Hva er iridium?
Egenskaper
- Atomisk symbol: Ir
- Atomisk nummer: 77
- Element Kategori: Overgangsmetall
- Tetthet: 22,56g / cm3
- Smeltepunkt: 4471 ° F (2466 ° C)
- Kokepunkt: 8002 ° F (4428 ° C)
- Mohs hardhet: 6,5
Kjennetegn
Rent iridiummetall er et ekstremt stabilt og tett overgangsmetall.
Iridium betraktes som det mest korrosjonsbestandige rene metallet på grunn av dets motstand mot angrep fra salter, oksider, mineralsyrer og vannregia (en blanding av hydrogen- og nitroklorsyrer), mens den bare er utsatt for angrep av smeltede salter som natriumklorid og natrium cyanid.
Den nest mest tette av alle metallelementer (bak bare osmium, selv om dette diskuteres), har iridium, som andre PGM, et høyt smeltepunkt og god mekanisk styrke ved høye temperaturer.
Metallisk iridium har det nest høyeste elastisitetsmodulet av alle metallelementer, noe som betyr at det er veldig stivt og motstandsdyktig mot deformasjon, egenskaper som gjør det vanskelig å produsere til brukbare deler, men som gjør det til et verdifullt legeringsforsterkende additiv. Platinum , når det legeres med 50% iridium, er for eksempel nesten ti ganger vanskeligere enn når det er i ren tilstand.
Historie
Smithson Tennant krediteres oppdagelsen av iridium mens han studerte platinmalm i 1804.
Råindiummetall ble imidlertid ikke ekstrahert i ytterligere 10 år, og en ren form av metallet ble ikke produsert før nesten 40 år etter Tennants oppdagelse.
I 1834 utviklet John Isaac Hawkins den første kommersielle bruken til iridium. Hawkins hadde søkt etter et hardt materiale for å danne penntips som ikke ville slites ut eller ødelegge etter gjentatt bruk.
Etter å ha hørt om egenskapene til det nye elementet, kjøpte han noe iridiumholdig metall fra Tennants kollega William Wollaston og begynte å produsere de første iridiumtippede gullpennene.
I andre halvdel av 1800-tallet tok det britiske firmaet Johnson-Matthey ledelsen i å utvikle og markedsføre iridium-platina legeringer. En av de første bruksområdene var i Witworth-kanoner, som så tiltak under den amerikanske borgerkrigen.
Før innføringen av iridiumlegeringer, kunne kanonventilasjonsstykker, som holdt kanonens tenning, være beryktet for deformasjon som følge av gjentatt tenning og høye forbrenningstemperaturer. Det ble hevdet at ventilasjonsstykker laget av iridiumholdige legeringer holdt form og form for over 3000 ladninger.
I 1908 utformet Sir William Crookes de første iridium crucibles (kar som brukes til høy temperatur kjemiske reaksjoner), som han hadde produsert av Johnson Matthey, og funnet gode fordeler over rene platinfartøyer.
De første iridium-ruthenium-termoelementene ble utviklet tidlig på 1930-tallet, og i slutten av 1960-tallet økte utviklingen av dimensjonsstabile anoder (DSAs) signifikant etterspørselen etter elementet.
Utvikling av anodene, som består av titanmetall belagt med PGM-oksider, var en stor fremgang i kloralkali-prosessen for fremstilling av klor og kaustisk soda, og anodene fortsetter å være en stor forbruker av iridium.
Produksjon
Som alle PGMer blir iridium ekstrahert som et biprodukt av nikkel , samt fra PGM rike malm.
PGM-konsentrater selges ofte til raffinaderier som spesialiserer seg på isolering av hvert metall.
Når noen eksisterende sølv, gull, palladium og platina er fjernet fra malmen, blir resten av resten smeltet med natriumbisulfat for å fjerne rhodium .
Resterende konsentrat, som inneholder iridium, sammen med ruthenium og osmium, smelter med natriumperoksid (Na2O2) for å fjerne ruthenium og osmiumsalter, som etterlater lav renhetsgrad av iridiumdioksyd (IrO 2 ).
Ved å oppløse iridiumdioksyd i vannregion kan oksygeninnholdet fjernes mens man produserer en løsning kjent som ammoniumheksakloro-ridid. En fordampningstørkeprosess, etterfulgt av brenning med hydrogengass, resulterer til slutt i rent iridium.
Global produksjon av iridium er begrenset til omtrent 3-4 tonn per år. Mesteparten av dette kommer fra primærmalmsproduksjon, selv om noen iridium blir resirkulert fra brukte katalysatorer og crucibles.
Sør-Afrika er hovedkilden til iridium, men metallet er også hentet fra nikkelmalm i Russland og Canada.
De største produsentene inkluderer Anglo Platinum, Lonmin og Norilsk Nickel .
applikasjoner
Selv om iridium befinner seg i et bredt spekter av produkter, kan dets sluttbruk generelt kategoriseres i fire sektorer:
- Elektrisk
- Kjemisk
- elektro~~POS=TRUNC
- Annen
Ifølge Johnson Matthey utgjorde elektrokjemiske bruksområder nesten 30 prosent av de 198 000 unser som ble konsumert i 2013. Elektriske applikasjoner utgjorde 18 prosent av totalt iridiumforbruk, mens kjemisk industri forbrukte omtrent 10 prosent. Andre anvendelser avrundet de resterende 42 prosent av den totale etterspørselen.
kilder
Johnson Matthey. PGM Market Review 2012.
http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012
USGS. Mineral Commodity Summaries: Platinum Group Metals. Kilde: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf
Chaston, JC "Sir William Crookes: Undersøkelser på Iridium Crucibles og Volatility of Platinum Metals". Platinum Metals Review , 1969, 13 (2).