блеск. К тому же такое изделие обладает гипоаллергенными свойствами. Это особенно важно для людей, склонных к проявлению аллергии на золотые или серебряные украшения.Черный родий и его особенности

Недостатками родиевого покрытия можно считать его подверженность влиянию таких объективных факторов, как время и частое ношение ювелирного изделия. То есть, родиевый слой может стереться или потрескаться. В таких случаях понадобится провести повторное родирование, что, конечно, предполагает дополнительные материальные траты. Так, в среднем, цена покрытия родием ювелирного изделия составляет 500−1000 рублей.

Маркировка родиевого покрытия

Наиболее часто слоем родия покрывают украшения из платины, белого золота (585, 750, 375 проб), а также серебра (925 пробы). При этом под белым золотом подразумевается сплав золота с каким-либо металлом белого цвета — серебром, никелем, палладием. Чем выше его проба, тем ярче проявляется желтизна, которую ювелиры облагораживают нанесением слоя родия. После этого ювелирное изделие приобретает наиболее выигрышный цвет и блеск.

Родиевое покрытие кольцаВ настоящее время родиевому покрытию можно придать разные оттенки — белый, розовый, жёлтый с золотистым отливом, чёрный. Родирование чёрного цвета ювелиры используют для того, чтобы придать изделию слегка состаренный вид. Этот фон является оптимальным для усиления блеска сапфиров и бриллиантов. А также родием принято покрывать места закрепки драгоценных камней.

Иногда на сплавы для бижутерии c основой из латуни наносят родиевое покрытие. Однако, это значительно увеличивает конечную стоимость изделия.

Все ювелирные украшения с родиевым покрытием имеют специальную маркировку:

  • родированное серебряное украшение — rhodium silver jewelry;
  • золото, покрытое чёрным родием — black rhodium gold;
  • белое золото 375 пробы — rhodium plated white gold (9 karat).

Цена ювелирного изделия с родиевым покрытием будет высокой для украшений из дорогих металлов. Стоимость родированного изделия из дешёвых материалов значительно ниже и составляет всего 1500−2000 рублей.

Получение

Родий извлекают из самородной платины. Сырую самородную платину помещают в фарфоровые котлы, после чего обрабатывают царской водкой при нагревании в течение суток. Родий, почти вся платина, палладий, неблагородные металлы (железо, медь и другие), частично рутений и иридий переходят в раствор, а в осадке остаётся осмистый иридий, кварц, хромистый железняк и другие примеси. Оставшийся раствор упаривают, в осадке остаётся до 6 % родия, присутствуют также палладий, рутений, иридий, платина (всю её с помощью NH4Cl отделить не удаётся) и неблагородные металлы. Этот осадок растворяют в воде и ещё раз тем же способом отделяют платину. Раствор, в котором остались родий, рутений и палладий, направляют на очистку и разделение.Черный родий и его особенности

Родий извлекают разными способами. Известен способ, предложенный советским учёным В. В. Лебединским в 1932 г. Вначале на раствор действуют нитритом натрия NaNO2. Таким образом осаждают и отделяют от раствора гидроокиси неблагородных металлов. Родий сохраняется в растворе в форме Na3[Rh(NO2)6]. После этого действием NH4Cl на раствор на холоде выделяют родий в виде малорастворимого комплекса (NH4)2Na[Rh(NO2)6]. Однако при этом вместе с родием в осадок переходит и иридий. Другие платиновые металлы — рутений, палладий и остатки платины — остаются в растворе.

На осадок действуют разбавленным едким натром, что позволяет растворить его. Из полученного раствора действием аммиака и NH4Cl снова осаждают родий. Осаждение происходит за счёт образования малорастворимого комплексного соединения [Rh(NH3)3(NO2)3]. Отделенный осадок тщательно промывают раствором хлористого аммония. После этого осадок обрабатывают соляной кислотой, нагревая его в ней в течение нескольких часов. Протекает реакция:

2[Rh(NH3)3(NO2)3] + 6HCl → 2[Rh(NH3)3Cl3] +3NO2 + 3NO + 3H2O

с образованием триаминтрихлорида родия ярко-жёлтого цвета. Осадок тщательно промывают водой, переводя в состояние, пригодное для выделения металлического родия. Прокаливание полученного соединения проводят в течение нескольких часов при 800—900 °C. Итогом процесса является порошкообразный продукт смеси родия с его окислами. Порошок охлаждают, промывают разбавленной царской водкой с целью удаления оставшегося незначительного количества неблагородных примесей, после чего при высокой температуре восстанавливают до металла в среде водорода.

Черный родий и его особенности

Драгоценный металл группы платиноидов с изумительным холодным блеском, самый дорогой и самый твердый. Такими характеристиками отличается родий – повелитель бриллиантов и самоцветов, компаньон серебра, золота и платины, аристократ среди металлов.

Своим названием этот химический элемент обязан цвету своих типичных соединений – розовому и темно-красному (от греческого слова «родос», означающего «роза»). Именно в соединениях впервые был обнаружен родий.

Интересно, что порошковая форма элемента не похожа цветом ни на его компактный металлический аналог, ни на его соединения и отличается темной и даже черной окраской.

Черный родий и его особенности

Слиток родия — одна тройская унция Мало кто знает, что история родия очень непроста. Поначалу этот металл по незнанию отправлялся в отходы при извлечении платины – королевы благородных металлов, каковой она считалась в то время. Лишь со временем побочный продукт платинового производства заинтересовал ученых. И каково же было изумление, когда вследствие цепочки различных химических реакций — окислений и извлечений, им удалось получить чистый порошок неизвестного ранее вещества, которое со временем стало цениться дороже самой платины.

