Таблица Менделеева. Элементы уже близко

С точки зрения строения атомного ядра родий можно считать уникальным – это единственный относительно тяжелый химический элемент, представленный в земной коре единственным устойчивым нуклидом ¹⁰³Rh. Радиоактивные изотопы родия также существуют, но период полураспада самого долгоживущего из них – ¹⁰¹Rh – всего три года и четыре месяца, поэтому они не накапливаются в земной коре и можно говорить, что родий моноизотопный.

Родий – металл серебристо-белого цвета, который, как и все металлы платиновой группы (рутений – родий – палладий объединены в так называемую «малую платиновую группу»), отличается крайне низкой активностью. Царская водка (смесь соляной и азотной кислот), которая быстро и охотно растворяет золото, реагирует с родием только при заметном нагревании. Именно с помощью царской водки родий и был отделён от платины (платина с ней не реагирует совсем). Первооткрывателем родия является Уильям Хайд Волластон. Он выделил этот металл из платиновой руды, доставленной в Британию контрабандой с территории современной Колумбии. Эту руду в канун Рождества 1802 года приобрели Волластон и его друг и коллега Смитсон Теннант.

Контрабандная руда оказалась весьма ценной для обоих ученых. Её исследования позволили получить не только окрашенный в розовый цвет раствор хлорида – элемента, который Волластон назвал родием (от греческого «розос» – роза), но и другие находки. Волластон открыл в этом образце ещё и палладий, а Теннант – осмий и иридий.

Чаще всего мы сталкиваемся с родием, работающим в каталитической системе дожигания выхлопных газов от автомобильных двигателей внутреннего сгорания. Правда, в этом случае наш контакт с этим элементом весьма опосредован – каталитическая система, которая служит для обеспечения полного сгорания некоторых небезопасных веществ, покидающих выхлопную трубу, расположена глубоко внутри автомобиля и к тем деталям, которые можно обслужить своими силами, не относится.

Помимо родия катализаторами дожигания выступают также платина и палладий, но их значение немного различается. Если палладий может выполнять работу платины и наоборот – ускорять окисление угарного газа СО в углекислый СО₂, то родий выполняет тот трюк, на который ни платина, ни палладий не способны. Его мишень – оксиды азота (их часто обозначают как NO_x), которые в присутствии аммиака и при посредстве родия разрушают на молекулярные азот и кислород (или воду). Родий работает с производными азота и в другом процессе – до сих пор не существует более эффективного катализатора окисления аммиака воздухом (эта реакция важна для производства азотной кислоты и нитратов). Ежегодно из руд извлекается не более 30 тонн родия, поэтому и отслужившие своё системы дожигания выхлопных газов, и катализаторы сжигания аммиака подвергаются вторичной переработке, и извлечённый из них родий заново пускают в дело.

Ещё один процесс, в котором родий применяется как катализатор, – получение уксусной кислоты в результате реакции монооксида углерода (СО) с метиловым спиртом (СН₃ОН). В 1960-е годы родий заменил в этом процессе «соседа сверху» – кобальт, сделав процесс более эффективным и протекающим с меньшим количеством побочных продуктов. С помощью родиевых катализаторов до недавнего времени в мире производили около пяти миллионов тонн уксусной кислоты, однако в последнее время на смену родию приходит его «сосед снизу» – иридий, делающий получение уксусной кислоты еще более эффективным.

Родий применяется и в ювелирном деле – например, для того, чтобы серебро не темнело, его покрывают тонким слоем родия. Пожалуй, самое известное ювелирное изделие из родия – родиевый диск-сертификат от Книги рекордов Гиннесса, который получил Пол Маккартни как самый успешный музыкант и сочинитель песен в истории (на момент вручения он был автором 43 песен, которые были проданы более чем миллионными тиражами). Всего же Маккартни за свою музыкальную карьеру получил 60 золотых дисков (42 – играя в Beatles, 17 – играя в Wings и 1 – в сотрудничестве с Билли Престоном).

46. Палладий

В апреле 1803 года наиболее известным британских химикам анонимно доставили рекламный листок: «Палладий или новое серебро», в котором были перечислены свойства нового благородного металла и предложение его купить. Реклама указывала единственного поставщика металла – магазин минералов, руд и металлов мистера Джейкоба Форстера в Сохо. Сам мистер Сохо на момент подачи рекламного объявления был в отъезде, и потенциальным покупателям пришлось иметь дело с его женой. Когда редактор британского журнала Journal of Natural Philosophy, Chemistry and the Arts Уильям Николсон попытался выяснить, как попал в лавку этот металл, миссис Форстер ответила, что оставивший на продажу образцы приятный и вежливый молодой человек пожелал остаться неизвестным.