Šta je iridijum?
Nekretnine
- Atomski simbol: Ir
- Atomski broj: 77
- Element Kategorija: Transition Metal
- Gustina: 22,56 g / cm 3
- Tačka topljenja: 4471 ° F (2466 ° C)
- Tačka ključanja: 8002 ° F (4428 ° C)
- Mohs tvrdoća: 6.5
Karakteristike
Čisti metal iridijum je izuzetno stabilan i gustan prelazni metal.
Iridijum se smatra čistim metalom otpornim na koroziju zbog svoje otpornosti na napade od soli, oksida, mineralnih kiselina i vodene regije (mešavina hidridnih i nitrohlornih kiselina), a jedino su podložni napadima rastopljenih soli kao što je natrijum hlorid i natrijum cijanid.
Drugi najgušći od svih metalnih elemenata (iza samo osmijuma, iako se ovo raspravlja), iridijum, kao i ostali PGM-i, ima visoku tačku topljenja i dobru mehaničku čvrstoću na visokim temperaturama.
Metalni iridijum ima drugi najviši modul elastičnosti svih metalnih elemenata, što znači da je vrlo oštro i otporno na deformacije, karakteristike koje otežavaju proizvodnju u upotrebljivim delovima, ali čine ga vrednim dodatkom koji ojačava leguru . Platinum , kada je legiran sa 50% iridijuma, je skoro deset puta teži nego kada je u čistom stanju.
istorija
Smithsonu Tennantu se zasniva otkriće iridijuma tokom ispitivanja platinske rude 1804.
Međutim, sirov indijum metal nije bio izvučen još 10 godina, a čisti oblik metala nije proizveden tek skoro 40 godina nakon otkrića Tennanta.
Godine 1834. John Isaac Hawkins je razvio prvu komercijalnu upotrebu za iridijum. Hokins je tražio tvrdi materijal da stvori vrhove za olovke koji se ne bi pojačali ili pukli nakon ponovljene upotrebe.
Posle saznanja o svojstvima novog elementa, dobio je neki metal koji sadrži iridijum iz Tennantovog kolege William Wollaston i počeo je da proizvodi prvu zlatnu olovku od iridijuma.
U drugoj polovini 19. veka britanska firma Johnson-Matthey preuzela je ulogu u razvoju i plasmanu iridium-platinum legura. Jedna od prvih upotreba bila je u topovima Witworth-a, koja je delovala tokom američkog građanskog rata.
Pre uvođenja iridijumskih legura, topovi za topove, koji drže topove paljenja, bili su poznati po deformaciji kao rezultat ponovljenih paljenja i visokih temperatura sagorevanja. Izjavljeno je da su ventili od iridijuma koji sadrže legure držali svoj oblik i oblik više od 3000 punjenja.
Sir William Crookes je 1908. godine dizajnirao prve iridijumske lonce (posude koje se koriste za visoke temperaturne hemijske reakcije), koje je proizveo Johnson Matthey, a pronašli su velike prednosti u odnosu na čiste platine.
Prvi iridijum-rutenijumski termoelektrani razvijeni su početkom 1930-ih i krajem 1960-ih, razvoj dimenziono stabilnih anoda (DSA) značajno je povećao potražnju za elementom.
Razvoj anoda, koji se sastoji od metala titana koji je premazan sa PGM oksidima, bio je veliki napredak u procesu hloralkala za proizvodnju hlora i kaučuka, a anode i dalje predstavljaju veliki potrošač iridijuma.
Proizvodnja
Kao i svi PGM-i, iridijum se ekstrahuje kao nusproizvod od nikla , kao i od bogatih PGM ruda.
PGM koncentrati se često prodaju za rafinerere koji se specijalizuju za izolaciju svakog metala.
Kada se postojeće srebro, zlato, paladijum i platina uklone iz rude, preostali ostatak se rastvara natrijum bisulfatom kako bi se uklonio rodijum .
Preostali koncentrat, koji sadrži iridijum, zajedno sa rutenijumom i osmijumom, rastopi natrijum peroksidom (Na2O2) kako bi se uklonili soli rutenijuma i osmija, ostavljajući iza iridijum dioksida niske čistoće (IrO 2 ).
Rastvaranjem iridijum-dioksida u aqua regiji, sadržaj kiseonika može se ukloniti dok se dobija rastvor poznat kao amonijum heksahloridridat. Proces sušenja sa isparavanjem, nakon čega se gasi vodonik, konačno rezultira čistim iridijumom.
Globalna proizvodnja iridijuma je ograničena na oko 3-4 tone godišnje. Većina ovoga dolazi od proizvodnje primarne rude, iako se neki iridijum reciklira iz potrošenih katalizatora i lonaca.
Južna Afrika je glavni izvor iridijuma, ali je metal takođe izvučen iz rude nikla u Rusiji i Kanadi.
Najveći proizvođači su Anglo Platinum, Lonmin i Norilsk Nickel .
Aplikacije
Mada se iridijum nalazi u širokom spektru proizvoda, njegova krajnja upotreba može se generalno kategorizovati u četiri sektora:
- Elektrotehnika
- Hemijski
- Elektrohemijski
- Ostalo
Prema Johnson Matthey-u, elektrohemijska upotreba činila je skoro 30 procenata od 198.000 unci potrošenih 2013. godine. Električne aplikacije su činile 18 procenata ukupne potrošnje iridijuma, dok je hemijska industrija potrošila približno 10 procenata. Ostale koristi zaokružile su preostalih 42 posto ukupne potražnje.
Izvori
Johnson Matthey. PGM Market Review 2012.
http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012
USGS. Mineralni izvještaji o robi: Metali platinske grupe. Izvor: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf
Chaston, JC "Sir William Crookes: Ispitivanja na Iridium Crucibles i volatilnost platinskog metala". Platinum Metals Review , 1969, 13 (2).