Roodium (0)

Roodium

Roodium (kr rhodeios „roosa, roosavärviline“) on keemiliste elementide perioodilisussüsteemi VIII rühma element, järjenumbriga 45. Roodiumi sümbol on Rh (rhodium). Roodiumi aatommass on 102, 9055 , aatomiraadius on 135 pikomeetrit Looduslikku roodiumi moodustab stabiilne isotoop 10345Rh (massiarvuga 103). Roodium on väärismetall ning plaattinametall (plaattinametallideks nimetatakse ka teisi omadustel plaattinale sarnanevaid elemente: iriidiumi, osmiumi, palladiumi ja ruteeniumi). Perioodilisussüsteemis loetakse teda koos koobalti, iriidiumi ja meitneeriumiga koobaltigruppi (9. gruppi).
Roodiumil on kokku 33 isotoopi, kuid looduslik roodium on 100% 103Rh. Püsivaimad kunstlikud isotoobid on 101Rh, mille poolestusaeg on 3,3 aastat, misjärel ta 101Ru-ks laguneb ning 102mRh, mis poolestusajaga 3,7 aastat 102Ru -ks muutub.
Roodium on hõbevalge, alumiiniumit meenutav. Ta on kõva ja habras , olles kõvem isegi kullast ja plaattinast, mistõttu on teda raske töödelda. Ta sulamistemperatuur on erinevatel andmetel 1963 või 1964ºC ning tihedus normaaltingimustel (0ºC ja rõhu 1 atm juures) 12,45 g/cm3 .Kuumutamisel muutub roodium aga elastseks ning seda on võimalik surve all töödelda. Roodium on plaatinametallidest parim soojus - ja elektrijuht. Temperatuuril alla 0,9 kelvini muutub roodium ülijuhiks (ρ=0).
Roodium kui väärismetall on keemiliselt väheaktiivne, peale iriidiumi kõige vähem aktiivne plaattinametall, reageerides hapniku ja klooriga alles 600-700 ºC juures, moodustades vastavalt roodium(III)oksiidi või roodium(III)kloriidi. Isegi keemiliselt aktiivseima halogeeni fluoriga reageerib ja moodustab roodium roodium(VI) fluoriidi alles väga kõrgel temperatuuril. Mineraalhapetega roodium ei reageeri, kuid ülipeenikeseks jahvatatult lahustub ta väga aeglaselt kuningvees ja väävelhappes. Roodiumi oksüdatsiooniaste harilikult III, harvem II, IV või VI, väga harva esinevad, kuid võimalikud on ka I ja V.
Roodium on looduses harvaesinev metall , olles pärast reeniumit koos ruteeniumi ja iriidiumiga üks hardulaseim mitteradioaktiiven metall maakoores. Kuna roodium on looduses haruldane , kuid kasutusalasid on tal palju, on ta üks maailma kallimaid metalle. Roodiumi leidub enamasti ühendites (koos plaattina või teiste plaattinametallidega), kuid tema vähese keemilise aktiivsuse tõttu ka lihtainena, mistõttu teda iseseisva mineraalina tuntakse Tähtsaimad roodiumiühendid on roodiumoksiid (Rh2O3), roodiumhüdroksiid (Rh(OH)3) ja roodiumkloriid (RhCl3). Inimkehas roodiumi tavaliselt ei esine ning bioloogline mõju pole teada. Roodiumi leidub muuhulgas Stillwater'i maakonnas Montanas ning Goodnews Bay'l Alaskal. Tuntakse ka roodiummineraale nagu genkiniit jt, kuid need ei mängi aine saamisel mingit rolli. Enim esineb ainet nikli-vase maagis, mida esineb Lõuna-Aafrikas, Siberis ning Sudbury's Kanadas. Selles maagis on roodium teiste seal sisalduvate ainetega seotud, mistõttu tuleb see sealt töötlemise lõpus eraldada.
