Découvert en 1803 par Wollaston en même temps que le palladium, le rhodium se trouve dans la nature associé aux cinq éléments de la famille du platine.
Les premiers bains de rhodium, destinés aux métiers de l’art, furent présentés aux aux Etats-Unis en 1932. Le procédé se répandit en Amérique du Nord et en Angleterre puis, plus tardivement au reste de l’Europe.
Le plus gros producteur de Rhodium est l’Afrique du Sud (10 tonnes), puis la Russie (8 tonnes) pour une production totale d’ environ 20 tonnes annuelles. La principale application du Rhodium est le catalyseur automobile.
Evolution du cours du Rhodium en $
Le Rhodium, métal noble, n’est attaqué par aucun agent connu à température ambiante. Et ne s’oxydant pas, il ne subit aucun ternissement dans le temps.
Pour ces raisons, il est utilisé sous la forme de dépôt électrolytique, le plus souvent comme revêtement décoratif.
Il est reconnu couramment comme le matériau le plus satisfaisant pour le durcissement des matériaux du groupe platine et de l’or.
Le rhodiage se pratique en joaillerie, bijouterie, en prothèse dentaire pour la finition des instruments scientifiques et pour diverses utilisations industrielles.
Pourquoi le rhodiage ?
On sait que les articles de bijouterie et orfèvrerie en argent noircissent sous l’effet des sulfures présents dans l’atmosphère.
On a cherché depuis longtemps à éviter ce noircissement en déposant sur l’argenterie une couche mince d’un métal blanc inaltérable à l’air. Le choix des chercheurs s’est finalement porté sur le rhodium.
En voici les raisons :
- La couleur du rhodium se rapproche beaucoup de celle de l’argent. L’examen à la lumière blanche de divers dépôts électrolytiques de métaux montre qu’auprès de l’argent, le chrome paraît bleu, le nickel jaune, que le platine et le palladium sont gris. Seul le rhodium ressemble réellement à l’argent, bien qu’il offre une teinte légèrement plus grise.
- La dureté de ce métal à l’état de dépôt électrolytique (environ 900HV), comparable à celle du verre, est de 6 à 8 fois plus élevée que celle des alliages d’argent utilisés en orfèvrerie (environ 130HV). Cette propriété confère au rhodium une résistance à l’usure appréciable.
- Son pouvoir réflecteur est très élevé et le situe immédiatement derrière l’argent, avant le platine et l’or.
- Il possède, comme nous l’avons vu, une grande résistance à la corrosion.
- Enfin, les bains électrolytiques de rhodium sont d’un emploi plus aisé que ceux des autres métaux de la mine du platine.
Equipement nécessaire au rhodiage :
Les bains de rhodiage sont à base de sulfate, de phosphate ou de sulfamate de rhodium.
Les bains pour les dépôts décoratifs destinés à la bijouterie, sont des bains à base de phosphate (jugés plus blancs),
alors que les autres industries utilisent préférentiellement les deux autres bases.
Les anodes nécessaires au fonctionnement du bain :
Il convient d’utiliser des anodes en titane platiné car les anodes en platine pur son beaucoup plus onéreuses et moins résistantes mécaniquement, car plus fines. Le rapport de la surface cathode (pièce) sur anode doit être au minimum de 1/1.
Il se compose des éléments suivants :
– Une cuve de rhodiage en verre de Pyrex, porcelaine ou matière plastique,
– Une filtration constante au travers d’un filtre en polypropylène de 5 à 10 microns est recommandée pour les volumes importants,
– Le chauffage par bain marie ou thermoplongeurs,
– Des hottes aspirantes sont vivement recommandées,
– Un thermostat afin de maintenir la température constante,
– Un redresseur de courant, équipé d’un voltmètre et d’un ampèremètre adaptés aux surfaces à traiter.
Épaisseur du dépôt
L’épaisseur du dépôt à réaliser dépend essentiellement des conditions d’utilisation de l’objet à rhodier. Le rhodiage industriel exige en général une couche de rhodiage beaucoup plus importante que le rhodiage décoratif.
L’épaisseur de rhodiage décoratif ne dépasse pas un micron et se tient généralement entre 0,05 et 0,3 microns.
Préparation des pièces
Les dépôts du rhodium étant généralement très minces, leur aspect dépend en partie de l’état de surface du métal sous-jacent.
Pour obtenir un dépôt brillant, il convient par conséquent que le métal de base soit parfaitement poli.
1) Dégraissage aux solvants chlorés ou dans une lessive alcaline avec ultrasons,
2) Rinçage à l’eau de ville (si dégraissage en lessive effectué),
3) Dégraissage électrolytique cathodique dans un bain alcalin,
4) Rinçage à l’eau distillée,
5) Dé-passivation dans une solution d’acide sulfurique à 5% dans de l’eau distillée.
Dépôt d’une sous-couche
Le nickel et l’argent peuvent être rhodiés directement. Il est souhaitable sur les métaux cuivreux, fer et acier, d’interposer une sous-couche de nickel ou d’argent afin d’obtenir un aspect brillant, une résistance aux frottements plus importante et d’améliorer la tenue à la corrosion.
Cependant, il faut rester vigilant quant à l’utilisation du nickel. La réglementation européenne, qui, décrite dans la directive 94/27/CE, tend à imposer pour tous les objets en contact prolongé avec la peau, l’interdiction de l’utilisation de produits relarguant plus de nickel que la limite.
Certains métaux, tels que l’acier, le zinc, l’aluminium, le plomb, l’étain et les alliages étain-plomb, ne peuvent pas être rhodiés directement et nécessitent des gammes de préparations particulières. L’épaisseur des sous-couches de nickel et d’argent varie suivant divers critères et doit être traitée au cas par cas.
Le rhodiage proprement dit
Les résultats donnés par un bain de rhodiage dépendent d’un certain nombre de facteurs, dont les principaux sont les suivants :
1- La concentration du bain en rhodium
2- La température du bain
3- La densité de courant
4- La teneur en acide du bain
5- L’agitation
6- La présence de certaines impuretés
Les facteurs n° 4 et 6 n’interviennent pas dans un bain neuf, celui-ci ne devant contenir ni impuretés, ni excès ou faible teneur d’acide.
Voici comment les résultats varient en fonction de ces facteurs :
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Récupération des bains usagés
Le prix du rhodium étant élevé, les bains de rhodiage usagés ne doivent pas être jetés avant d’avoir récupéré les dernières quantités de métal qu’ils contiennent encore.
Grâce à sa longue expérience du traitement des cendres d’orfèvres, boues et résidus de toutes sortes contenant des métaux précieux, COOKSON-CLAL est en mesure de récupérer au maximum le rhodium contenu dans de telles solutions et se tient à la dispotion des utilisateurs de bains de rhodiage pour racheter leur bains usagés aux meilleures conditions.
Concernant le traitement des bains de faibles volumes (<60l), nous vous conseillons, pour des raisons de coût, d’attendre d’avoir suffisamment de métal avant d’envisager un retraitement.
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En conclusion
Le rhodium a été préféré au platine et au palladium pour les dépôts galvaniques, désignés sous le terme « rhodiages », au cours de ces dernières années, à cause de sa grande dureté et de ses propriétés de résistances à l’usure.
Il est actuellement reconnu couramment comme le matériau le plus satisfaisant pour le durcissement des métaux du groupe du platine et de l’or.
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