Rhodium ist ein wertvolles Übergangsmetall, das hart ist und ein silbriges Aussehen hat. Edelmetalle sind selten und wertvoll, und Rhodium ist eines der seltensten Elemente der Erde. Es ist auch als Edelmetall bekannt, da es an der Luft nicht korrodiert oder oxidiert. Es wird als Katalysator für chemische Reaktionen in vielen industriellen Anwendungen eingesetzt. Als Edelmetall wird es für die Herstellung von Schmuck verwendet.
Rhodium wurde im Jahr 1803 von William Hyde Wollaston entdeckt. Es stellte sich heraus, dass Rhodium in Spuren in natürlichen Platinquellen vorkommt. Wollaston löste Platin in einer sehr starken Säure namens Königswasser auf, einer Mischung aus Salzsäure und Salpetersäure. Anschließend wurde es mit Natriumhydroxid aus der Lösung ausgefällt, wobei ein rosaroter Kristall aus Natrium und Chlor (Na3[RhCl6]) entstand.
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Rhodium ist ein Übergangsmetall der Periode 5 und der Gruppe 9. Es gehört zu den seltenen Edelmetallen, zu denen auch andere Elemente wie Gold, Silber und Platin gehören. Es ist in der Regel glänzend und dehnbar, d. h. es kann in verschiedene Formen gebogen werden. Rhodium wird auch als Edelmetall bezeichnet. Rhodium gehört zur Platingruppe der Edelmetalle, zu der auch Ruthenium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin gehören. Rhodium ist korrosionsbeständig, hochtemperaturstabil und leitet Elektrizität in einem breiten Temperaturbereich. Rhodium kann in Mineralien vorkommen, die auch Platin enthalten. Der Name Rhodium leitet sich von dem griechischen Wort rhodon für Rose ab.
Rhodium ist ein silbernes, glänzendes Metall. Es ist bei Raumtemperatur fest. Rhodium reagiert nicht leicht mit Luft, Wasser oder den meisten anderen chemischen Verbindungen. Daher neigt es nicht dazu, auf natürliche Weise chemische Verbindungen einzugehen. Es kann in den stärksten Säuren aufgelöst werden, z. B. in einer Mischung aus Salzsäure und Salpetersäure. Die dabei entstehenden Verbindungen können jedoch instabil sein. Rhodium kann . Rhodium gehört zu den 10 Elementen, die Elektrizität und Wärme am besten leiten. Für Rhodium gibt es keine biologische Bedeutung. In seiner reinen Form ist es ungiftig, kann aber als Verbindung giftig sein, da die meisten Verbindungen instabil sind.
Rhodium ist bei Raumtemperatur fest und hat eine ähnliche Dichte wie andere Edelmetalle der Platingruppe wie Ruthenium und Palladium. Es schmilzt bei 1966°C, was ähnlich wie Vanadium ist. Es hat einen Siedepunkt von 3695°C, der dem von Platin entspricht.
Rhodium hat 1 Valenzelektron im 5s-Orbital. Es hat eine breite Palette möglicher Oxidationsstufen, von denen +3 die häufigste ist. Die weiteren Oxidationsstufen sind 0, +1, +2, +4, +5 und +6. Rhodium bildet meist Verbindungen mit Sauerstoff und Halogenen. Rhodium hat eine hohe Elektronegativität, d. h., wenn es Teil einer Verbindung ist, hält es seine Elektronen fest an sich gebunden. Es ist weder in Wasser noch in den meisten starken Säuren löslich, weshalb es in der Natur meist in Erzen mit anderen Edelmetallen vorkommt.
Rhodium hat in der Natur ein stabiles Isotop, Rh-103. Mehrere andere Isotope, die von Rh-93 bis Rh-117 reichen, wurden in Labors mit Halbwertszeiten von Tagen bis Stunden beobachtet. Viele dieser Isotope entstehen beim radioaktiven Zerfall von Uran. Es gibt keine wichtigen Verwendungszwecke für Rhodiumisotope.
Eine der Hauptverwendungen von Rhodium ist die Verwendung in Legierungen mit Platin und Palladium. Durch den Zusatz von Rhodium zu Legierungen wird das Metall härter und korrosionsbeständiger. Für diese Legierungen gibt es eine Reihe von Verwendungsmöglichkeiten, die im Folgenden beschrieben werden.
