Rhodium (Rh) – kov pojmenovaný svým objevitelem W. H. Wollastonem dle růžové barvy svých sloučenin je co do výskytu v zemské kůře 5x vzácnější než platina (Pt). Přesto, že velké uplatnění nachází stejně jako Pt ve slitinách, má rozhodně co nabídnout i jako prvek sám o sobě. Jelikož máme v Safině s používáním (Rh) bohatou a dlouhodobou zkušenost, a to jak ve slitinách tak v ryzí podobě, rádi bychom Vám blíže představili jeho vlastnosti, způsob zpracování a výrobky z něj zhotovené.
Vlastnosti a použití
Rhodium patří spolu s rutheniem (Ru) a palladiem (Pd) do skupiny lehkých platinových kovů, tedy s výrazně nižší hustotou oproti platině (Pt), zlatu (Au) či iridiu (Ir). Z platinových kovů (PGM) má Rh nejvyšší elektrickou vodivost a odrazivost světla. Přestože se krystalovou strukturou a pevností ve vyžíhaném stavu podobá velmi tvárné Pt, ve zpevněném stavu a tenkých vrstvách vyniká extrémní tvrdostí. Proto se používá na pokovování šperků a elektrických kontaktů pro náročné aplikace.
Vyniká i svou korozní odolností. Ani lučavka královská, která jinak snadno rozpouští ve většině případů inertní Au a Pt, není pro Rh soupeřem (viz Graf 2). Velmi dobře odolává i vysokým teplotám – jeho bod tání je 3. nejvyšší mezi PGM a 13. nejvyšší mezi všemi známými prvky periodické tabulky. Přestože patří mezi drahé kovy, při teplotách do 1000 °C se na povrchu pokrývá velmi slabou vrstvou oxidů, nad touto teplotou již nejsou termodynamicky stabilní a povrch je tak i při extrémním žáru lesklý.
Ve slitinách s Pt zvyšuje její pevnost a korozní odolnost, Pt-Rh slitiny se tak používají pro konstrukční díly ve sklářství a laboratorní vybavení přicházející do přímého styku se skelnou taveninou či jinými korozivními látkami za vysoké teploty. Dále mění její termoelektrické vlastnosti, čehož se využívá v termočláncích pro měření teplot až do 1800 °C.
Klíčové jsou zejména jeho katalytické vlastnosti – ať již ve formě kovu, slitin či sloučenin a komplexů. Většina světové spotřeby Rh (je použita právě na výrobu automobilových katalyzátorů pro redukci škodlivých NOX ve výfukových spalinách.
Vzhledem k tomu, že jeho environmentálně náročná těžba probíhá jen v rámci získávání Ni, Cu či Pt rud, není schopen trh pružně reagovat na zvýšení poptávky, a proto je často jeho cena předmětem extrémních výkyvů.
Chemická rafinace
Vysoká chemická odolnost Rh je velmi cennou vlastností, značně však komplikuje jeho rafinační postup tzv. „mokrou cestou“. Při té je nejprve nutné veškerý materiál rozpustit, čehož lze dosáhnout buď naředěním jiným kovem do slitiny (typicky Pt-Rh), případně vyvinutím extrémních podmínek jako jsou vysoký tlak, teplota a silné oxidační prostředí. Následují chemické postupy, při kterých je rhodium postupně oddělováno od ostatních platinových kovů a převede se do roztoku zbaveného nečistot. Během rafinace se uplatňují jednak klasické anorganické srážecí reakce, tak i modernější metody typu tvorba organokovových sloučenin a kapalinová extrakce.
Vyčištěný roztok rhodia se buď transformuje do kovové formy běžně označované jako houba (označení vychází z podobnosti jeho struktury s houbovitými útvary, viz Obr. 1), případně se z něj vyrobí některá z chemikálií, např. RhCl3, Rh(NO3)3 nebo Rh2(SO4)3.
Safina disponuje technologií pro rafinaci až do vysoké čistoty 99,99% umožňující jeho opětovné využití pro výrobu PtRh termočlánků, případně jiných výrobků, kde je požadován co nejnižší obsah nečistot. Nespornou výhodou procesu je jeho univerzálnost, kdy jsme schopni zpracovávat jednak použité výrobky na bázi Rh a jeho slitin, tak i odpady ve formě roztoků, kalů a jiných koncentrátů.
Metalurgické zpracování
Získaná Rh houba je výchozím polotovarem pro výrobky v kovové formě. Prvním krokem je převedení tohoto prášku do jednolité hmoty. Buď pomocí práškové metalurgie, nebo vakuového tavení a odlití do desky – které zajišťuje 100 % hustotu a vyšší čistotu materiálu. Takto vyrobenou desku je následně nutné tvářením přepracovat do vhodné formy pro finální výrobek. Vzhledem k extrémnímu deformačnímu zpevňování a náchylnosti ke křehkému mezikrystalovému lomu (Obr. 4) je třeba zvolit zvláštní způsob termomechanického zpracování. Kromě tváření je velkou výzvou také obrábění.
Nabídka
Kromě standardních Pt-Rh slitin nabízí Safina ryzí Rh ve formě prášku (houby), chemikálií, plechů, tyčí i výkresových obráběných dílů. Specializujeme se na produkty používané při nanášení Rh v tenkých vrstvách. Ať jako roztok síranu rhoditého pro galvanické pokovení, nebo targety či pelety pro PVD procesy. Standardní nabízené rozměry začínají již od 1 mm tloušťky u targetů a pr. 3 mm u pelet, nicméně i v případě nestandardních požadavků se vždy snažíme najít řešení.
Odpovědný přístup k průmyslu je základem našeho úspěchu. Klademe proto velký důraz na recyklaci použitých výrobků a odpadů pro návrat Rh do koloběhu zpracování. To nejen snižuje naší ekologickou stopu, ale také zajišťuje udržitelnost produkce a zpracování rhodia pro budoucí generace.
Věříme, že naše inovace, technologie zpracování a odpovědný přístup k průmyslu nás činí vaším ideálním partnerem pro výrobu výrobků z rhodia. Děkujeme za vaši důvěru v SAFINU a těšíme se na budoucí spolupráci. Plánujeme investovat do dalšího vývoje a společně s vámi tvořit nové kapitoly naší úspěšné cesty.
