IL RODIO

CARATTERISTICHE GENERALI

Il rodio (il cui nome deriva dal colore rosa delle soluzioni di molti suoi sali) fu scoperto e isolato nel 1803 da W.H. Wollaston nei residui della lavorazione dei minerali del platino. È un elemento rarissimo costituendo meno del 5-10^-8% della crosta terrestre. Si trova allo stato elementare (a basse concentrazioni) generalmente in tutti i minerali contenenti platino.

Il rodio è un metallo di colore bianco-argenteo, molto lucente, abbastanza duttile e a elevato punto di fusione. È un elemento poco reattivo, chimicamente simile all'iridio: in forma compatta non è attaccato dagli acidi minerali diluiti neppure a caldo, né dall'acqua regia (che però lo discioglie se è finemente suddiviso), non si ossida all'aria a temperature inferiori a 600-700°C e reagisce lentamente con il cloro e il fluoro anidridi solo al di sopra di circa 500°C. Il rodio si discioglie negli idrogenosolfati fusi, nei cianuri alcalini fusi e negli idrossidi alcalini fusi in presenza di ossidanti (nitrati o perossidi). Si discioglie nell'acido cloridrico concentrato (in tubo chiuso a 150°C) in presenza di un ossidante quale ossigeno, cloro o clorati alcalini. A differenza dell'iridio il rodio è solubile nel piombo fuso; se finemente suddiviso è inoltre in grado di assorbire notevoli quantità di idrogeno, monossido di carbonio e altri gas.

COMPOSTI

Il rodio può presentare nei suoi composti (semplici o complessi) tutti gli stati di ossidazione da -2 a +6, ma lo stato nettamente più stabile è il +3.

Tra gli alogenuri sono noti quattro fluoruri, tra i quali il trifluoruro RhF₃, l'esafluoruro RhF₆, il tricloruro, RhCl₃.

Sono noti almeno quattro solfuri di rodio, tra cui il trisolfuro di dirodio, Rh₂S₃.

Il triossido di dirodio Rh₂O₃, che è l'ossido più importante, può essere preparato per calcinazione del nitrato o per reazione diretta tra l'ossigeno e il rodio in polvere a circa 600°C.

Trattando le soluzioni acquose dei composti di rodio (III) con alcali, si ottiene un precipitato giallo di diossido idrato di dirodio di formula Rh₂O₃∙nH₂O, solubile sia negli acidi sia nell'eccesso di alcali con formazione di ioni complessi. Questa tendenza alla complessazione è molto forte per il rodio, soprattutto nello stato +3 nel quale, a somiglianza di iridio e rutenio, forma numerosi complessi sia anionici sia cationici, generalmente ottaedrici e colorati dal giallo al rosso-rosa, alcuni dei quali molto stabili come per esempio l’esaclororodato (III) [RhCl₆]^3-.

UTILIZZO

Il principale impiego del rodio si ha nella lega (al 10% di rodio) con il platino, usata per resistenze di forni elettrici, per termocoppie, nell'industria vetraria per crogioli a contatto con il vetro fuso e per elettrodi. In altre leghe e come metallo puro il rodio trova applicazione come catalizzatore eterogeneo per reazioni in fase gassosa ad alta temperatura (ossidazione dell'ammoniaca, idrogenazioni, isomerizzazioni). Complessi omogenei del rodio in soluzione vengono inoltre utilizzati quali catalizzatori omogenei in alcuni processi chimici (per esempio carbonilazione del metanolo ad acido acetico).

PRODUZIONE

Il rodio può essere ottenuto, con diversi procedimenti, a partire da concentrati di minerali contenenti metalli preziosi o dai fanghi anodici della raffinazione elettrolitica del rame e del nichel, dove generalmente tali metalli si addensano. I concentrati possono venire trattati con acidi per allontanare la maggior parte dei metalli non nobili; il residuo ottenuto, contenente generalmente oro, argento e i metalli del gruppo del platino, viene a sua volta trattato con acqua regia per disciogliere oro, platino e palladio. Rimane così un residuo arricchito in argento, iridio, osmio, rodio e rutenio, che può essere fuso con una miscela di carbonato di piombo in modo da ottenere una lega di piombo contenente il 20% circa di metalli preziosi. La lega viene trattata con acido nitrico per allontanare argento e piombo; il residuo indisciolto viene quindi fuso con idrogenosolfato di sodio per solubilizzare il rodio; infine si liscivia con acqua la massa fusa e si precipita con alcali il rodio come idrossido. Dopo vari procedimenti di purificazione (dissoluzione in acido cloridrico, precipitazione frazionata, scambio ionico su resine) si ottiene il rodio sotto forma di soluzione acquosa di esaclororodato di ammonio, dalla quale è possibile, per riduzione con acido formico, precipitare il metallo in polvere.