RODIO
Nombre: Rodio (de “Rhodon”, “rosa” en antiguo griego, aludiendo al color de sus sales)
Símbolo: Rh
Grupo: 9
Período: 5
Bloque: d
Categoría: Metales de transición
Número atómico: 45
Masa atómica: 102,905 u
Electrones por capa: 2, 8, 18, 16, 1
Electronegatividad: 2,28
Densidad: 12,45 gr/cc
Punto de Fusión: 1964ºC
Punto de Ebullición: 3695ºC
Conductividad Térmica: 150 W (m·K)
Conductividad Eléctrica: 2,3 × 10^7 S/m
Orden Magnético: Paramagnético
Estado Ordinario: Sólido
Estados de Oxidación: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6
Dureza Mohs: 6
Dureza Vickers: 1246 MPa
Dureza Brinell: 1100 MPa
Isótopos más estables: Rh-103 (elemento monoisotópico)
Descubridor: William Wollaston, inglés (1803)
El Rodio es un elemento químico de número atómico 45 perteneciente al grupo de los metales de transición de la tabla periódica. Es un metal noble y precioso perteneciente al llamado grupo de metales del Platino, los cuales comparten entre sí muchas características físicas y químicas.
El químico inglés William Wollaston, quien también descubriría el Paladio, aislaría por primera vez en la historia al Rodio tras haberlo separado de una “aleación nativa” de metales del grupo del Platino (éstos aparecen mezclados formando aleaciones naturales, y dado que son tan resistentes a la corrosión sólo se asocian entre ellos la mayoría de las veces, formando pepitas). Descubrió que los compuestos de Rodio poseían tonalidades rosas, de manera tal que lo bautizó como “Rodium” en alusión al nombre del color en griego, “Rhodon”, (“rosa”). Otra característica del Rodio que halló harto curiosa es que no se disolvía en Aqua Regia. Aunque ésto es característico de muchos de los miembros del sub-grupo, en el caso del Rodio en concreto le valdría para diferenciarlo del Paladio, que sí es soluble.
Breve historia del elemento
Éste metal precioso fue identificado por primera vez en 1803 por el químico inglés William H. Wollaston mientras examinaba una muestra mineral extraída del “Nuevo Mundo”, probablemente de Sudamérica, aunque no se sabe con exactitud su procedencia. Wollaston precipitó la aleación nativa compuesta por varios de los metales del grupo del Platino (que suelen aparecer juntos en aleaciones naturales) y obtuvo primeramente el ya descubierto por el español Antonio de Ulloa, Platino, así como trazas de otros metales innobles como el Cobre o el Níquel. Mediante la inmersión de la aleación nativa en Aqua Regia, disolvió el Platino y el Paladio, quedando solamente Rutenio, Osmio, Iridio y Rodio, los cuales son insolubles en éste ácido. El Rodio fue llamado así por el propio Wollaston en el momento de su aislamiento debido al color que presentaba una de sus sales, de color rosa. De ahí “Rhodium”, del griego Ròdos, “rosa”. Algunas fuentes sugieren que el bautismo del metal se debe a Rhodesia, por entonces importante colonia inglesa luego del pacto del imperialista inglés Cecil Rhodes, sin embargo esto no es más que una errata dado que “Rhodesia” adquiriría este nombre en 1888, ochenta y cinco años después del primer aislamiento del metal.
Inicialmente no cautivó a los científicos de la época y fue más bien tratado como una “rareza” durante décadas en las que su uso más importante fue, cómo no, el bañado de otros metales que tienden a perder su lustre con el paso del tiempo, cosa que el Rodio no.
Las principales minas se encuentran en África y en menor medida, como subproducto de la minería del Níquel puede encontrarse a modo de pequeñas trazas en las grandes minas que explotan este metal.
No forma Carburos ni Nitruros como los metales marginales, pero sí aleaciones sólidas con la mayoría de los metales de transición, exceptuando a los del grupo 3, 4 y 12, con los que muestra poca afinidad. Se combina en cualquier volumen con los metales refractorios (excepto Zirconio y Hafnio), con los ferrosos (Hierro, Níquel y Cobalto) y los demás miembros del grupo del Platino. Se sabe que el Rodio y la Plata pueden formar un compuesto desarrollado en Japón conocido como “Pseudo-Paladio” con características increíblemente similares a las de éste elemento, pero en general, la compatibilidad entre el Rodio y los metales del grupo 11 ha sido poco estudiada. Yo mismo he investigado durante meses acerca de una posible aleación Cobre-Rodio ya que me parecía interesante y pausible dado que ambos metales presentan la misma estructura cristalina, pero todos los experimentos llevados a cabo o eran muy pobres o simplemente no interesaban.
