Rhodium: le métal le plus cher dans l'automobile

La table périodique de Dmitri Ivanovitch Mendeleïev contient un élément qui est à la fois un trésor joaillier et un matériau industriel crucial. Son numéro est 45, et son nom est rhodium. Il coûte plusieurs fois plus cher que l'or et le platine, il est incroyablement rare et possède des propriétés catalytiques uniques qui aident à rendre l'air des villes plus propre. Aujourd'hui, le rhodium est l'un des métaux les plus demandés au monde, et son importance continue de croître.

Pourquoi l'élément a-t-il reçu le nom de «rhodium»?

Le nom de rhodium provient du mot grec ῥόδον (rhodon), qui signifie «rose». Son nom provient de la couleur rose pâle de l'un de ses premiers composés chimiques — le chlorure de rhodium. L'homme qui a découvert l'élément, le chimiste anglais William Wollaston, a été fasciné par cette couleur et a décidé de célébrer cette délicate association avec le fleur dans le nom du métal.

Pourquoi le rhodium a-t-il le numéro atomique 45?

Le numéro atomique 45 signifie que le noyau de l'atome de rhodium contient 45 protons. Dans la table périodique, il se situe dans le neuvième groupe (d'après la classification moderne — 9) ou dans le groupe VIIIB dans l'ancienne classification, dans le cinquième période. Le rhodium fait partie de la triade «rhodium — palladium — argent» et appartient au groupe des métaux platinum légers appelés.

Histoire de la découverte : encore un métal de la minerai de platine

L'histoire de la découverte du rhodium ressemble à un roman détective du XIXe siècle. En 1803, le médecin et chimiste autodidacte anglais William Wollaston, déjà célèbre pour la découverte du palladium, continuait à étudier la platine brute apportée d'Amérique du Sud. Il a remarqué que, après l'extraction du palladium, il restait une substance sombre-rouge avec des propriétés étonnantes.

Wollaston a isolé un nouveau substance par des réactions chimiques complexes (solution dans l'alcool de chaux, précipitation) et, en le restituant, a obtenu un poudre métallique de rhodium. En 1804, il a annoncé officiellement la découverte d'un nouveau métal dans un rapport à la Société royale. Wollaston a d'abord reçu seulement quelques grammes de rhodium, restant longtemps le seul producteur.

Originalité du rhodium : brillance et durabilité

Apparence. Le rhodium est un métal argenté-blanc brillant avec un éclat bleuâtre. Il possède une forte capacité de réflexion.

Inertie chimique. C'est l'un des métaux les plus résistants à la corrosion. Il ne se corrode pas à l'air même lorsqu'il est chauffé à 600°C et ne se dissout pas dans les acides, y compris l'alcool de chaux. Le rhodium est difficile à fondre (température de fusion 1963°C) et possède une forte résistance mécanique.

Catalyseur. L'application principale du rhodium est basée sur sa capacité unique à accélérer les réactions chimiques. Il est particulièrement efficace dans la neutralisation des oxides d'azote, ce qui le rend indispensable dans les catalyseurs automobiles.

Où se trouve le rhodium

Le rhodium est l'un des éléments les plus rares de la croûte terrestre. Son contenu dans la croûte terrestre est estimé à 0,0000001 %. Il ne se trouve pas sous forme de minéraux自主 mais est extrait comme composant secondaire des minerais de platine et de nickel. Les principales gisements de rhodium se trouvent en Afrique du Sud, en Russie (sur le péninsule de Kola et dans le district de Norilsk), au Canada et au Zimbabwe. Le prix moyen du rhodium est de 500 à 700 mille dollars par kilogramme, ce qui en fait l'un des métaux les plus chers au monde.

Application du rhodium dans l'industrie

Catalyseurs automobiles. Environ 80 % du rhodium extrait est utilisé ici. Dans les catalyseurs catalytiques à trois composants, le rhodium joue un rôle crucial : il transforme les oxydes d'azote toxiques (NOx) en azote et en oxygène sûrs.

Industrie chimique. Le rhodium est utilisé comme catalyseur dans la réaction de carboxylation du méthanol pour la production d'acide acétique. Il est également utilisé pour la production d'acide nitrique et pour le hydruration des composés organiques.

Industrie du verre et de l'optique. Les alliages platino-rhodiens sont utilisés pour fabriquer des récipients pour la fabrication de verre optique de haute qualité et de fibres de verre, car ils sont résistants au verre fondu et ne le colorent pas. Le revêtement rhodéen sur les projecteurs et les miroirs est exceptionnellement lumineux et durable.

Joaillerie. Le rhodiage est le processus de recouvrement des bijoux en or blanc ou en argent d'un fin film de rhodium. Cela donne aux bijoux un éclat incroyable, les protège des égratignures et prévient leur ternissement. Environ 5 à 10 % du rhodium est utilisé en joaillerie.

Électronique. Le rhodium est utilisé pour recouvrir les contacts électriques et les connecteurs dans les appareils de mesure précise, car il est résistant à la corrosion et à la formation de films d'oxyde. L'épaisseur du revêtement est généralement de 0,5 à 1 micron.

Futur du rhodium : demande croissante et recherche de substituts

L'avenir du rhodium est directement lié aux normes environnementales mondiales. Avec le passage aux voitures électriques, le rôle du rhodium en tant que composant du catalyseur du moteur à combustion interne peut diminuer. Certains fabricants cherchent des moyens de remplacer le rhodium par des métaux plus économiques, tels que le palladium. Cependant, les exigences environnementales croissantes dans les pays en développement soutiennent la demande. Les technologies de recyclage secondaire du rhodium à partir des catalyseurs usagés sont activement développées. Le rhodium reste indispensable dans les industries du verre et chimique.