Nadir ve Kıymetli Metaller Metalurjisi. Y.Doç.Dr. Işıl KERTİ

Benzer belgeler
Nadir ve Kıymetli Metaller Metalurjisi. Y.Doç.Dr. Işıl KERTİ

Nadir ve Kıymetli Metaller Metalurjisi. Y.Doç.Dr. Işıl KERTİ

7. Sınıf Fen ve Teknoloji Dersi 4. Ünite: Madde ve Yapısı Konu: Elementler ve Sembolleri

EVDE KİMYA SABUN. Yağ asitlerinin Na ve ya K tuzuna sabun denir. Çok eski çağlardan beri kullanılan en önemli temizlik maddeleridir.

VIA GRUBU ELEMENTLERİ

Akımsız Nikel. Çözeltideki tuzları kullanarak herhangi bir elektrik akım kaynağı kullanılmadan nikel alaşımı kaplayabilen bir prosestir"

Kimya EğitimiE. Ders Sorumlusu Prof. Dr. Đnci MORGĐL

HİDROKARBONLAR ve ALKİNLER. Kimya Ders Notu

ALTIN-GÜMÜŞ MADENCİLİĞİ VE ATIKLARININ ETKİLERİ YUSUF HAS

KİM 433 METALLER KİMYASI PROF. DR. SELEN BİLGE KOÇAK

TOPRAK ALKALİ METALLER ve BİLEŞİKLERİ

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 4 Metaller, Aluminyum ve Çinko. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

maddelere saf maddeler denir

ÖNEMLİ BOR BİLEŞİKLERİ

İLK ANYONLAR , PO 4. Cl -, SO 4 , CO 3 , NO 3

MADDENİN SINIFLANDIRILMASI

FEN ve TEKNOLOJİ / ASİT VE BAZLAR GÜNLÜK YAŞAMDA ASİT VE BAZLAR

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

IVA GRUBU ELEMENTLERİ

Metalurji Mühendisliğine Giriş. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

Örnek : 3- Bileşiklerin Özellikleri :

Serüveni 2.ÜNİTE:ATOM VE PERİYODİK SİSTEM. Elementlerin periyodik sistemdeki yerlerine göre sınıflandırılması

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 5 Metaller, Bakır ve Magnezyum. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ

Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur) bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

PERİYODİK CETVEL

HİDROKARBONLAR ve ALKANLAR. Kimya Ders Notu

Element ve Bileşikler

Ca ++ +2HCO 3 CaCO 3(s) +CO 2 +H 2 O 2 CEV3352

SÜPERALA IMLAR. Yüksek sıcaklık dayanımı

Paylaşılan elektron ya da elektronlar, her iki çekirdek etrafında dolanacaklar, iki çekirdek arasındaki bölgede daha uzun süre bulundukları için bu

ELEMENTLERİN SINIFLANDIRILMASI

HALOJENLER HALOJENLER

BARTIN ÜNİVERSİTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MALZEME LABORATUVARI-I DERSİ OKSİTLİ BAKIR CEVHERİNİN LİÇİ DENEYİ DENEYİN AMACI: Uygun

I.BÖLÜM TEMİZLİK MADDELERİ

ARES PERİYODİK SİSTEM MADDENĠN YAPISI VE ÖZELLĠKLERĠ 1.PERĠYODĠK SĠSTEM 8.SINIF FEN BĠLĠMLERĠ. Geçmişten Günümüze Periyodik Sistem

PROJE EKİBİ Mustafa KEMEÇ ALİ GÜRSOY Proje Danışmanı Prof.Dr.Osman SERİNDAĞ

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

FIRAT ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ 3. SINIF EKSTRAKTİF METALURJİ DERSİ VİZE SINAV SORULARI CEVAP ANAHTARI

Doğal Rb elementinin atom kütlesi 85,47 g/mol dür ve atom kütleleri 84,91 g/mol olan 86 Rb ile 86,92 olan 87

ELEMENTLER VE SEMBOLLERİ

8.Sınıf Fen ve Teknoloji. KONU: Elementlerin Sınıflandırılması

ASİT-BAZ VE ph. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN. Yrd. Doç. Dr. Atilla Evcin Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2006

GENEL KİMYA 101 ÖDEV 3

HAYATIMIZDA ASİTLER VE BAZLAR

HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM FAKÜLTESĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME

Proje Danışmanı Prof.Dr.Osman SERİNDAĞ

MADDE VE ÖZELLİKLERİ. Kimya Konu Tarama Testi-2

Kömür ve Doğalgaz. Öğr. Gör. Onur BATTAL

6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER

TOPRAK OLUŞUMUNDA AŞINMA, AYRIŞMA VE BİRLEŞME OLAYLARI

Malzemeler yapılarının içerisinde, belli oranlarda farklı atomları çözebilirler. Bu durum katı çözeltiler olarak adlandırılır.