El Rodio metálico es muy escaso; solamente el Iridio y el Renio son más escasos en la corteza terrestre y a veces, dependiendo de la fuente, el Rodio es aún más escaso. Más allá de que sea o no el más escaso, su precio es elevado, y sin embargo muy volátil, por ejemplo, en el pasado siglo no era más caro que el Oro y sin embargo ahora mismo su precio es simplemente ridículo. Esto se debe a su rareza y en menor parte, a la virtud del metal desde el punto de vista físico para el uso en joyería. Actualmente, es el metal más caro del mundo, pero como ya he dicho su precio es muy volátil y fluctúa enormemente. No recomiendo a nadie invertir en otro metal que no sea el Oro, el Platino o la Plata.
Características principales
Es un metal de color blanco argénteo similar a la Plata pura que pierde su lustre con mucha dificultad. Es bastante duro y tiene una densidad ligeramente superior a la del Plomo. Justo como cabría de esperar en un metal de su posición en la tabla periódica, presenta la estructura cristalina Cúbica centrada en las caras, y es el metal más fácil de trabajar de su grupo (completado por el Cobalto y el Iridio). Contrariamente a lo que se suele decir de el, no es un metal que destaque por ser maleable ni dúctil, si no que de hecho es bastante rígido o incluso frágil en comparación al resto de metales preciosos tradicionalmente usados en joyería como el Paladio, el Platino y por supuesto, la Plata y el Oro. La confusión arraiga debido al hecho de que se le considera un metal “de joyería” si bien popularmente se ignora o desconoce el hecho de que el Rodio no se usa -normalmente- como aleante, sino como recubrimiento de otros metales, ya sean puros o en forma de aleaciones.
Es uno de los metales más escasos de la corteza terrestre y sus depósitos son extremadamente raros, difíciles de encontrar. Como el resto de los metales de su tipo (metales del grupo del Platino) se encuentra nativo, esto es, el metal en estado puro o bien en forma de aleaciones metálicas nativas que incluyen otros miembros de la familia. También se encuentra en algunos compuestos minerales, pero son extremadamente escasos y poco conocidos. Para que se haga una idea, basta con que le diga que el Oro en comparación al Rodio es un metal muy abundante.
El Rodio destaca por su color blanco argénteo noble que se traduce en un símbolo de estatus social muy elevado. En efecto, el color inalterable de este metal se aprecia desde principios del siglo XIX, cuando ya era utilizado como revestimiento (bañado/capado) de otros metales, preciosos o no, debido a que dicha capa es muy atractiva estéticamente, dura y resistente al paso del tiempo. Basta decir que el llamado “Oro blanco” es una aleación de Oro con algún metal blanco que se capa con un baño de Rodio que le imparte su peculiar color. A diferencia de otros metales tradicionalmente usados en joyería como por ejemplo la Plata, el Rodio mantiene su lustre aún en presencia de Azufre u Ozono, substancias que en el caso de la Plata la ennegrecen con relativa facilidad. Otra ventaja del Rodio es que resiste el efecto de los ácidos: es muy resistente a la corrosión, y a diferencia de otros metales como por ejemplo el Titanio o el Tántalo que deben dicha resistencia a la formación de una capa de óxido pasiva superficial, el Rodio no forma compuestos con el Oxígeno a temperatura ambiente, ni tampoco con el Hidrógeno (como en el caso del Paladio). Su reactividad con el Azufre elemental o compuestos de este elemento es pobre, por lo que aventaja a la Plata en este aspecto.
