Što je iridij?
Nekretnine
- Atomski simbol: Ir
- Atomski broj: 77
- Kategorija elemenata: tranzicijski metal
- Gustoća: 22,56 g / cm3
- Talište: 4471 ° F (2466 ° C)
- Točka vrenja: 442 ° C (8002 ° F)
- Tvrdoća Mohsa: 6.5
Karakteristike
Pure iridij metal je izuzetno stabilan i gusti prijelazni metal.
Iridij se smatra najcrolaznijim čistim metalima zbog svoje otpornosti na napade od soli, oksida, mineralnih kiselina i aqua regia (mješavina hidroklorida i nitrokloridnih kiselina), dok je samo podložan napadaju rastaljenim solima kao što su natrijev klorid i natrij cijanid.
Drugi najgušće od svih metalnih elemenata (iza samo osmija, iako se raspravlja), iridij, poput ostalih PGM-a, ima visoku točku topljenja i dobru mehaničku čvrstoću pri visokim temperaturama.
Metalni iridij ima drugi najviši modul elastičnosti svih metalnih elemenata, što znači da je vrlo krut i otporan na deformacije, što čini da je teško proizvesti u korisne dijelove, ali čine ga vrijednim aditivom za jačanje legure . Na primjer, platinum , kada je legiran s 50% iridija, gotovo je deset puta teže nego kada je u čistom stanju.
Povijest
Smithson Tennant pripisuje se otkriću iridija dok je ispitivao platinastu rudu 1804. godine.
Međutim, sirovi metalni indium nije ekstrahiran još 10 godina i čisti oblik metala nije nastao gotovo 40 godina nakon Tennantovog otkrića.
Godine 1834. John Isaac Hawkins razvio je prvu komercijalnu uporabu za iridij. Hawkins je tražio tvrdi materijal kako bi stvorio savjete za olovke koji se ne bi istrošili ili prekinuli nakon ponovljene uporabe.
Nakon što je čuo o svojstvima novog elementa, stekao je metalni metal od iridoma od Tennantovog kolegu Williama Wollastona i počeo proizvoditi prve zlatne olovke na vrhu iridije.
U drugoj polovici 19. stoljeća, britanska tvrtka Johnson-Matthey preuzela je vodstvo u razvoju i marketingu iridij-platinskih legura. Jedna od početnih koristi bilo je u Witworthovim topovima, koji su vidjeli akciju tijekom Američkog građanskog rata.
Prije uvođenja iridijskih legura, komadići otvora za cijevi, koji su držali paljenje topova, bili su zloglasni zbog deformacije zbog ponovljenog paljenja i visoke temperature izgaranja. Tvrđeno je da su odzračni komadi od legura koje sadrže iridij zadržavaju svoj oblik i oblik za više od 3000 optužbi.
Godine 1908. Sir William Crookes osmislio je prve irisijske krpe (posude koje se koriste za visoke temperature kemijskih reakcija) koju je proizveo Johnson Matthey, a pronašli su velike prednosti nad čistim platinastim posudama.
Prvi iridij-rutenij termoparovi razvijeni su početkom 1930-ih, a potkraj 1960-ih, razvoj dimenzijski stabilnih anoda (DSA) značajno je povećavao potražnju za elementom.
Razvoj anoda, koji se sastoji od titanovog metala obloženog s PGM oksidima, bio je veliki napredak u kloralkalnom procesu za proizvodnju klora i kaustične sode, a anode i dalje su glavni potrošač iridija.
Proizvodnja
Kao i svi PGM-ovi, iridij je ekstrahiran kao nusprodukt nikla , kao i iz bogatih minerala PGM-a.
PGM koncentrati često se prodaju u rafinerijama specijaliziranim za izolaciju svakog metala.
Jednom kada se bilo koji postojeći srebro, zlato, paladij i platina uklone iz rude, ostatak se otopi natrijevim bisulfatom kako bi se uklonio rodij .
Preostali koncentrat, koji sadrži iridij, zajedno s rutenijem i osmijem, otopi se natrijevim peroksidom (Na202) kako bi se uklonile rutenij i osmijalne soli, ostavljajući nisku čistoću iridijevog dioksida (IrO2).
Rastvaranjem iridijevog dioksida u aqua regia, sadržaj kisika se može ukloniti dok se dobiva otopina poznata kao amonijev heksahlorididat. Postupak sušenja isparavanjem, praćen spaljivanjem plinovitim vodikom, konačno rezultira čistim iridijem.
Globalna proizvodnja iridija je ograničena na otprilike 3-4 tona godišnje. Većina toga potječe iz proizvodnje primarne rude, iako se neki iridij reciklira iz istrošenih katalizatora i krilaca.
Južna Afrika glavni je izvor iridija, ali metal se također izvlači iz rude i nikla u Rusiji i Kanadi.
Najveći proizvođači su Anglo Platinum, Lonmin i Norilsk Nickel .
Prijave
Iako se iridij pronalazi u širokom asortimanu proizvoda, njegova krajnja uporaba može se uglavnom kategorizirati u četiri sektora:
- Električna
- kemijski
- Elektrokemijski
- drugo
Prema Johnson Mattheyju, elektrokemijska potrošnja iznosila je gotovo 30 posto od 198.000 unca koji se konzumirao u 2013. Električne aplikacije činile su 18 posto ukupne potrošnje iridija, dok je kemijska industrija potrošila oko 10 posto. Ostale koristi zaokružuju preostalih 42 posto ukupne potražnje.
izvori
Johnson Matthey. PGM tržišni pregled 2012.
http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012
USGS. Mineralni robni sažetci: Platinum Group Metals. Izvor: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf
Chaston, JC "Sir William Crookes: Istraživanja na iridijskim križevima i volatilnosti platinskih metala". Revizija platinskih metala , 1969, 13 (2).