6.WEEK BİYOMATERYALLER

Ç l e i l k i l k e l r e e e Uyg u a l na n n n Yüz ü ey e y Ser Se tle l ş e t ş ir i me e İ şl ş e l m l r e i

Katılar & Kristal Yapı

BENZENİN NİTROLANMASINDA GRAFİTİN KATALİZÖR OLARAK ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Faz ( denge) diyagramları

ÖĞRENME ALANI : MADDE VE DEĞİŞİM ÜNİTE 4 : MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ

Bileşikteki atomların cinsini ve oranını belirten formüldür. Kaba formül ile bileşiğin molekül ağırlığı hesaplanamaz.

Periyodik Sistem. Mendeleyev

ELEMENT VE BİLEŞİKLER

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐSĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME

DENEY FİYAT LİSTESİ. MDN.KMY.0001 Kimyasal analiz boyutuna numune hazırlama ( 100 mikron)

MALZEME BİLİMİ I MMM201. aluexpo2015 Sunumu

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

Elektronların Dizilişi ve Kimyasal Özellikleri

Krom Nedir? Krom Madeni Neden Önemlidir?

HİDROKARBONLAR ve ALKENLER. Ders Notu

Oksidasyon ve Redüksiyon Reaksiyonları Oksidasyon Reaksiyonları

FEN ve TEKNOLOJİ DERSİ / PERİYODİK SİSTEM. Metaller, Ametaller ve Yarı metaller

DENEYĐN ADI. Organik bileşiklerde nitel olarak Karbon ve hidrojen elementlerinin aranması

7. Sınıf Fen ve Teknoloji

Örneğin; İki hidrojen (H) uyla, bir oksijen (O) u birleşerek hidrojen ve oksijenden tamamen farklı olan su (H 2

ENDÜSTRİYEL HAMMADDELER 9.HAFTA

Korozyon tanımını hatırlayalım

TIG GAZALTI KAYNAK YÖNTEMİNDE KULLANILAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ PROF. DR. HÜSEYİN UZUN HOŞGELDİNİZ

ASİTLER- BAZLAR. Suyun kendi kendine iyonlaşmasına Suyun Otonizasyonu - Otoprotoliz adı verilir. Suda oluşan H + sadece protondur.

6-Maddelerin daha az çözünür tuz ve esterleri kullanılabilir. 7-Isı, ışık ve metaller gibi katalizörlerin etkisi önlenebilir.

Element ve Bileşikler

BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM)

SÜPER ALAŞIMLAR Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

Metalurji Mühendisliğine Giriş. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

BENZENİN NİTROLANMASINDA GRAFİTİN KATALİZÖR OLARAK ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Suyun Fizikokimyasal Özellikleri

Kireçtaşlarından Çöktürülmüş Kalsiyum Karbonat Üretimi Doç. Dr. Özen KILIÇ

ASİT VE BAZ TEPKİMELERİ

BOR HİDRÜRLER. Yasemin Gül Çolak

MMM291 MALZEME BİLİMİ

Bor, atom numarası 5 ve kimyasal sembolü B olan bir elementtir. Yarı metal olan bor doğada tek başına element haliyle bulunmaz

Refrakter Metaller. Molibden

BİL BAKALIM BEN KİMİM BİL BAKALIM BEN KİMİM

2-C- BAKIR VE ALAŞIMLARININ ISIL İŞLEMLERİ 2-C-3 MARTENSİTİK SU VERME(*)

Demir, atom numarası 26 olan kimyasal element. Simgesi Fe dir. Demir, yerkabuğunda en çok bulunan metaldir. Yerkürenin merkezindeki sıvı çekirdeğin

Batman Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Güz

ELEMENTLER VE BİLEŞİKLER

ALKALİNİTE. 1 ) Hidroksitler 2 ) Karbonatlar 3 ) Bikarbonatlar

Bileflikler ve Formülleri

Sentes-BIR Hakkında. Sentes-BIR metallerin birleştirmeleri ve kaplamaları konusunda çözümler üreten malzeme teknolojileri firmasıdır.

