6 เม.ย. 2023 เวลา 04:59 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

โรเดียม(Rhodium) โลหะมหัศจรรย์ที่ช่วยฟอกอากาศ

ในปี ค.ศ. 1979 กินเนสส์บุ๊กมอบรางวัลสุดยอดนักแต่งเพลงให้กับ พอล แม็กคาร์ตนีย์ (Paul McCartney) ศิลปินแห่งวงเดอะบีทเบิล เป็นแผ่นเสียงและเค้กก้อนใหญ่เบ้อเริ่มเท่าหน้าหนังสือพิมพ์ หากดูจากแค่ภาพ หลายคนอาจไม่รู้ว่าแผ่นเสียงนั้นทำมาจากธาตุโรเดียม (Rhodium)
5
โรเดียมเป็นโลหะเงินขาวสะท้อนแสง หายากกว่าทองคำมากๆ ทนทานการกัดกร่อน ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำและอากาศ และแทบไม่ทำปฏิกิริยากับกรดใดๆ มันจึงเป็นโลหะที่มีราคาสูง วงการเครื่องประดับนิยมนำโรเดียมมาเคลือบบนโลหะอื่นๆ เช่น เงิน หรือ ทองคำ ให้เงางามวิบวับและสีสันออกไปในโทนขาวเงินมากขึ้น แม้มันจะมีราคาสูง แต่หากดูกราฟราคาซื้อขายจะพบว่ามันแกว่งแรงมากทีเดียว การลงทุนเก็บกำไรราคาโลหะชนิดนี้นับว่ามีความเสี่ยงไม่น้อย
(**โรเดียมเป็นโลหะในกลุ่มแพตตินัม แต่มันเป็นคนละอย่างกับธาตุแพลตตินัม)
1
ราคาโรเดียมที่ผันผวน
แต่โรเดียมไม่ได้มีดีแค่ความสวยงาม
โรเดียมและแพลตตินัมสามารถใช้ทำอุปกรณ์ Thermocouple ซึ่งเป็นเครื่องมือวัดอุณหภูมิโดยอาศัยหลักการที่ความต่างของอุณหภูมิทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้ ดังนั้นเมื่อทราบปริมาณกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นก็จะนำไปสู่การหาอุณหภูมิที่ต้องการทราบได้นั่นเอง โดย Thermocouple ประเภทที่ใช้โรเดียมและแพตตินัมนั้นสามารถวัดอุณหภูมิสูงๆ(เช่น ในเตาเผาต่างๆ)ได้ดีมากและสูงได้ถึง 1,800 องศาเซลเซียสเลยทีเดียว
Thermocouple ใช้วัดอุณหภูมิสูงมากๆ
ธาตุโรเดียมที่ถูกผลิตได้ในแต่ละปี ส่วนมากแล้วถูกใช้ไปกับการทำเครื่องฟอกไอเสีย (Catalytic converter) ที่อยู่ในยานพาหนะต่างๆ ทั้งรถยนต์ รถบรรทุก รถโดยสาร รวมทั้งอุตสาหกรรมอื่นๆที่จะมีการปล่อยแก๊สเสียออกมา เครื่องฟอกไอเสียจะทำให้แก๊สที่เป็นอันตรายจากยานพาหนะหรือโรงงาน กลายเป็นแก๊สที่อันตรายน้อยลงหรือไม่มีอันตราย แล้วค่อยปล่อยออกมาสู่อากาศ ด้วยปฏิกิริยาหลักๆ 3 เส้นทาง
2
- อย่างแรกคือ การเปลี่ยนแก๊สคาร์บอนมอนออกไซด์ให้กลายเป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์
- สองคือ เปลี่ยนสารไฮโดรคาร์บอนที่หลงเหลือจากการเผาไหม้ให้กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์กับน้ำ
- สามคือ ทำให้ไนตริกออกไซด์ (NO) และไนโตรเจนออกไซด์กลายเป็นแก๊สไนโตรเจนกับน้ำ ซึ่งสำคัญมากๆ เพราะหากแก๊สตั้งต้นหลุดออกมาจะทำปฏิกิริยากับไอน้ำในอากาศจนกลายเป็นต้นกำเนิดของฝนกรดได้ (ธาตุโรเดียมจะถูกใช้ในปฏิกิริยาส่วนนี้)
5
ในตอนนี้จะเห็นได้ว่าสารปลายทางที่ออกมาคือ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ที่อันตรายน้อย แก๊สไนโตรเจนและน้ำที่มีอยู่ทั่วไปในอากาศ
โลหะในเครื่องฟอกไอเสียได้แก่โรเดียม แพลตินัม และแพลเลเดียม เร่งให้แก๊สที่เป็นพิษในไอเสียทำปฏิกิริยาเคมีกับไอน้ำหรือออกซิเจนในอากาศให้กลายเป็นแก๊สที่อันตรายน้อยได้เร็วๆ จะได้ไม่เป็นพิษต่อมนุษย์ กล่าวคือ ถ้าปล่อยให้เกิดปฏิกิริยาเองตามธรรมชาติอาจจะไม่ทันกับปริมาณไอเสียที่ปล่อยออกมานั่นเอง
3
อย่างไรก็ตาม การที่โลหะในเครื่องฟอกไอเสียล้วนแล้วแต่มีราคาสูงมาก ทำให้งานวิจัยใหม่ๆปัจจุบันมองหาตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ๆเพื่อเป็นทางเลือกและเพิ่มประสิทธิภาพให้ดีขึ้นไปอีกในอนาคต
5
โฆษณา