Ce este iridium?
Proprietăți
- Simbol Atomic: Ir
- Număr atomic: 77
- Element Categorie: Metal de tranziție
- Densitate: 22,56 g / cm3
- Punct de topire: 4471 ° F (2466 ° C)
- Punct de fierbere: 8002 ° F (4428 ° C)
- Duritate Mohs: 6.5
caracteristici
Metalul de iridiu pur este un metal de tranziție extrem de stabil și dens.
Iridiul este considerat cel mai rezistent la coroziune, din cauza rezistenței sale la sărurile, oxizii, acizii minerali și aqua regia (un amestec de acizi hidrici și acizi clorurați), fiind în același timp vulnerabili la atacul sărurilor topite, cum ar fi clorura de sodiu și sodiu cianură.
Cel de-al doilea cel mai dens din toate elementele metalice (în spatele osmiului, deși acest lucru este dezbătut), iridiul, ca și alte PGM-uri, are un punct de topire ridicat și rezistență mecanică bună la temperaturi ridicate.
Iridiul metalic are cel de-al doilea modul de elasticitate cel mai înalt al tuturor elementelor metalice, ceea ce înseamnă că este foarte rigid și rezistent la deformare, caracteristici care fac dificilă fabricarea în părți utile, dar care îl fac un adaos de aluminiu valabil. Platina , atunci când este aliată cu iridiu 50%, de exemplu, este de aproape zece ori mai greu decât atunci când este în stare pură.
Istorie
Smithson Tennant este creditat cu descoperirea iridiului în timpul examinării minereului de platină în 1804.
Totuși, metalul indiu brut nu a fost extras timp de încă 10 ani și o formă pură de metal nu a fost produsă până la aproape 40 de ani după descoperirea lui Tennant.
În 1834, John Isaac Hawkins a dezvoltat prima utilizare comercială pentru iridiu. Hawkins căuta un material dur pentru a forma vârfuri de pen care nu se vor uza sau se vor rupe după o utilizare repetată.
După ce a auzit despre proprietățile noului element, el a achiziționat niște metal care conține iridiu de la colegul lui Tennant, William Wollaston, și a început să producă cele dintâi pixuri de aur cu vârf de iridiu.
În a doua jumătate a secolului al XIX-lea, firma britanică Johnson-Matthey a preluat conducerea în dezvoltarea și comercializarea aliajelor de iridiu-platină. Una dintre utilizările inițiale a fost în tunurile Witworth, care au văzut acțiuni în timpul războiului civil american.
Înainte de introducerea aliajelor de iridiu, piesele de aerisire ale tunurilor, care au avut loc aprinderea tunului, au fost notorii pentru deformare ca urmare a aprinderii repetate și a temperaturilor ridicate de ardere. Sa afirmat că piesele de aerisire din aliaje care conțin iridiu și-au păstrat forma și forma pentru peste 3000 de încărcături.
În 1908, Sir William Crookes a creat primele creuzeturi de iridiu (vase folosite pentru reacții chimice la temperaturi înalte) pe care le-a produs de Johnson Matthey și a constatat că au avut mari avantaje față de navele cu platină pură.
Primele termocupluri de iridiu-ruthenium au fost dezvoltate la începutul anilor 1930, iar la sfârșitul anilor 1960, dezvoltarea anozilor stabili dimensional (DSA) a crescut semnificativ cererea pentru element.
Dezvoltarea anozilor, care constau din metal de titan acoperit cu oxizi de PGM, a reprezentat un progres major în procesul de cloralal pentru producerea de clor și sodă caustică, iar anodii continuă să fie un consumator major de iridiu.
producere
Ca toate PGM-urile, iridiul este extras ca un produs secundar al nichelului , precum și din minereurile bogate în PGM.
Concentratele PGM sunt adesea vândute rafinăriilor care se specializează în izolarea fiecărui metal.
Odată ce argintul, aurul, paladiul și platina sunt îndepărtate din minereu, reziduul rămas este topit cu bisulfat de sodiu pentru a elimina rodiul .
Concentratul rămas, care conține iridiu, împreună cu ruteniu și osmiu, se topește cu peroxid de sodiu (Na2O2) pentru a elimina sărurile de ruteniu și osmiu, lăsând în urmă dioxidul de iridiu (IrO2) cu puritate scăzută.
Prin dizolvarea dioxidului de iridiu în aqua regia, conținutul de oxigen poate fi îndepărtat în timp ce se produce o soluție cunoscută sub numele de hexaclorură de amoniu. Un proces de uscare prin evaporare, urmat de arderea cu hidrogen gazos, conduce în final la iridiu pur.
Producția globală de iridiu este limitată la aproximativ 3-4 tone pe an. Cele mai multe dintre acestea provin din producția primară de minereu, deși unele iridiu sunt reciclate din catalizatori și creuzete uzate.
Africa de Sud este principala sursă de iridiu, dar metalul este extras și din minereurile de nichel din Rusia și Canada.
Cei mai mari producători includ Anglo Platinum, Lonmin și Nickel Norilsk .
Aplicații
Deși iridium se găsește într-o gamă largă de produse, utilizările finale pot fi în general clasificate în patru sectoare:
- Electric
- Chimic
- electrochimică
- Alte
Potrivit lui Johnson Matthey, utilizările electrochimice au reprezentat aproape 30% din cele 198.000 de uncii consumate în 2013. Aplicațiile electrice au reprezentat 18% din consumul total de iridiu, în timp ce industria chimică a consumat aproximativ 10%. Alte utilizări au rotunjit restul de 42% din cererea totală.
surse
Johnson Matthey. PGM Market Review 2012.
http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012
USGS. Rezumatele minerale ale mărfurilor: Metalele grupului Platinum. Sursa: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf
Chaston, JC "Sir William Crookes: Investigații asupra creuzeturilor Iridium și volatilitatea metalelor de platină". Platinum Metals Review , 1969, 13 (2).