Transkript:

Nadir ve Kıymetli Metaller Metalurjisi Y.Doç.Dr. Işıl KERTİ

Platin Grubu Metaller Periyodik tabloda VIII-B grubunun içinde yer alır. Bu grupta platin gibi altı tane kıymetli metal vardır: Rutenyum, Rodyum, Palladyum, Osmiyum, İridyum ve Platin. Bunlar platin grubu metalleri veya kısaca platin metalleri olarak bilinir. Bu elementler, kolaylık olması açısından 2 grup halinde incelenebilir. Birinci grupta atom ağırlıkları daha düşük olan ve yoğunlukları 11.9-12,4 g/cm3 arasında değişen paladyum rodyum ve ruthenyum ve ikinci grupta ise, platin iridyum ve osmiyum gibi ağır olan üç metal bulunur.

Rutenyum Rutenyum, simgesi Ru olan, gümüşi renkli değerli bir metalik elementtir. 1844'de Kazan'da Karl Klaus tarafından bulunmuştur. Rutenyum Rusyanın latincesi rutheniadan ismini almıştır

Rutenyumun Fiziksel Özellikleri Özellik Birim Değer Atomik Ağırlık [gr] 101.07 Atom Numarası 44 Ergime Sıcaklığı [ o C] 2334 Kaynama Sıcaklığı [ o C] 4150 Kristal Yapısı Heksanogal Yoğunluk, 273 o K [g/cm 3 ] 12.45 Sertlik, Brinell [MPa] 2160 Görünüş metalik gümüşi beyaz

Rutenyum (Ru) Toz halindeki rutenyum koyu gri renktedir. Ark fırınında ergitilmiş olan metal, demir ile platin arasında bir renge sahiptir. Rutenyumun oksijene afinitesi, osmiyum dışındaki tüm platin grubu metallerden daha yüksektir. Normal sıcaklıklarda oksitlenmez, fakat 600 C de mavi oksit ve 1000 C de siyah oksit oluşturur. 1300 C deki uçuculuğu platinin uçuculuğunun 100 katı, osmiyumun uçuculuğunun ise beşte biri kadardır.

Rutenyumun Kimyasal Özellikleri Rutenyum normal sıcaklıklarda korozif ajanlara karşı çok dirençlidir. 500 C ye kadar genel asitler ile HCl, H 2 SO 4, HF, H 3 PO 4 ve 100 C ye kadar kral suyu ile reaksiyona girmez. 100 C deki KCN ve HgCl 2 çözeltileri hissedilir şekilde zarar verir. Oda sıcaklığında, klorlu ve bromlu su ve alkoldeki iyot çok az zarar verir. Alkali hipokloritlerin sulu çözeltileri ile kısmen reaksiyona girer (NaOCl). Sodyum peroksit (Na 2 O 2 ) ile hızlı bir şekilde reaksiyona girer ve yüzeysel korozyon oluşturur. Bu reaksiyon NaOH veya Na 2 CO 3 ilavesi ile eriyik sıcaklığı düşürülerek önlenebilir. NaOH ve KOH eriyikleri, ortamda hava bulunması durumunda rutenyuma (10 mg/cm 2.saat) NaCN ve KCN eriyiklerinden (1 mg/cm 2.h) daha çok zarar verir.

Dünya Rezervleri Ve Kaynakları Rutenyum genellikle diğer platin grubu metaller ile birlikte Ural Dağları nda, Kuzey ve Güney Amerika da bulunur. Rutenyum çoğunlukla, Kolombiya, Kaliforniya, Avustralya ve Ural Dağları nda değişik yüzdelerde bulunan osmiridyum cevherinden ekstrakte edilir. Osmiridyum, düşük oranlarda rodyum ve rutenyum içeren bir osmiyum ve iridyum alaşımıdır. Bazı durumlarda, yaklaşık % 6 rutenyum bulunur.

