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ロジウム
Rh 45

ロジウム Rhodium

ロジウム(ロジウム)は化学元素であり、元素記号 Rh、原子番号 45 である。銀白色の柔らかい遷移金属で、極めて高い電気伝導性と反射率を持つ。ロジウムの最大の工業用途は自動車排気ガス触媒である——三元触媒体系でロジウムの触媒活性は不可代替であり、有害な NOₓ を無毒な窒素に還元する役割を担う。

遷移金属 USGS 2025 銀白色の金属
原子番号 45Z
原子量 102.906u
価電子 1
電子配置 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d8
密度
12.41g/cm³
融点
1964°C
地殻存在量
0.001ppm
年間生産量
21tonnes Rh
リサイクル率
60%(極めて低いリサイクル率;使用済み触媒コンバーターから白金族金属回収

なぜ使われるか

ロジウムは最も希少で最も高価な白金族金属である——金よりも金オンスあたり高価である。その独特の優れた触媒活性(特に自動車排出ガス制御のための)、優れた電気伝導性、明るい金属光沢の組み合わせにより、三元触媒コンバーターと反射コーティングに代替不能となっている。

用途

Automotive catalystsThermocouplesCoatings

用途の詳細単体と化合物の用途

元素単体の主な用途

ロジウムは白金族金属で最も希少で価格変動が激しい。世界の年間生産量はトン単位で計られ、ほぼすべてが銅・ニッケル鉱から回収される副産物である。その最も揺るぎない地位は自動車用三元触媒にある。ロジウムは排ガス中の窒素酸化物を還元する独特の能力を持ち、幅広い温度域でNOxを窒素と酸素に変換する。一方パラジウムと白金は一酸化炭素と炭化水素の処理に優れ、この3つが揃って現代のガソリン車三元触媒の活性コートを形成する。自動車が内燃機関で駆動され排出規制を満たす限り、ロジウム需要を代替するのは難しい。自動車以外では、ロジウムの高融点、化学的安定性、良好な反射率から、高精度熱電対(白金-ロジウム熱電対)に適し、1000°Cを超える炉やガラスタンク内の温度を連続測定できる。また、ごく低い電流密度で電気接点、導波管、光学ミラーに電気めっきされ、接触抵抗が安定し硫化に強い硬質層を形成し、航空宇宙用コネクタ、リレー、ミラーに用いられる。化学品では、ロジウム錯体はブチルアルデヒドやオクタノールといった可塑剤アルコールのオキソ合成(ヒドロホルミル化)の中心触媒である。

主な化合物とその用途

三塩化ロジウム(RhCl3、通常は三水和物として販売)はロジウム化学で最も重要な出発物質であり、赤褐色の結晶で、ここからほぼすべてのロジウム触媒とロジウムめっき浴が調製される。アルミナに担持すると水素化触媒となる。三酸化二ロジウム(Rh2O3)はロジウムの高次酸化物で、黒色固体であり、主に電子工業で厚膜抵抗ペーストや電極材料として、また特定の触媒反応の担体コートとして用いられる。ウィルキンソン触媒(塩化トリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(I)、RhCl(PPh3)3)は有機金属化学で最も有名な均一系水素化触媒の一つである。黄色結晶で、温和な条件下でアルケンを選択的にアルカンに水素化し他の官能基に影響を与えず、ファインケミカル、医薬、有機合成実験室で広く用いられる。

元素小史

1803年にウィリアム・ハイド・ウォラストンが南米産の粗白金鉱石から単離し——同じ研究でパラジウムも同時に発見した。ウォラストンは特徴的なバラ色の化合物を含むロジウムの独特の性質を実証した。現在はニッケル−銅採掘の副産物として回収され、生産の80%以上は南アフリカのブッシュフェルト複合地域から来ている。

関連元素

Sc · スカンジウム Ti · チタン V · バナジウム Cr · クロム Mn · マンガン Fe · Co · コバルト Ni · ニッケル

よくある質問ロングテールQ&A・データ駆動

ロジウムの融点は何度ですか?
1964 °C
ロジウムの沸点は何度ですか?
3695 °C
ロジウムの密度はどのくらいですか?
12.41 g/cm³
ロジウムの原子番号と分類は何ですか?
45 · 遷移金属
ロジウムは主にどの鉱物から採取されますか?
白金族鉱物
ロジウムの世界埋蔵量はどのくらいですか?
3000 tonnes
ロジウムの年間生産量はどのくらいですか?
21 tonnes Rh
ロジウムは主に何に使われますか?
ロジウムは最も希少で最も高価な白金族金属である——金よりも金オンスあたり高価である。その独特の優れた触媒活性(特に自動車排出ガス制御のための)、優れた電気伝導性、明るい金属光沢の組み合わせにより、三元触媒コンバーターと反射コーティングに代替不能となっている。
ロジウムは誰がいつ発見しましたか?
ウィリアム・ハイド・ウォラストン · 1803