ரோடியம் (Rh) - பயன்கள் மற்றும் பண்புகள்

ரோடியம் (Rh) அறிமுகம்

பிளாட்டினம் குழு உலோகங்களில் (PGMs) ஒன்றான ரோடியம் (Rh) ஒரு அரிய, வெள்ளி-வெள்ளை நிறமுள்ள, கடினமான மற்றும் அரிப்பை எதிர்க்கும் இடைநிலை உலோகம் ஆகும். 1803 ஆம் ஆண்டில் வில்லியம் ஹைட் வோலஸ்டன் என்பவரால் கண்டறியப்பட்ட இது, அதன் விதிவிலக்கான வினையூக்கிப் பண்புகள் மற்றும் அதிக பிரதிபலிப்புத் திறனுக்காகப் புகழ்பெற்றது, இது பல்வேறு உயர் தொழில்நுட்ப மற்றும் தொழில்துறைப் பயன்பாடுகளில் விலைமதிப்பற்றதாக அமைகிறது.

தொழில்துறைப் பயன்கள்

ரோடியத்தின் உறுதியான இரசாயன செயலற்ற தன்மை, அதிக உருகுநிலை (1964 °C) மற்றும் சிறந்த வினையூக்கச் செயல்பாடு ஆகியவை பல தொழில்களில் தவிர்க்க முடியாததாக ஆக்குகின்றன.

வினையூக்கி மாற்றிகள் (Catalytic Converters)

ரோடியத்தின் மிக முக்கியமான தொழில்துறைப் பயன்பாடு வாகன வினையூக்கி மாற்றிகளில் (catalytic converters) உள்ளது. ரோடியம், பிளாட்டினம் மற்றும் பல்லேடியத்துடன் இணைந்து, நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகளை ($\text\{NO\}_\{\text\{x\}\}$) பாதிப்பில்லாத நைட்ரஜனாகவும் ($\text\{N\}_\{2\}$) ஆக்ஸிஜனாகவும் ($\text\{O\}_\{2\}$) குறைப்பதை எளிதாக்குகிறது, இதன் மூலம் வாகன exhausts-ல் இருந்து வரும் காற்று மாசுபாட்டைக் குறைக்கிறது. இது உலகளாவிய ரோடியம் தேவையின் தோராயமாக 80% ஆகும்.

இரசாயனத் தொழிலில் வினையூக்கி

ரோடியம் சேர்மங்கள் பல்வேறு தொழில்துறை இரசாயன செயல்முறைகளில் மிகவும் திறமையான வினையூக்கிகளாகப் பயன்படுகின்றன, வினை விகிதங்களையும் தேர்ந்தெடுத்தலையும் (selectivity) மேம்படுத்துகின்றன.

• மெத்தனால் கார்போனைலேஷன் (Methanol Carbonylation): மான்சாண்டோ மற்றும் காட்டிவா செயல்முறைகள் ரோடியம் வினையூக்கிகளை (எ.கா., $[\text\{Rh(CO)\}_\{2\}\text\{I\}_\{2\}]^\{-\}$) மெத்தனால் மற்றும் கார்பன் மோனாக்சைடில் இருந்து அசெட்டிக் அமிலத்தை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுத்துகின்றன, இது செயற்கை இழைகள் மற்றும் பிளாஸ்டிக்குகளில் ஒரு முக்கிய இடைநிலை ஆகும்.
• ஹைட்ரோஃபார்மைலேஷன் (Hydroformylation): ஆல்கீன்கள், கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜனில் இருந்து ஆல்டிஹைடுகளைத் தொகுப்பு செய்ய ரோடியம் வினையூக்கிகள் முக்கியமானவை. பிளாஸ்டிசைசர்கள், கரைப்பான்கள் மற்றும் சவர்க்காரங்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு இந்தச் செயல்முறை இன்றியமையாதது.

கண்ணாடி உற்பத்தி

ஃபைபர் கிளாஸ், பிளாட் பேனல் டிஸ்ப்ளேக்கள் மற்றும் ஆய்வகக் கண்ணாடிப் பொருட்கள் உட்பட உயர்தர கண்ணாடி உற்பத்திக்கான கருவிகளில் ரோடியம்-பிளாட்டினம் உலோகக் கலவைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த உலோகக் கலவைகள் அதிக வெப்பநிலையில் அரிப்பைத் தாங்கும் சிறந்த எதிர்ப்பை வழங்குகின்றன மற்றும் உருகிய கண்ணாடி மாசுபடுவதைத் தடுக்கின்றன.

மின்சாரத் தொடர்புகள் (Electrical Contacts)

அதன் அதிக மின் கடத்துத்திறன், கடினத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு காரணமாக, ரோடியம் உயர்-செயல்திறன் கொண்ட மின்சாரத் தொடர்புகளுக்கு, குறிப்பாக குறைந்த மின்தடை மற்றும் நீண்ட கால நம்பகத்தன்மை தேவைப்படும் சாதனங்களில் ஒரு பூச்சுப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அன்றாடப் பயன்கள்

அதன் அரிதான தன்மை இருந்தபோதிலும், ரோடியம் பல நுகர்வோர் பொருட்களின் செயல்பாடு மற்றும் அழகியலுக்குப் பங்களிக்கிறது.