Osmiridyum Mineralinden Rutenyum Üretimi

Sülfürlü Cevherlerden Rutenyum Üretimi Sülfürlü cevherlerden platin grubu metallerin kazanılması için kullanılan ve modern bir proses olan yöntemin üretim akış şeması Şekil 7 de verilmektedir. Platin grubu metalleri içeren konsantrenin sülfürlü cevherlerden kazanılmasından sonra gerçekleştirilen kral suyu ile rafinasyon prosesi rutenyum tozu üretmek için çok elverişli bir yöntemdir, bu yöntem Şekil 8 de verilmektedir.

Sülfürlü cevherlerden platin grubu metallerin kazanılması

Platin grubu metalleri içeren konsantreden Rutenyum Eldesi Şekil 8: PGM konsantresinden kral suyunda rafinasyon prosesi ile rutenyum tozu eldesi

Rodyum Rodyum 1803-1804 yılında İngiliz bilim adamı William Hyde Wollaston tarafından keşfedildi. Rodyum metalinin ismi Yunanca da gül kelimesinin karşılığı olan rhodon kelimesinden gelmektedir. Rh sembolüyle gösterilmektedir. Kıymetli metaller arasında dünyada en pahalı olanıdır. Rodyum yüksek derecede zehirli ve kansorejen bir yapıya sahiptir. İnsanın karşısına sıkça çıkan bir madde değildir fakat insan hayatı için çok tehlikeli olduğu dikkate alınmalıdır. 12.6 mg/kg rodyum klorür (RhCl 13 ) bir insanı öldürür.

Rodyumun Fiziksel Özellikleri Özellik Birim Değer Atomik Ağırlık [gr] 102.90 Atom Numarası 45 Ergime Sıcaklığı [ o C] 1964 Kaynama Sıcaklığı [ o C] 3695 Kristal Yapısı Yüzey Merkezli Kübik Yoğunluk, 273 o K [g/cm 3 ] 12.41 Sertlik, Brinell [MPa] 1100 Görünüş metalik grimsi beyaz

Rodyumun Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri Katı, gümüşümsü beyaz, dayanıklı ve yansıma oranı yüksektir. Yüksek ısıya maruz kaldığında bile oksitlenmez. Platinden daha yüksek bir erime noktasına sahip olmasına karşın yoğunluğu daha düşüktür. Nitrik asit tarafından çözülemez. Hidroklorik asit ve nitrik asit karışımı tarafından çok az miktarda çözülebilir. Pudra hâlindeki rodyumun çözülebilmesi sadece sülfürik asitle mümkündür.

Rodyumun Kullanım Alanları Elektriğe karşı düşük derecede, aşınmaya karşıysa yüksek derecede dirençli olması nedeniyle, elektrik kontaklarında kullanılır. Levha hâlindeki rodyum son derece sert olduğundan optik aletlerde kullanılır. Bu metalin mücevher yapımında dekor amacıyla kullanımı da mevcuttur. Beyaz altına ve platine yansıtıcı bir yüzey kazandırır. Bu da kuyumculukta "rodyum yansıması" olarak bilinir. Saf rodyum takılar, bu metalin yüksek fiyatı, yüksek erime noktası ve şekil verilebilmesi çok zor olması sebebiyle çok nadirdir.

Rodyumun Kullanım Alanları Ürettiği karakteristik X-ışınları sebebiyle mamografi sistemlerinde kullanılır. Kaliteli kalem üreticileri tarafından çok dirençli bir metal olması sebebiyle de dolma kalem uçlarında kullanımı mevcuttur. Telefon röleleri, far reflektörleri üretiminde kullanılır. Katalitik etkisi nedeniyle, Rodyum heterojen ve homojen katalizör olarak kullanılır. Rodyum üretiminin %90 ı ekzost katalitik dönüştürücüleri için otomotiv endüstrisinde kullanılır. Ayrıca platin-rodyum alaşımları sıkça termokapıllarda kullanılır.

Dünya Rezervleri Ve Kaynakları Paladyum, gümüş, platin ve altın gibi metallarle karıştığı için endüstriyel hammaddesi çok komplekstir. Bu elementin en önemli kaynağı Güney Afrika,Ural Dağları yakınları ve Kuzey Amerika'dır. Rodyumun en önemli ihracatçısı Güney Afrika olup (>%80) bunu Rusya takip eder. Platin grubu cevherlerden, nikel üretiminin yan ürünü olarak ve geri dönen hurdalardan yılda toplam 25 ton Rodyum üretilmektedir.