Die am häufigsten vorkommenden Rhodiumverbindungen sind Oxide und Halogenide. Rhodiumiodid (RhI3) wird, wie oben beschrieben, als Katalysator für die Synthese von Essigsäure verwendet. Organische Rhodiumchloridverbindungen (siehe Bild) werden als Katalysator für die Bildung von Bindungen zwischen Kohlenstoff und Wasserstoff verwendet, ein Prozess, der als Hydrierung bekannt ist. Die Hydrierung ist eine chemische Reaktion, die zur Herstellung von Arzneimitteln, zur Verfestigung von Pflanzenöl zur Herstellung von Margarine und Backfett, zur Stabilisierung von Kraftstoffen und künstlichen Süßstoffen verwendet wird.
Trophäen und Auszeichnungen werden oft an Sportler, Musiker und Schauspieler für außergewöhnliche Leistungen verliehen. Die selteneren Metalle sind für die besten Künstler reserviert. In der Musikindustrie werden Platin- und Goldmetalle an die Musiker verliehen, die die meisten Alben verkaufen. Platin ist seltener als Gold und ist daher den erfolgreichsten Musikern vorbehalten. Rhodium ist noch seltener als Platin. Im Jahr 1979 verlieh das Guinness-Buch der Rekorde Paul McCartney, einem bekannten Musiker der Beatles, eine mit Rhodium überzogene Schallplatte für den erfolgreichsten Songschreiber und Plattenkünstler aller Zeiten.
Die Wirtschaft steht und fällt mit dem Preis seltener Elemente, die zur Herstellung von Produkten benötigt werden, die wir täglich benutzen. Wenn das Geld in Zeiten der Depression an Wert verliert, sinken auch die Preise für seltene Elemente. Wenn die Wirtschaft boomt, steigen auch die Preise für seltene Elemente. Unmittelbar vor der großen Rezession von 2008 wuchs die US-Wirtschaft rasant, und so stieg auch der Preis von Rhodium von 18 US-Dollar pro Gramm auf 340 US-Dollar pro Gramm. Als die Rezession einsetzte, fiel der Preis wieder auf 36 US-Dollar.
Rhodium ist eines der seltensten Elemente der Erde. Es macht 0,00000007 % der Erdkruste aus. Es gibt nur 5 Elemente auf der Erde, die weniger häufig vorkommen. Das sind Iridium, Krypton, Xenon, Radium und Protactinium. Auch im Universum ist es sehr selten und kommt in ähnlicher Häufigkeit vor wie auf der Erde. Es wurde noch nie in menschlichem Gewebe nachgewiesen und hat keine bekannte biologische Funktion. Es gibt keine größeren mineralischen Quellen für Rhodium, aber es kann in Spuren in Platin-, Kupfer- und Nickelmineralien vorkommen. Daher wurde vorgeschlagen, Rhodium aus dem Atommüll zu isolieren, da es ein Zerfallsprodukt von Uran ist. Die dabei entstehenden Rhodiumisotope sind jedoch radioaktiv und müssten mehrere Halbwertszeiten lang aufbewahrt werden, bevor sie sicher verwendet werden könnten. Zur Erinnerung: Die Zeit, die ein Element benötigt, um seine Radioaktivität zu verlieren, ist proportional zu seiner Halbwertszeit.
Die wichtigsten Verwendungszwecke im Allgemeinen:
Rhodium in der Schmuckindustrie
Rhodium begegnet uns wahrscheinlich am häufigsten in wertvollem Schmuck. Es wird zur Beschichtung von Weißgold verwendet, das wie Silber aussieht. Die Beschichtung schützt die Schmuckstücke vor Korrosion und erhöht ihren Glanz. Vielleicht fragen Sie sich jetzt, worin sich Weißgold von Gelbgold unterscheidet. Reines Gold, Au, ist gelb und bleibt gelb, wenn geringe Mengen Kupfer und Silber hinzugefügt werden. Bei Weißgoldlegierungen wird Kupfer normalerweise durch Nickel oder Palladium ersetzt. Schmuck aus reinem Rhodium ist sehr selten, da es einen sehr hohen Schmelzpunkt und eine sehr hohe Härte aufweist und sich daher nur schwer zu Schmuckstücken verarbeiten lässt.
