Rhodium (Rh): Eigenschaften, Härte und Anwendungen
Rhodium – Das härteste und reflektierendste Platinmetall
Rhodium (Rh) ist ein silberweißes, hartes Edelmetall, das zu den leichten Platinmetallen gehört (Dichte ca. 12,4 g/cm³). In kompakter Form ist es säurebeständig – ähnlich wie Iridium – löst sich jedoch in feinverteilter Form in Königswasser und konzentrierter Schwefelsäure. Bei hohen Temperaturen reagiert es mit Sauerstoff an der Oberfläche, im Gegensatz zu Ruthenium und Osmium, die flüchtige Oxide bilden.
Die Verarbeitbarkeit hängt entscheidend vom Reinheitsgrad ab. Reines Rhodium ist im rotglühenden Zustand schmiedbar, walz- und ziehbar. Es zeichnet sich durch hohe Wärme- und elektrische Leitfähigkeit aus.
Hauptanwendungsbereiche
Rhodium hat nach Platin und Palladium die größte praktische Bedeutung unter den Platinmetallen. In Fahrzeugkatalysatoren werden vorwiegend Pt/Rh- oder Pt/Pd-Systeme eingesetzt. Weitere Einsatzgebiete umfassen:
- Chemischer und elektrochemischer Apparatebau (Tiegel zum Ziehen von Einkristallen für Optik und Lasertechnik)
- Düsen für Spinnprozesse und Thermoelemente (Pt/Rh)
- Rhodium-Beschichtungen: Diese übertreffen alle anderen Platinmetall-Beschichtungen durch besondere Härte, mechanische und chemische Beständigkeit sowie hohe Reflexionsfähigkeit (z. B. für Verspiegelungen)
- Kontaktmaterial, Heizwendeln und Spiegel
Rhodium ist ausreichend duktil, korrosionsbeständig, bis 800 °C oxidationsbeständig und verschleißfest. Es ist bedingt zerspanbar, galvanisch abscheidbar und aus der Gasphase abscheidbar.
Eigenschaften im Detail
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Dichte | 20,0 °C | 12,4 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | -190,0 °C | 405 GPa |
| Elastizitätsmodul | 20,0 °C | 380 – 386 GPa |
| Elastizitätsmodul | 200,0 °C | 368 GPa |
| Elastizitätsmodul | 400,0 °C | 346 GPa |
| Elastizitätsmodul | 500,0 °C | 336 GPa |
| Elastizitätsmodul | 600,0 °C | 325 GPa |
| Elastizitätsmodul | 700,0 °C | 315 GPa |
| Elastizitätsmodul | 800,0 °C | 304 GPa |
| Elastizitätsmodul | 900,0 °C | 291 GPa |
| Härte, Vickers | 20,0 °C | 300 HV |
| Poisson-Zahl | 20,0 °C | 0,26 |
| Schubmodul | 20,0 °C | 150 – 153 GPa |
| Zugfestigkeit | 20,0 °C | 1380 – 2070 MPa |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 50,0 °C | 8,0 × 10⁻⁶ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 100,0 °C | 8,5 × 10⁻⁶ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 200,0 °C | 9,0 × 10⁻⁶ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 300,0 °C | 9,3 × 10⁻⁶ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 400,0 °C | 9,6 × 10⁻⁶ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 500,0 °C | 9,8 × 10⁻⁶ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 600,0 °C | 1,0 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 700,0 °C | 1,01 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 800,0 °C | 1,03 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 900,0 °C | 1,05 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 1000,0 °C | 1,08 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 1100,0 °C | 1,10 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 1200,0 °C | 1,13 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 1300,0 °C | 1,15 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 1400,0 °C | 1,18 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 1500,0 °C | 1,21 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Schmelzpunkt | 1963 °C | Typisch für Rhodium | |
| Spezifische Wärmekapazität | 23,0 °C | 254 J/(kg·K) | Typisch für Rhodium |
| Wärmeleitfähigkeit | -173,0 °C | 185 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | -73,0 °C | 156 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 20,0 °C | 88 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 127,0 °C | 145 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 327,0 °C | 135 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 527,0 °C | 126 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 727,0 °C | 121 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 927,0 °C | 118 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 1127,0 °C | 115 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 1327,0 °C | 109 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 1527,0 °C | 106 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 1727,0 °C | 104 W/(m·K) |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Elektrische Leitfähigkeit | 20,0 °C | 2,33 × 10⁷ S/m |
| Elektrischer Widerstand | 20,0 °C | 4,3 × 10⁻⁸ Ω·m |
Chemische Zusammensetzung
| Element | Gehalt |
|---|---|
| Rhodium | 99,9 % |
Metall
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