Güney Afrika, Rusya ve Kanada da Pt, Pd & Rh üretim miktarları

Rodyum Üretimi Rodyum üretimi prosesleri, klasik ve yeni teknolojiler olarak ikiye ayrılabilir. Klasik yöntemlerde hidrometalurjik rodyum üretimine yönelik çöktürme ve geri çözme işlemleri uygulanmakta ve rodyum metaline pirometalurjik veya sulu fazdan redüksiyon ile ulaşılmaktadır. Günümüzde kullanılan teknolojiler ise, selektif çöktürme yerine, solvent ekstrüzyon ile yapılan zenginleştirme tekniklerini içermektedir. Rodyumun soy bir metal oluşundan ve yüksek ergime sıcaklığına sahip olmasından dolayı, sadece pirometalurjik yöntemler kullanılarak üretimi ve rafinasyonu yapılamamaktadır.

Rodyum Üretimi Platin grubu metalleri içeren bileşiğe ilk önce kral suyuyla işlem yapılmaktadır. Au, Pd, ve Pt çözünürken, Rh, Ru, Ir, Os,ve Ag çözünmezler. Çözünmeyen kısım filtre edilir ve bu çökeleğe küpelasyon yapılır. Küpelasyondan elde edilen bulyon nitrik asitle muamele edilerek gümüşün çözeltiye geçmesi sağlanır. Gümüşten alınan çökeleğe potasyum bisülfat ile eritiş yapılır ve sülfirik asitte çözümlendirilir. Çözümlendirme sonucunda yalnızca Rodyum, Rh 2 (SO 4 ) 3 olarak çözeltiye geçer.

Rodyum Üretimi

Paladyum Palladyum, Pd işaretiyle bilinen, platine benzer, Gümüş gibi parlak bir elementtir. 1803'te William Hyde Wollaston tarafından bulunan Paladyum metali platinden sonra bu gruptaki metallerin en önemlisidir.

Paladyumun Fiziksel Özellikleri Özellik Birim Değer Atomik Ağırlık [gr] 106.42 Atom Numarası 46 Ergime Sıcaklığı [ o C] 1555 Kaynama Sıcaklığı [ o C] 2963 Kristal Yapısı Yüzey Merkezli Kübik Yoğunluk, 273 o K [g/cm 3 ] 12.02 Sertlik, Brinell [MPa] 310 Görünüş gümüşi beyaz

Paladyumun Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri Platin grubu metaller içinde en düşük ergime noktasına sahip olandır. Tavlandığında yumuşak ve işlenebilir bir hal alır. Soğukta ise tam tersi özellikler gösterir. Havada ısıtılan paladyum, yüzeysel olarak oksitlenir. Platin grubu oluşturan metaller içinde yalnız nitrik asitte çözünür. En belirgin özelliği kendi hacminin 1000 katı kadar hidrojeni, Pd2H ı oluşturarak soğutabilmesidir.

Paladyumun Kullanım Alanları Saf paladyum aşınmaya dayanıklı olduğundan özellikle elektrik rölelerinde ara madeni olarak kullanılır. Oksijeni bağlamakta ve ısıl işlemler için kontrollü atmosfer gazlarında hidrojen-oksijen bileşimini kolaylaştırmakta, bazı organik ürünleri hidrojenlemede katalizör olarak kullanılır. Gazların arıtılmasında da hidrojenin paladyum içinde yayınma özelliğinden yararlanılır. Paladyumla yapılan alaşımlar mücevher yapımında da kullanılır. Beyaz altın olarak adlandırılan metal, paladyumla rengi giderilmiş bir altın alaşımıdır. Bundan başka metalik paladyumdan dişçilikte, saat yapımında, cerrahi aletlerin ve elektrik kontaklarının yapımında yararlanılır.

Dünya Rezervleri Ve Kaynakları Paladyuma Rusya da, Kuzey ve Güney Amerika da, Etiyopya da ve Avustralya da platin ve platin grubu metalleri içeren yataklarda rastlanır. Bundan başka Güney Afrika ve Kanada daki nikel-bakır yataklarında da ender olarak bulunan paladyumu saf durumunda elde etmek için platin grubunu oluşturan metaller ard arda kimyasal işlemlerden geçirilerek, çözünür tuzlar durumuna getirilir. Daha sonra bunlardan her biri tuz halinde çökeltilir ve hidrojenle son bir indirgenmenin uygulanmasıyla saf paladyum elde edilir.

Rodyum Fiyatı