Çfarë është iridiumi?
Vetitë
- Simboli atomik: Ir
- Numri Atomik: 77
- Element Kategoria: Transition Metal
- Dendësia: 22.56g / cm 3
- Pika e shkrirjes: 4471 ° F (2466 ° C)
- Pika e vlimit: 8002 ° F (4428 ° C)
- Vështirësia e Mohs: 6.5
Karakteristikat
Metal i pastër i iridiumit është një metal tranzicion jashtëzakonisht i qëndrueshëm dhe i dendur.
Iridiumi konsiderohet metali më i pastër rezistent ndaj korrozionit për shkak të rezistencës ndaj sulmit, oksideve, acideve minerale dhe aqua regia (një përzierje e acideve hidrike dhe nitrochloric), ndërkohë që janë të ekspozuar vetëm nga kripërat e shkrirë si klorur natriumi dhe natriumi cyanide.
Elementi i dytë më i dendur i të gjitha elementeve metalike (pra vetëm osmium, megjithëse kjo debatohet), iridiumi, si PGM-të e tjera, ka një pikë të lartë të shkrirjes dhe një forcë mekanike të mirë në temperatura të larta.
Iridiumi metalik ka modulin e dytë më të lartë të elasticitetit të të gjitha elementeve metalike, që do të thotë se është shumë e ngurtë dhe rezistent ndaj deformimeve, karakteristika që e bëjnë të vështirë fabrikimin në pjesë të përdorshme, por që e bëjnë atë një aditiv të vlefshëm për forcimin e aliazhit . Platinumi , për shembull, i lidhur me 50% iridium, është pothuajse dhjetë herë më i vështirë se kur është në gjendje të pastër.
histori
Smithson Tennant është kredituar me zbulimin e iridisë gjatë ekzaminimit të xhamit të platinit në 1804.
Megjithatë, metali i papërpunuar i indiumit nuk u nxjerrë për 10 vjet dhe një formë e pastër e metaleve nuk u prodhua deri gati 40 vjet pas zbulimit të Tennant.
Në 1834, John Isaac Hawkins zhvilloi përdorimin e parë komercial për iridiumin. Hawkins kishte kërkuar një material të fortë për të formuar këshilla për stilolaps që nuk do të konsumoheshin ose do të thyenin pas përdorimit të përsëritur.
Pasi dëgjoi për vetitë e elementit të ri, ai fitoi disa metal që përmbajnë iridium nga kolegu i Tennant William Wollaston dhe filloi prodhimin e stilolapave të para të arit me iridium.
Në gjysmën e dytë të shekullit XIX, firma britanike Johnson-Matthey mori rolin udhëheqës në zhvillimin dhe marketingun e lidhjeve iridium-platin. Një nga përdorimet fillestare të të cilave ishte në topat Witworth, e cila pa veprime gjatë Luftës Civile Amerikane.
Para futjes së lidhjeve iridium, pjesët e ndezjes së kanionit, të cilat mbanin ndezjen e topit, ishin të njohur për deformime si rezultat i ndezjes së përsëritur dhe temperaturave të larta të djegies. Pretendohet se copat e ndezjes të bëra me aliazhe që përmbajnë iridium mbajtën formën dhe formën e tyre për më shumë se 3000 akuza.
Në vitin 1908 Sir William Crookes krijoi kryqëzimet e para të iridiumit (enët që përdoreshin për reaksione kimike të temperaturës së lartë), të cilën ai e kishte prodhuar nga Xhonson Matthey, dhe gjetën përparësi të mëdha në lidhje me anijet platinale të pastra.
Termocajet e para të iridit-ruthenium u zhvilluan në fillim të viteve 1930 dhe në fund të viteve 1960, zhvillimi i anodes dimensionalisht të qëndrueshme (DSAs) ka rritur ndjeshëm kërkesën për elementin.
Zhvillimi i anodeve, i cili përbëhet nga metali titan i veshur me okside PGM, ishte një përparim i madh në procesin chloralkali për prodhimin e klorit dhe sodës kaustike dhe anodat vazhdojnë të jenë një konsumator kryesor i iridiumit.
prodhim
Ashtu si të gjitha PGMs, iridiumi është nxjerrë si një nënprodukt i nikelit , si dhe nga mineralet e pasura të PGM.
PGM koncentratet shiten shpesh tek përpunuesit që specializohen në izolimin e çdo metali.
Pasi që argjendi, ari, palladium dhe platini ekzistues të hiqen nga xeherori, mbetja e mbetur shkrihet me bisulfat natriumi me qëllim që të hiqet rodiumi .
Përqendrimi i mbetur, i cili përmban iridium, së bashku me ruteninë dhe osmiumin, shkrihet me peroksid natriumi (Na 2 O 2 ) për të hequr kripërat e rutheniumit dhe osmiumit, duke lënë prapa dioksid iridium të ulët të pastërtisë (IrO 2 ).
Duke shkrirë dioksid iridium në regjimin aqua, përmbajtja e oksigjenit mund të hiqet duke prodhuar një zgjidhje të njohur si hexachloroiridate amoni. Një proces i tharjes avullimit, i ndjekur nga djegia me gaz hidrogjeni, përfundimisht rezulton me iridium të pastër.
Prodhimi global i iridiumit është i kufizuar në rreth 3-4 ton në vit. Pjesa më e madhe e kësaj rrjedh nga prodhimi i mineraleve primare, edhe pse disa iridiumet riciklohen nga katalizatorët dhe kryqëzimet e shpenzuara.
Afrika e Jugut është burimi kryesor i iridisë, por metali gjithashtu nxirret nga xeherorët e nikelit në Rusi dhe Kanada.
Prodhuesit më të mëdhenj përfshijnë Anglo Platinum, Lonmin dhe Norilsk Nickel .
Aplikimet
Megjithëse iridiumi gjen veten në një gamë të gjerë produktesh, përdorimi i tij në fund mund të kategorizohet në katër sektorë:
- elektrik
- kimik
- elektrokimik
- tjetër
Sipas Johnson Matthey, përdorimet elektrokimike përbënin rreth 30 përqind të 198.000 ounces të konsumuara në vitin 2013. Aplikimet elektrike përbënin 18 përqind të konsumit total iridium, ndërsa industria kimike konsumonte rreth 10 përqind. Përdorime të tjera rrumbullakosën 42 përqindëshin e mbetur të kërkesës totale.
burimet
Johnson Matthey. Rishikimi i Tregut të PGM 2012.
http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012
USGS. Përmbledhjet e Mallrave Minerare: Metalet e Grupit Platinum. Burimi: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf
Chaston, JC "Sir William Crookes: Hetimet mbi llamba të Iridiumit dhe paqëndrueshmëria e Metals Platinum". Platinum Metals Review , 1969, 13 (2).