Rodio

iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento

Il rodio è l'elemento chimico di numero atomico 45. Il suo simbolo è Rh. È un metallo di transizione raro, duro, bianco-argenteo. Si trova nei minerali del platino e, in lega con esso, è impiegato come catalizzatore.

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

Il rodio è molto riflettente; esposto all'aria si ossida lentamente in sesquiossido di rodio Rh₂O₃, ma ad alte temperature perde l'ossigeno e ritorna allo stato puro metallico. Il rodio ha un punto di fusione maggiore del platino ma densità inferiore: non viene attaccato dagli acidi e si scioglie solo in acido solforico a caldo.

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

L'uso principale che si fa del rodio è come legante per platino e palladio per conferire loro maggiore durezza; queste leghe sono usate in termocoppie, elettrodi per candele in motori aeronautici, crogioli di laboratorio, avvolgimenti per fornaci, trafile per produzione di fibre di vetro. Altri usi:

Come materiale per contatti elettrici per la sua bassa resistenza elettrica e stabilità di resistenza di contatto, e per la sua resistenza alla corrosione.
Placcature di rodio, ottenute per elettrodeposizione o evaporazione, sono estremamente dure e si usano per strumenti ottici.
In gioielleria tramite galvanizzazione per dare la brillantezza tipica all'oro bianco e per decorazioni (placcatura, platinatura, rodiatura).
È inoltre un utile catalizzatore in un certo numero di processi chimici industriali (in particolare, si usa nelle marmitte catalitiche dei sistemi di scappamento delle automobili e per la carbonilazione catalitica del metanolo per produrre acido acetico).

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Il rodio (dal greco rhodon, "rosa") fu scoperto nel 1803 da William Hyde Wollaston poco dopo aver scoperto il palladio. Wollaston fece la scoperta in Inghilterra da minerale grezzo di platino che ottenne presumibilmente dal Sudamerica.

Il suo procedimento fu di dissolvere il minerale in acqua regia, neutralizzare l'acido con idrossido di sodio (Na O H). Poi precipitò il platino aggiungendo cloruro d'ammonio, NH₄Cl, in forma di cloroplatinato d'ammonio. L'elemento palladio fu rimosso dalla miscela come cianuro di palladio dopo aver trattato la soluzione con cianuro mercurico. Il materiale che rimase era una sostanza rossa formata di cloruro di rodio, e il rodio metallico fu isolato per riduzione con idrogeno gassoso.

Disponibilità[modifica | modifica wikitesto]

L'estrazione industriale del rodio è piuttosto complessa, perché questo elemento si trova anche mescolato in minerali di altri metalli, come palladio, argento, platino e oro. Si trova soprattutto in minerali di platino, da cui si ottiene come metallo bianco, inerte, molto difficile da fondere. Le fonti principali di questo elemento sono le sabbie fluviali dei monti Urali e nelle Americhe, e anche nell'area mineraria del solfuro di rame-nichel di Sudbury (Ontario).

Anche se la concentrazione nei minerali di Sudbury è molto bassa, la grande quantità di nichel rende conveniente anche il recupero del rodio. Comunque, la produzione mondiale annuale di questo elemento ammonta a sole 7-8 ton, ed esistono pochissimi minerali di rodio.

È anche possibile estrarre rodio dal combustibile nucleare esaurito, le cui barre contengono una piccola percentuale di isotopi di rodio. Il rodio proveniente da questa fonte contiene isotopi radioattivi con emivita fino a 45 giorni; perciò il metallo deve essere lasciato in depositi di smaltimento per circa 5 anni, finché la sua radioattività non sia esaurita.

Mercato[modifica | modifica wikitesto]

Per molti anni è stato il metallo di gran lunga più prezioso al mondo, con un prezzo che nel luglio 2008 ha superato i 10 000 $ per oncia (350 dollari/grammo); in seguito il prezzo si è ridotto notevolmente, arrivando, ad inizio 2009, ad essere paragonabile a quelli di oro e platino^[1].

Isotopi[modifica | modifica wikitesto]

Il rodio in natura è composto di un solo isotopo (¹⁰³Rh). I radioisotopi più stabili sono ¹⁰¹Rh con emivita di 3,3 anni, ¹⁰²Rh con emivita di 207 giorni e ⁹⁹Rh con emivita di 16,1 giorni. Sono stati descritti altri venti radioisotopi con peso atomico che va da 92,926 (⁹³Rh) a 116,925 (¹¹⁷Rh). La maggior parte di questi ha emivita di meno di un'ora, tranne ¹⁰⁰Rh (20,8 ore) e ¹⁰⁵Rh (35,36 ore). Ci sono anche molti stati metastabili, i più stabili dei quali sono ^102mRh (0,141 M eV), con emivita di circa 2,9 anni, e ^101mRh (0,157 MeV), con emivita di 4,34 giorni.

Il principale modo di decadimento prima dell'unico isotopo stabile, ¹⁰³Rh, è la cattura elettronica e il principale modo dopo di esso è l'emissione beta. Il principale prodotto di decadimento prima del ¹⁰³Rh è il rutenio e il principale prodotto dopo di esso è il palladio.