நகைகள் மற்றும் அலங்காரப் பூச்சு

ரோடியம் பூச்சு (பெரும்பாலும் “ரோடியம் ஃப்ளாஷிங்” என்று குறிப்பிடப்படுகிறது) வெள்ளைத் தங்கம், வெள்ளி மற்றும் பிளாட்டினம் நகைகளில் பூசப்படுகிறது. இந்த மெல்லிய, அதிக பிரதிபலிப்பு அடுக்கு ஒரு பளபளப்பான, மங்காத மற்றும் நீடித்த பூச்சுயை வழங்குகிறது, இது பொருட்களின் தோற்றத்தையும் நீண்ட ஆயுளையும் மேம்படுத்துகிறது. இது சில உயர் ரக கைக்கடிகாரங்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஒளியியல் கருவிகள் மற்றும் கண்ணாடிகள்

அதன் விதிவிலக்கான பிரதிபலிப்புத் தன்மை மற்றும் கடினத்தன்மை காரணமாக, ரோடியம் அறிவியல் கருவிகளில் உள்ள சிறப்பு கண்ணாடிகள் மற்றும் ஒளியியல் கூறுகளுக்கான பூச்சாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இங்கு ஒரு கடினமான, நீடித்த மற்றும் அதிக பிரதிபலிப்பு மேற்பரப்பு முக்கியமானதாகும்.

ஆய்வக உபகரணங்கள்

ஆய்வக மற்றும் தொழில்துறை அமைப்புகளில் அதிக வெப்பநிலையைத் துல்லியமாக அளவிட, ரோடியம் சில சமயங்களில் பிளாட்டினத்துடன் இணைந்து வெப்பமின் இரட்டைகளை (thermocouples) (எ.கா., Pt/Rh-Pt thermocouple) உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

உயிரியல் பங்கு மற்றும் நச்சுத்தன்மை

ரோடியத்திற்கு தாவரங்கள், விலங்குகள் அல்லது மனிதர்களில் அறியப்பட்ட உயிரியல் பங்கு எதுவும் இல்லை. இது எந்த உயிரியல் அமைப்புக்கும் அத்தியாவசியமான சுவடு தனிமமாகக் கருதப்படவில்லை.

அதன் உலோக வடிவில், ரோடியம் பெரும்பாலும் செயலற்றது மற்றும் உயிரியல் திசுக்களுடன் மிகக் குறைந்த வினைத்திறன் காரணமாக பொதுவாக நச்சுத்தன்மையற்றதாகக் கருதப்படுகிறது. இருப்பினும், ரோடியம் சேர்மங்கள், குறிப்பாக நீரில் கரையும் உப்புகள், மிதமான நச்சுத்தன்மையைக் காட்டலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ரோடியம் டிரைகுளோரைடு ($\text\{RhCl\}_\{3\}$) எரிச்சலை ஏற்படுத்தக்கூடும் மற்றும் உட்கொள்வதால் மிதமான நச்சுத்தன்மை கொண்டதாக வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. ஒரு உலோகமாக அதன் செயலற்ற தன்மை மற்றும் கரையாத தன்மை காரணமாக, உலோக ரோடியத்திற்கு சுற்றுச்சூழல் வெளிப்பாட்டிலிருந்து ஏற்படும் முறையான நச்சுத்தன்மை மிகவும் அரிதானது.

புவியியல் இருப்பு

ரோடியம் பூமியின் மேலோட்டில் உள்ள அரிதான தனிமங்களில் ஒன்றாகும், இதன் சராசரி இருப்பு ஒரு பில்லியனுக்கு 1 பகுதிக்கும் (ppb) குறைவாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.

இது பொதுவாக ஒரு தனித்தனி கனிமமாக காணப்படுவதில்லை, ஆனால் பிளாட்டினம், பல்லேடியம், ஓஸ்மியம், இரிடியம் மற்றும் ருத்தேனியம் போன்ற பிற பிளாட்டினம் குழு உலோகங்களுடனும் (PGMs), அத்துடன் நிக்கல் மற்றும் தாமிரத்துடனும் கலவையாகவோ அல்லது கலப்பில்லாமலோ இயற்கையாகக் காணப்படுகிறது.

ரோடியத்தின் முதன்மையான புவியியல் ஆதாரங்கள்:

• தென்னாப்பிரிக்கா: புஷ்வெல்ட் இக்னியஸ் காம்ப்ளக்ஸ் உலகின் மிகப்பெரிய அறியப்பட்ட PGM வைப்பு மற்றும் ரோடியத்தின் முக்கிய ஆதாரமாகும்.
• ரஷ்யா: நோரில்ஸ்க்-தால்னாக் வைப்புகள் நிக்கல், தாமிரம் மற்றும் ரோடியம் உட்பட தொடர்புடைய PGMs-ஐ உற்பத்தி செய்யும் முக்கிய இடங்கள்.
• கனடா: ஒன்டாரியோவில் உள்ள சட்பரி பேசின் நிக்கல்-தாமிரச் சுரங்கத்தின் துணைப் பொருளாக ரோடியத்தை அளிக்கிறது.

அதன் தீவிர அரிதான தன்மை மற்றும் அதிக தேவை காரணமாக, ரோடியம் மிகவும் விலையுயர்ந்த அரிய உலோகங்களில் ஒன்றாகும், அதன் சந்தை விலை பெரும்பாலும் தங்கம் மற்றும் பிளாட்டினத்தை விட அதிகமாகும். இதன் பிரித்தெடுத்தல் பெரும்பாலும் மற்ற உலோகங்களைச் சுரங்கப்படுத்துவதன் துணைப் பொருளாகவே உள்ளது, இது பிளாட்டினம் மற்றும் நிக்கல் உற்பத்தியின் பொருளாதாரத்திற்கு அதன் விநியோகத்தை உணர்திறன் மிக்கதாக ஆக்குகிறது.