Bemerkenswerteste Verwendungen in der Wissenschaft von Rhodium
Katalysatoren sind Chemikalien, die chemische Reaktionen beschleunigen, ohne während der Reaktion Bindungen einzugehen. Rhodium wird von Chemikern als bevorzugter Katalysator für die Herstellung großer, industrieller Mengen wichtiger Chemikalien verwendet. Vielleicht kennen Sie Essigsäure in ihrer verdünnten Form - Essig. Sie schmeckt zwar hervorragend zum Essen, ist aber auch eine wichtige Chemikalie für die industrielle Verwendung. Essigsäure ist ein einfaches organisches Molekül (C2H4O2), das zur Herstellung von Materialien wie Kunststoffen, Farben, Fotofilmen, medizinischen Diagnosetests und Antiseptika für Ohrinfektionen verwendet wird. Bei 30-fachem Atmosphärendruck und Temperaturen über 150 °C verbinden sich Wasser (H20) und Methanol (CH4O) in Gegenwart von Rhodium zu Essigsäure (C2H4O2).
Rhodium in der Zukunft
Distickstoffoxid (NO) ist ein stabiles Molekül, das auch ein Schadstoff und ein Treibhausgas ist, das bei der Verbrennung von Benzin entsteht (d. h. bei der Verbrennung). In Gegenwart von Rhodium zerfällt Distickstoffoxid jedoch zu reinem Stickstoff und Sauerstoff. Daher entwickeln die Forscher neue Wege, um die durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe verursachte Verschmutzung zu verringern. Dieses Konzept ist allerdings nicht neu. Rhodium wurde erstmals vom Automobilhersteller Volvo für den Bau von Katalysatoren verwendet, um die von den Verbrennungsmotoren erzeugte NO-Menge zu reduzieren.
Rhodium als Investition
Lange Zeit wurde Rhodium nicht als klassisches Investitionsmaterial betrachtet. Aufgrund des wachsenden Interesses von Anlegern, die einen langfristigen Anstieg der Preise für Spezialmetalle erwarten, kann Rhodium nun als industrielles, handelbares und zertifiziertes Rhodiumpulver oder in Form von Rhodiumbarren gekauft werden. Aufgrund seines hohen Schmelzpunkts wird Rhodium in der Regel in Pulverform verkauft. In dieser Konsequenz eignet sich Rhodium besonders gut für Investitionen, da es eine höhere Reinheit als Barren aufweist und sofort wieder in der Industrie verwendet werden kann. Da die Nachfrage in den letzten Jahren jedoch so stark gestiegen ist, werden nun auch Rhodiumbarren angeboten. Diese werden in England bei Baird Mint hergestellt, einer Minze mit LPPM-Zertifizierung (London Platinum and Palladium Market). Bei der Übernahme der Schlachthöfe müssen die Rautenbarren jedoch nur dann wieder in Pulver umgewandelt werden, wenn sie in der industriellen Produktion wiederverwendet werden sollen.
Preisschwankungen von Rhodium
Rhodium ist viel teurer als Gold, aber sein Preis hängt größtenteils von der Nachfrage der Automobilindustrie ab, da diese der Hauptabnehmer von Rhodium ist. Die Probleme der Automobilindustrie mit Zwischenverkäufen während der letzten Bankenkrise haben den Rhodiumpreis auch größeren Schwankungen ausgesetzt. 2012 wurden vor allem die Rekordverkäufe der deutschen Autohersteller realisiert. Der Aufschwung der Industrie führte zu einem Anstieg der Rhodiumpreise. Der aktuelle Preis für Rhodiumbarren (1 oz) Rhodium liegt heute 18.02.2023 bei ca. 12.882,00 EUR im Verkauf und ca. 7.364,00 EUR im Ankauf. Der Durchschnittspreis lag in den letzten 30 Tagen bei 13.320,86 EUR.Aufgrund der Preisvolatilität ist die Spanne zwischen An- und Verkaufspreis bei Rhodium größer als bei anderen Edelmetallen. Da der Rhodiumpreis fast direkt mit der Automobilindustrie verbunden ist, sollte man sich immer bewusst sein, dass eine Investition in Rhodium nicht frei von Risiken ist.
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