Mecánicamente tiene buenas propiedades (se puede trabajar mediante batido con martillo), es bastante tenaz. Recuérdese que la tenacidad está a camino entre la suavidad y la fragilidad de un material. En este aspecto, el Rodio se parece al Acero Inoxidable Austenítico, pero no es tan maleable como el Paladio, el Platino, la Plata o el Oro. Incluso el Cobre, el Estaño y el Aluminio son más fáciles de trabajar debido a su mayor plasticidad en caliente. Esta lacra de suavidad hace el trabajado de piezas con elevado contenido de Rodio virtualmente imposible. Es demasiado duro y rígido como para ser trabajado a mano con precisión. No es que sea imposible, por ejemplo, forjar un anillo de aleación Platino – Rodio (macizo), el problema es que es muy caro y difícil de obtener. Como aleante se añade al Paladio y al Platino como endurecedor, aunque es una alternativa muy rara de encontrar ya que el Rutenio y el Iridio cumplen mejor éste papel (endurecedores) y son ligeramente más baratos. Los anillos de aleación de Rodio suelen ser fabricados más por una cuestión puramente de caché, el poder decir “tengo un anillo de Rodio” no es algo que cualquiera pueda permitirse. Aún con todo, es un metal inflado en el sentido de que se le han atribuido propiedades superlativas cuando en realidad es tan resistente a la corrosión como el Paladio y muy difícil de trabajar. Tiene muy pocas aplicaciones más allá de la joyería y la industria automovilística (catalizadores de tres etapas) y su precio obedece a su escasez y demanda en la joyería del Oro blanco que depende de el para poder manufacturar sus prendas.
Resistencia a la corrosión
Excelente. Basta decir que es uno de los pocos metales que no forman Óxidos a temperatura ambiente. El Rodio no reacciona con la mayoría de los ácidos (ya sean reductores u oxidantes) pero sí con el Aqua Regia, no obstante, lo hace con mucha lentitud. En el momento del fundido absorbe Oxígeno (como el Cobre) pero a diferencia del metal rojo lo “escupe” tras el enfriado, es decir, sólo reacciona con el Oxígeno en estado líquido, al regresar al estado sólido expulsa el Oxígeno, si presente, en forma de vapores normalmente no tóxicos. Dado que no forma Carburos, puede fundirse en un crisol de Grafito. A diferencia del Rutenio, su antecesor en la tabla periódica de acuerdo al número atómico (Z=44 vs Z=45), es resistente a los álcalis y bases incluso a temperaturas elevadas, en definitiva, nos encontramos ante un metal noble.
Usos principales
El Rodio es uno de los tres metales más escasos, al menos en la corteza terrestre (se estima pueda ser mucho más abundante conforme nos adentremos en ella tal es el caso de otros metales similares muy afines al Hierro) por lo que sus usos son muy reducidos y específicos.
Al ser un miembro de los metales del grupo del Platino se utiliza como catalizador en automóviles para reducir la tasa de emisiones de CO2, pero debido a su elevado precio normalmente no se usa.
El uso más “mundano” del Rodio es del recubrimiento de otros metales. Se usa incluso para capar metales nobles, pues su brillo, a diferencia del de la Plata y el Paladio no es perenne y se mantiene durante más tiempo, además de ser más “espectacular” en sí mismo. El color del “Oro blanco” que ves en las joyerías no se debe al Paladio ni al Níquel o cualquier otro blanqueante, si no que se trata, efectivamente, de un baño de Rodio. Ésto nos indica dos cosas:
La primera es que el potencial del Rodio como metal precioso es superior a todos los metales blancos, salvo el Platino.
La segunda es que el Rodio, bien por escasez o precio, no se usa como aleante, y en su lugar se emplea Paladio, y dado que a la mezcla de Oro – Paladio le es agregada una capa de Rodio da que pensar, ¿porqué no alear directamente el Rodio con el Oro? El resultado sería sin dudas, superior, incluso si no fuera una aleación binaria de Oro – Rodio y en su lugar tuviera también un % de Paladio, Cobre, Níquel o Zinc destacable. El porqué no se usa Rodio directamente en forma maciza, de nuevo, es debido al precio y la escasez del metal: para un joyero resulta mucho más práctico usar el Rodio que compre como material de capado que en su forma bruta. Ésto se entiende cuando pienses que con la cantidad de Rodio necesaria para producir un anillo de aleación metálica (se de Oro o no) puedes “bañar” unos cuantos, consiguiendo que ambos luzcan de manera semejante a simple vista. No me gusta, pero lo respeto. Más adelante profundizaré en el tema del Oro blanco.
Miscelánea
Existe un mineral, bastante abundante que a veces entra en la categoría de gema semi-preciosa, aunque es más popular en estado bruto, sin rodar (proceso de pulición) que recibe el nombre de Rodonita. El motivo es exactamente el mismo por el cual el Rodio recibe su nombre, y es que la Rodonita se presenta como un mineral rosáceo. Lamentablemente, no contiene Rodio, si no que se trata de un inosilicato de fórmula compleja, (Mn, Fe, Mg, Ca)SiO2.
Exactamente lo mismo pasa con el menos conocido “Rodolita”, con fórmula (Mg, Fe)3 Al2 (SiO4)3, un nesosilicato.