Minor Platinum Grupi metallid - Väga haruldased suured rakendused

Platinum-grupi metallid on mõned kõige haruldasemad mineraalid Maa peal. Kui enamus inimesi plaatina grupi metallidest arvab, keskenduvad nad ainult plaatina ja pallaadiumile. Väga vastupidavus kuumusele ja uskumatu tugevusega plaatina ja pallaadiumi omadused on katalüüsmuundurite põhikomponendid, mis puhastavad mürgiseid heitmeid enne, kui need keskkonda saastavad. Kuid plaatina ja pallaadium on ainult kaks kuuest metallist, mis moodustavad olulise elementide rühma.

Roodium, osmium, iriidium ja ruteenium on teised neli metalli, mis on klassifitseeritud PGM-ideks või plaatina-rühma metallideks. PGM-is on kaks rühma. Pallaadiumrühm sisaldab plaatina, pallaadiumi ja roodiumi. Iridiumi rühm sisaldab iriidiumi, osmiumi ja ruteeniumi. Selles tükis uurime neid teisi neli väikseid metalli lähtuvalt nende ajaloost, omadustest ja kasutusviisidest.

Roodium

William Hyde Wollaston avastas roodiumi 1803. aastal, varsti pärast seda, kui ta avastas pallaadiumi 1802. aastal. Roodium on hõbedane; see on vastupidav ja peegelduv. Rodiumi esineb toorelt plaatina maagi - haruldase elemendina - see sisaldab hinnanguliselt 0,0002 miljti maakoore kohta. Aastane toodang on umbes 30 tonni aastas. Enamik hõbe ei ründa roodiumi; see on kõrgem sulamistemperatuur kui plaatina, samuti madalam tihedus. Rodiumi esmane kasutamine on autokatalüüsmuundurites, nagu plaatina ja pallaadium.

Kuna roodium ei hõõru, on sellel kasutatud ehteid. See annab peegeldava valge pinna valgele kullale galvaniseerimise teel. Samuti takistab hõbe hõõrdumist.

Osmium

Wollaston ja Smithson Tennant avastasid osmiumi 1803. aastal. Osmium on plaatina-, nikli- ja vaskimaagide produkt.

Osmium on veel haruldane kui roodium - tegelikult on see kõige vähem rikkalikult stabiilne element maakoores, kus keskmine esinemine on 50 osast triljoni kohta. Osmiumitoodangu kogusumma on alla ühe tonni aastas. Olles puhas olekus, on osmium väga mürgine, seetõttu vajavad kommertsrakendused seda muude metallidega legeerimisel. Osmiumisulamid on väga rasked. Pihustiprinteri otsad, seadme pöördenurgad ja elektrilised kontaktid vajavad sageli osmiumit. Osmiumi väga peegeldava iseloomu tõttu on kosmosemissioonidel olnud osmiumiga kaetud peeglitega valmistatud laevu.

Iridium

Smithson Tennant avastas orbiidiumi 1803. aastal. Iridium on ka haruldane metall, mis levib maakoores 0,001 osakest miljoni kohta. Iridium tekib kõrgeima kontsentratsiooniga kolme tüüpi geoloogilistes struktuurides - põlevate sademete, löökrietrite ja ühe endise rajatise ümbertöödeldud jäätmetega. Maailma suurimad hoiused on Lõuna-Aafrikas, kuid suured vask ja nikli ladestused sisaldavad iriidiumi. Iga-aastane iriidiumi tootmine on umbes 3 tonni. Iridium on paljude elektroonikatoodete jaoks vajalik. Selle rakendused hõlmavad ka tiiglite tootmist, mis on vajalikud suurekvaliteediliste kristallide kasvatamiseks.

Süüteküünlad sisaldavad ka iiridiumit, nagu ka elektroodid ja keemilised katalüsaatorid. Iridiumi isotoop on vähktõve raviks ka gammakiirguse allikas.

Ruteenium

Karl Ernst Klaus tõi 1844. aastal välja ruteeniumi . Maakoores on 74. kõige rikkalikum metall. Maagid üldjuhul esinevad maagistes teiste plaatina-grupi metallidega Uurali mägedes ning Põhja-ja Lõuna-Ameerikas. Iga-aastane toodang moodustab igal aastal ligikaudu 12 tonni ruteeniumi ja maailma reservid kokku umbes 5000 tonni. Ruteenium kõvenib plaatina ja pallaadiumi; tal on rakendusi kulumiskindlate elektriliste kontaktide tootmisel. Ruteeniumil on ka teisi rakendusi meditsiinis, päikeseenergia muundamisel ja andmete salvestamisel. Ruteenium on mitmekülgne katalüsaator ja sellel on hämmastavad omadused kvanteeritud kriitilises punktis käitumises, eksootilises ülijuhikus ja kõrgtemperatuurilises ferromagnetismis.

Roodium, iriidium, osmium ja ruteenium kauplevad ainult füüsilisel turul - nendel metallidel ei ole futuurlepinguid. PGMid on äärmiselt haruldased metallid. Nagu tehnoloogia areneb, teevad need ka nende hämmastavate raskete, vastupidavate metallide paljude unikaalsete omadustega rakendused. Kuna taotlused kasvavad, siis seda nõuab ka. Näiteks kasvas iiridiumi aastane tarbimine 2,5 tonnilt 2001. aastal 10,4 tonnini 2010. aastal. Kõikide nende metallide haruldus on tõepoolest neid väärismetallideks klassifitseerinud.