Количество родия в земной коре не превышает одной миллионной доли процента (1·10-7%), а его содержание в метеоритах чуть больше и составляет — 4,8·10-5%. Собственных минералов этот металл не имеет. Он всегда выступает в роли компаньона, встречаясь в самородной платине, в золотоносных песках, в рудах меди и никеля, а также в составе осмистого иридия.

Самой богатой на родий разновидностью осмистого иридия является родиевый невьянскит, который содержит около 11,3% чистого драгоценного металла.

Мировая добыча родия составляет ничтожно малое количество, его производство и применение незначительно, но ценность его огромна. Главной добывающей страной, поставляющей 75-80% родия на мировой рынок, является Южно-Африканская Республика.Черный родий и его особенности

Самым простым и наглядным примером, демонстрирующим применение родия, является производство ювелирных изделий. Здесь он часто выполняет и защитную, и декоративную функцию. Родий, добавленный к платине, существенно повышает ее прочность и придает ей характерный блеск. Серебро, обработанное этим металлом, приобретает необыкновенное сияние.

Защищая, родий предупреждает окислительную реакцию серебра на компоненты воздуха, потемнение и утрату блеска со временем, способствует большей прочности.

Золото, покрытое родием, становится более износоустойчивым. Существование родия создало возможность для получения белоснежного золота, так любимого и ценимого поклонниками дорогих и красивых украшений. Оксиды родия позволяют ювелирам получать черное золото, являющееся авангардным направлением в моде драгоценных металлов.Черный родий и его особенности

Однако, уникальные свойства родия позволяют использовать его и в других видах промышленности. Главная доля участия этого металла – автомобилестроительная отрасль. Здесь востребованы светоотражающие и защитные функции родия, его твердость и химическая устойчивость, неспособность к воздействию внешней и любой агрессивной среды. Применяется родий и в химической промышленности, и в электротехнической, а также в стекольной и ядерной.

Заключение

Ювелирные украшения с родиевым покрытием намного дольше сохраняют презентабельность внешнего вида и не требуют какого-либо специального ухода. Вполне достаточно протирать такое изделие бархатным лоскутом и соблюдать условия хранения.

Своим открытием родий (Rhodium) обязан английскому химику Уильяму Волластону, на счету которого уже было открытие палладия и получение чистой платины. По традиции название нового элемента отразило одно из его свойств. Соединения трехвалентного родия окрашены в темно-красный цвет. Поэтому для названия металла взяли древнегреческое слово ῥόδον (р¢одон) – «роза».

Родий

Лучшее металлическое зеркало

Родий вполне оправдывает свое звание редкого элемента и благородного металла. Среднее содержание в земной коре составляет всего одну десятимиллионную долю процента. Родия больше содержится в каменных метеоритах, чем в земной коре. Чаще всего его находят вместе с платиной и золотом.

Как и все благородные металлы, родий устойчив к различным химическим воздействиям. Индивидуальными особенностями является высокая твердость и хорошая отражательная способность. Благодаря этим качествам родий широко применяется в изготовлении зеркальных поверхностей. По отражающей способности родий не уступает серебру, и его поверхность не темнеет со временем.

Парадная «кольчуга» для ювелирных изделий и многое другое

Черный родий и его особенности

Родий имеет высокую твердость, но обратной стороной медали является и высокая хрупкость. Поэтому изделия из чистого родия почти никогда не делают. Только по штучным индивидуальным заказам. Кроме того, этому не способствуют объемы добычи родия. В среднем на рынок поставляется порядка 20-30 тонн в год. Лидерство стабильно удерживает ЮАР, на долю которой приходится более 80% мировых объемов добычи.

В ювелирном деле родий используется в качестве покрытия изделий из золота, серебра и платины. Родиевое покрытие выполняет декоративную и защитную функции, образуя внешнюю блестящую «броню» изделия. Твердый слой защищает основной металл от царапин и химического воздействия. Даже золото, при всей своей химической стойкости, критично относится к хлорсодержащим составам. Обычная хлорированная вода в плавательном бассейне негативно влияет на внешний вид золотых изделий. Родий в этом отношении более устойчив. Он вступает в реакции при температуре более 600 0С. По мере износа покрытия его легко восстановить электрохимическим осаждением родия.

Под черные бриллианты особенно стильно смотрится черное родиевое покрытие.

Черный родий и его особенности

Однако, несмотря на высокие декоративные качества родия, основным применением металла является использование его в качестве катализаторов. Согласно статистическим данным на производство различных катализаторов уходит до 81% родия.

Хорошие отражающие свойства и устойчивость к высоким температурам делают родий незаменимым при производстве зеркал для лазерных систем, которые подвергаются высоким температурным нагрузкам.

 

 

Источники:

  • https://kamni.guru/ukrasheniya/yuvelirnoe-primenenie-blagorodnogo-rodiya-v-izdeliyah.html
  • http://juvelirum.ru/spravochnik-po-dragotsennym-metallam/rodij-dragotsennyj-metall-platinovoj-gruppy/
  • http://gold-silver.com.ua/rhodium/rhodium.html
  • https://ru.wikipedia.org/wiki/Родий

Добавить в закладки
Голосовать ПРОТИВГолосовать ЗА 0
Загрузка...
Добавить комментарий