Metalli kasutati esimest korda aastal 1820 kirjutamissulgede otstena roodiumi-tina sulamis, kuid see vahetati varsti välja tugevama osmiumi-iriidiumi sulami vastu. Kuna roodium on happe- ja kuumuskindel, kasutatakse teda aparaatide jms valmistamiseks (näiteks roodiumtiiglid on püsivad vesinikfluoriidhappe suhtes, roodiumi ja plaattina sulam on termopaarimaterjal) ning ka katalüsaatorina, roodiumi kolloidlahust kasutatakse gripihaiguste raviks. Roodium kujutab endast kõige kallimat ehete kattematerjali, ületades kullahinna üle kolme korra. Roodiumkattega ehted meenutavad värvuse poolest hõbedat, kuid nad ei tuhmu nii, nagu hõbeehted. Juveelitööstuses kasutataksegi roodiumi ehete dekoratiivse ja kaitsva pealiskihina, harvemini ka ühe komponendina plaatinasulamites. Roodiumikihiga hõbe ja kuldehted on väga vastupidavad.
Roodiumi avastas 1803 . aastal William Hyde Wollaston, pannes koos Smithson Tennantiga Lõuna-Aafrikast pärit plaattinamaagi kuningvette. Samal moodusel avastasid nad ka palladiumi, iriidiumi ja osmiumi. Saadud aines tekkis must sade, kust Tennant leidis iriidiumi ja osmiumi. Wollaston eraldas kuningveelahusest roodiumi ja teised koostisosad tsingipulbri abil. Pärast vase ja plii eraldamist lahjendatud lämmastikhappega ning lisades naatrumkloriidi jäi alles
Na3[RhCl6] · n H2O , millest jäi vedeliku aurustamisel alles roosakaspunane sool, millest etanooli vähendamisel ja tsingi eemaldamisel saadi puhas roodium. Roodiumiks, mis tähedab kreeka keeles roosat, nimetas Wollaston elementi seetõttu, et paljud roodiumi sisaldavad ained seda värvi on.
Roodiumi ning ka teiste plaatinametallide saamine on väga raske ja kulukas , seda just nende vähese keemilise aktiivsus tõttu, mistõttu ei saa neid lihtsalt lahutada. Algaine, millest roodiumit saadakse, on anoodimuda, mis vase ja nikli tootmisel kõrvalproduktina elektrolüüsi käigus tekib. See lahustatakse kuningvees, kus kuld , plaattina ja palladium lähevad lauhusesse, samal ajal kui ruteenium , osmium, roodium, iriidium ja hõbe hõbekloriidina ei lahustu. Hõbekloriid muutub koos lämmastikhappe ja pliikarbonaadiga kuumutades lahustuvaks hõbenitraadiks ning ta eemaldatakse. Selleks et roodiumi teistest elementidest eraldada, sulatatakse ülejääk kokku naatriumvesiniksulfaadiga, mille tagajärjel tekib vees lahustuv roodiumsulfaat (Rh2(SO4)3 ), kust eraldatakse Rh2. Et saada element roodiumi, lisatakse juurde naatriumhüdroksiidi, et saada roodiumhüdroksiid (Rh(OH)3 ). Edasi lahustatakse see soolhappes, saades H3[RhCl6] ning pannes seda reageerima naatriumnitritiga ja ammooniumkloriidiga, tekib (NH4)3[Rh(NO2)6] . Pärast vee aurustamist, saab sellest vesiniku abiga roodiumi eraldada (2(NH4)3[RhCl6]+3H2→2Rh+6NH4++6Cl-+6HCl).

Kasutatud allikad:

• „Eesti Entsüklopeedia 8. köide“ Eesti entsüklopeediakirjastus, Tallinn 1995
  
• http://de.wikipedia.org/wiki/Rhodiu m
  
• http://www.diamande.ee/et/vaarismetallid/roodiu m
  
• http://et.wikipedia.org/wiki/Roodiu m