Mikä on Iridium? - Metalliprofiili

Iridiumi on kova, hauras ja kiiltävä platinaryhmämetalli (PGM), joka on hyvin stabiili korkeissa lämpötiloissa sekä kemiallisissa ympäristöissä.

Ominaisuudet

• Atomic Symbol: Ir
• Atomic Number: 77
• Elementtiryhmä: Transition Metal
• Tiheys: 22. 56g / cm ³
• Sulamispiste: 4471 ° F 2466 ° C)
• Kiehumispiste: 8002 ° F (4428 ° C)
• Mohsin kovuus: 6. 5

Ominaisuudet

Pure iridiummetalli on erittäin vakaa ja tiheä siirtymämetalli.

Iridia pidetään kaikkein korroosionkestävänä puhtaana metallina, koska se on vastustuskyky hyökkäyksestä suoloista, oksideista, mineraalihapoista ja aqua regiasta (seos hydrii- nistä ja nitrokloorihappoa), mutta vain alttiina hyö- dyntää sulaa suolaa, kuten natriumia kloridi ja natriumsyanidi.

Kaikkien muiden metallien elementtien (joka on vain osmiumin takana, vaikkakin tämä on keskusteltu) toiseksi kaikkein tiukimmista iridiumilla, kuten muutkin PGM: t, on korkea sulamispiste ja hyvä mekaaninen lujuus korkeissa lämpötiloissa.

Metallisella iridiumilla on kaikkien metallisten elementtien toiseksi suurin kimmomoduuli, mikä tarkoittaa sitä, että se on erittäin jäykkä ja muodonmuutoskykyinen, ominaisuuksia, joiden vuoksi on vaikea valmistaa käyttökelpoisia osia mutta jotka tekevät siitä arvokkaan seosvahvisteisen lisäaineen. Platina, kun se on seostettu esimerkiksi 50-prosenttisella iridiumilla, on lähes kymmenen kertaa vaikeampaa kuin sen puhtaassa tilassa.

Smithson Tennantille hyvitetään iridiumin havaitseminen tutkimalla platinamalmia 1804.

Raakaa indiummetalia ei kuitenkaan uutettu vielä kymmeneksi vuodeksi ja puhdasta muotoa metallia ei tuotettu vasta lähes 40 vuotta Tennantin löydön jälkeen.

John Isaac Hawkins kehitti 1834 ensimmäisen iridiumin kaupallisen käytön. Hawkins oli etsinyt kovaa materiaalia muodostamaan kynän vinkkejä, jotka eivät kuluisi tai rikkoutuisi toistuvan käytön jälkeen.

Kun kuulin uuden elementin ominaisuuksista, hän hankki jonkin iridiumia sisältävän metallin Tennantin kollega William Wollastosta ja alkoi tuottaa ensimmäiset iridium-koukut kultakerät.

1800-luvun toisella puoliskolla brittiläinen yritys Johnson-Matthey otti johdon iridium-platina-metalliseosten kehittämisessä ja markkinoinnissa. Yksi sen alkuperäisistä käyttötarkoituksista oli Witworth-tynkeissä, jotka näkyivät Yhdysvaltain sisällissodan aikana.

Ennen iridium-seosten käyttöönottoa, tykki-ilma-aukkoja, joilla oli tykki-sytytys, olivat tunnettuja muodonmuutoksesta toistuvan syttymisen ja korkeiden palamislämpötilojen vuoksi. Väitettiin, että iridiumia sisältävistä seoksista tehtyjä tuuletappaleita pidettiin muodoltaan ja muodoltaan yli 3000 latausta varten.

Vuonna 1908 Sir William Crookes suunnitteli ensimmäiset iridium-upokkaat (alukset, joita käytetään korkean lämpötilan kemiallisiin reaktioihin), jonka hän oli tuottanut Johnson Matthey, ja havaitsi, että niillä oli suuria etuja puhtaiden platinaalisuojien suhteen.

Ensimmäiset iridium-rutenium-termoelementit kehitettiin 1930-luvun alussa ja 1960-luvun lopulla, mittasuuntaisten stabiilien anodien (DSA) kehittäminen lisäsi merkittävästi elementin kysyntää.

Anodien kehittäminen, joka koostuu PGM-oksideilla päällystetystä titaanista, oli merkittävä edistys kloorialkaliprosessissa kloorin ja natriumhydroksidin tuottamiseksi ja anodit ovat edelleen merkittävin iridium-kuluttaja.

Tuotanto

Kuten kaikki PGM: t, iridium uutetaan nikkelin sivutuotteena sekä PGM: n rikkailta malmilta.

PGM-tiivisteitä myydään usein jalostamoille, jotka ovat erikoistuneet kunkin metallin eristämiseen.

Kun jokin olemassa oleva hopea, kulta, palladium ja platina poistetaan malmista, jäljellä oleva jäännös sulatetaan natriumbisulfaatilla rodiumin poistamiseksi.

Jäljelle jäänyt rikaste, joka sisältää iridiumia yhdessä ruteniumin ja osmiumin kanssa, sulatetaan natriumperoksidilla (Na

2 _O 2 _{) rutenium- ja osmiumsuolojen poistamiseksi. puhtaus irididioksidi (IrO} 2 _). Liuottamalla iridiumdioksidia aqua regiaan happipitoisuus voidaan poistaa samalla kun muodostuu liuos, joka tunnetaan ammoniumheksakloorididaatina. Haihdutuskuivausprosessi, jonka jälkeen poltetaan vetykaasulla, johtaa lopulta puhtaaseen iridiumiin.

Iridiumin maailmanlaajuinen tuotanto on rajoitettu noin 3-4 tonnia vuodessa. Suurin osa tästä on alkutuotannon alkutuotannosta, vaikka jotkut iridium kierrätetään käytetyistä katalyytteistä ja upokkaista.

Etelä-Afrikka on iridiumin tärkein lähde, mutta metalli uutetaan myös nikkelimalmista Venäjältä ja Kanadasta.

Suurimmat tuottajat ovat Anglo Platinum, Lonmin ja Norilsk Nickel.

Sovellukset

Vaikka iridium löytyy monenlaisista tuotteista, sen loppukäytöt voidaan yleensä luokitella neljään sektoriin:

Sähköt

1. Kemiallinen
2. Sähkökemialliset
3. Muut
4. Johnson Mattheyn sähkökemiallisiin käyttötarkoituksiin kulutettiin lähes 30 prosenttia vuoden 19800 unssin kulutuksesta vuonna 2013. Sähköisten sovellusten osuus iridiumin kokonaiskulutuksesta oli 18 prosenttia ja kemianteollisuuden kulutus noin 10 prosenttia. Muut käyttötarkoitukset pyöristivät loput 42 prosenttia kokonaiskysynnästä.

Lähteet

_{Johnson Matthey. PGM Market Review 2012.}

_{// www. platina. Matthey. com / julkaisut / PGM-markkina-arvostelut / arkisto / platina-2012}

_{USGS. Mineraalituotteiden tiivistelmät: Platinum Group Metals. Lähde: // mineraalit. USGS. gov / mineraalit / pubit / hyödyke / platina / myb1-2010-Plati. pdf}

_{Chaston, J. C. "Sir William Crookes: Tutkimukset Iridium Cruciblesista ja platinametallien volatiilisuudesta".}

_{Platinum Metals Review , 1969, 13 (2).}