Metalo profilis: Iridiumas

Kas yra iridiumas?

Iridium yra kietas, trapus ir blizgus platinos grupės metalas (PGM), kuris yra labai stabilus aukštoje temperatūroje ir cheminėse aplinkose.

Savybės

• Atominis simbolis: Ir
• Atomic numeris: 77
• Elementas Kategorija: Transition Metal
• Tankis: 22,56 g / cm ³
• Lydymosi temperatūra: 4471 ° F (2466 ° C)
• Virimo temperatūra: 8002 ° F (4428 ° C)
• Mohoso kietumas: 6.5

Charakteristikos

Pure iridium metalas yra labai stabilus ir tankus pereinamasis metalas.

Iridiumas laikomas labiausiai korozijai atspariu grynu metalu dėl jo atsparumo druskos, oksidų, mineralinių rūgščių ir vandens regia (hidrato ir nitrochloro rūgščių mišinys) išpuoliui, tuo tarpu tik atsparus išpūtimui išlydytų druskų, tokių kaip natrio chloridas ir natris cianidas.

Antrasis labiausiai tankus visų metalų elementų (už vienos osmoso, nors ir aptariamas), iridiumas, kaip ir kiti PGM, turi didelį lydymosi tašką ir gerą mechaninį stiprumą esant aukštai temperatūrai.

Metallic iridiumas yra antras pagal dydį visų metalinių elementų elastingumo modulis, tai reiškia, kad jis yra labai standus ir atsparus deformacijai, todėl sudėtinga gaminti į naudingas dalis, bet tai daro vertingą priedą. Pavyzdžiui, platinui, lydintam 50% iridiumu, beveik dešimt kartų sunkiau nei esant jo grynajai būsenai.

Istorija

Smithsonui Tennantui 1804 m. Buvo įvertintas iridžio atradimas, tiriant platinos rūdą.

Tačiau neapdorotas indium metalas nebuvo ekstrahuotas dar 10 metų, o grynas metalo formos nebuvo pagamintas praėjus beveik 40 metų po Tennanto atradimo.

1834 m. John Isaac Hawkins sukūrė pirmąjį komercinį naudojimą iridiui. Hawkins ieško kietos medžiagos, kad susidarytų švirkštimo priemonės antgaliai, kurie netyčia ar netyčia po pakartotinio naudojimo.

Išgirdęs apie naujo elemento ypatybes, jis įsigijo tam tikrą "Tennant" kolegos William Wollaston "iridiumą turinčią" metalą ir pradėjo gaminti pirmą "iridium" aukso rašiklį.

Antroje 19 a. Pusėje britų firma Johnson-Matthey ėmėsi iniciatyvos kuriant ir parduodant iridiumo ir platinos lydinius. Vienas iš pradinių tikslų buvo Witwortho patrankų, kurie matė veiksmus per Amerikos pilietinį karą.

Prieš įvedant iridiumo lydinius, patrankos ventiliacijos elementai, kurie laikė patrankos uždegimą, buvo garsūs deformacijais dėl pakartotinio užsidegimo ir didelės degimo temperatūros. Buvo tvirtinama, kad iš oridiumo turinčių lydinių išleidžiamų dalių formos ir formos buvo daugiau kaip 3000.

1908 m. Seras Williamas Crookes sukūrė pirmąjį iridžio tiglį (indus, naudojamus aukšto temperatūros cheminėms reakcijoms), kurį jis sukūrė Johnson Matthey, ir nustatė, kad jis turėjo didelių pranašumų prieš grynuosius platinos indus.

Pirmieji iridžio ir rutenio termoelementai buvo sukurti 1930-ųjų pradžioje, o dešimtojo dešimtmečio pabaigoje išmatuotų stabilių anodų (DSA) kūrimas žymiai padidino elemento paklausą.

Anodų, kurie susideda iš titano metalo, padengto PGM oksidais, plėtra buvo pagrindinis chloralkalio proceso tobulinimas, siekiant pagaminti chlorą ir natrio soda, o anodai ir toliau yra pagrindinis iridžio vartotojas.

Gamyba

Kaip ir visi PGM, iridis išgaunamas kaip nikelio šalutinis produktas, taip pat iš PGM turtingų rūdų.

PGM koncentratai dažnai parduodami rafinuotojams, kurie specializuojasi kiekvieno metalo izoliavimui.

Kai bet koks esamas sidabras, auksas, paladis ir platina pašalinami iš rūdos, likęs likutis ištirpsta natrio bisulfatu, siekiant pašalinti rodius .

Likęs koncentratas, kurio sudėtyje yra iridžio kartu su ruteniu ir osmiumi, ištirpinamas natrio peroksidu (Na ₂ O ₂ ), siekiant pašalinti rutenio ir osmium druskas, paliekant mažai grynumo iridiumo dioksidą (IrO ₂ ).

Ištirpus oridiumo dioksidą vandens regia, deguonies kiekis gali būti pašalintas gaminant tirpalą, žinomą kaip amonio heksachloroiridatas. Išgarinimo džiovinimo procesas, po kurio deginama vandenilio dujomis, galiausiai sukelia gryno oridiumo.

Pasaulinis iridžio kiekis ribojamas iki maždaug 3-4 tonų per metus. Didžioji dalis šios medžiagos pagaminama iš pirminės rūdos gamybos, nors kai kurie iridžio produktai yra perdirbami iš panaudotų katalizatorių ir tiglių.

Pietų Afrika yra pagrindinis iridžio šaltinis, bet metalas taip pat yra išgautas iš nikelio rūdų Rusijoje ir Kanadoje.

Didžiausi gamintojai yra "Anglo Platinum", "Lonmin" ir " Norilsk Nickel" .

Programos

Nors iridiumas patenka į platų produktų asortimentą, jo galutinį naudojimą galima apskritai suskirstyti į keturis sektorius:

1. Elektra
2. Cheminis
3. Elektrocheminis
4. Kita

Pasak "Johnson Matthey", elektrocheminiai naudojimo būdai sudarė beveik 30 proc. 2013-aisiais sunaudotų 198 000 uncijų. Elektros prietaisai sudarė 18 procentų viso vartojimo iridyje, o chemijos pramonė suvartojo maždaug 10 procentų. Kiti naudojimo būdai suapvalino likusius 42 proc. Visos paklausos.

_Šaltiniai

_{Johnson Matthey. PGM rinkos apžvalga 2012.}

_{http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012}

_{USGS. Mineralinių prekių santraukos: platinos grupės metalai. Šaltinis: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf.}

_{Chaston, JC "Sir William Crookes: tyrimai dėl Iridium tiglių ir platinos metalų kintamumas". Platininių metalų apžvalga , 1969, 13 (2).}