Vad är iridium?
Egenskaper
- Atomsymbol: Ir
- Atomnummer: 77
- Element Kategori: Övergångsmetall
- Densitet: 22,56 g / cm 3
- Smältpunkt: 4471 ° F (2466 ° C)
- Kokpunkt: 8002 ° F (4428 ° C)
- Mohs hårdhet: 6,5
egenskaper
Ren iridiummetall är en extremt stabil och tät övergångsmetall.
Iridium anses vara den mest korrosionsbeständiga rena metallen på grund av dess motståndskraft mot attacker från salter, oxider, mineralsyror och vattenregia (en blandning av vattenhaltiga och kvävekloridsyror), medan de endast är sårbara för attack av smälta salter som natriumklorid och natrium cyanid.
Den näst mest täta av alla metallelement (bakom endast osmium, även om detta diskuteras), har iridium, liksom andra PGM, en hög smältpunkt och bra mekanisk hållfasthet vid höga temperaturer.
Metallisk iridium har den näst högsta elasticitetsmodulen hos alla metallelement, vilket betyder att den är mycket styv och resistent mot deformation, egenskaper som gör det svårt att tillverka i användbara delar, men som gör det till en värdefull legeringsförstärkningstillsats . Platina , när det är legerat med 50% iridium, är till exempel nästan tio gånger hårdare än när det är i rent tillstånd.
Historia
Smithson Tennant krediteras med upptäckten av iridium medan han granskade platinamalm 1804.
Råindiummetal extraherades emellertid inte under ytterligare 10 år och en ren form av metallen framställdes inte förrän nästan 40 år efter Tennants upptäckt.
År 1834 utvecklade John Isaac Hawkins den första kommersiella användningen för iridium. Hawkins hade letat efter ett hårt material för att bilda penntips som inte skulle bära ut eller bryta efter upprepad användning.
Efter att ha hört om egenskaperna hos det nya elementet förvärvade han viss iridiumhaltig metall från Tennants kollega William Wollaston och började producera de första iridiumtippade guldpennorna.
Under andra hälften av 1800-talet tog det brittiska företaget Johnson-Matthey ledningen i att utveckla och marknadsföra iridium-platinalegeringar. En av de ursprungliga användningarna var i Witworth-kanoner, som såg action under amerikanska inbördeskriget.
Före införandet av iridiumlegeringar var kanonventilationsdelar, som höll kanonens tändning, berömda för deformation som ett resultat av upprepade tändnings- och höga förbränningstemperaturer. Det hävdades att ventilationsstycken gjorda av iridiumhaltiga legeringar höll sin form och form för över 3000 laddningar.
1908 konstruerade Sir William Crookes de första iridiumkärlen (kärl som användes för kemiska reaktioner vid hög temperatur), som han hade producerat av Johnson Matthey, och fann stora fördelar gentemot rena platinfartyg.
De första iridium-ruthenium-termoelementen utvecklades i början av 1930-talet och i slutet av 1960-talet ökade utvecklingen av dimensionsstabila anoder (DSAs) signifikant efterfrågan på elementet.
Utveckling av anoderna, som består av titanmetall belagd med PGM-oxider, var en stor framsteg i kloralkali-processen för framställning av klor och kaustik soda och anoderna fortsätter att vara en viktig konsument av iridium.
Produktion
Liksom alla PGM extraheras iridium som en biprodukt av nickel , liksom från PGM-rika malmer.
PGM-koncentrat säljs ofta till raffinörer som specialiserar sig på isoleringen av varje metall.
När någon befintlig silver, guld, palladium och platina avlägsnats från malmen smälter återstående återstod med natriumbisulfat för att avlägsna rodium .
Det återstående koncentratet, som innehåller iridium, tillsammans med ruthenium och osmium smältes med natriumperoxid (Na2O2) för att avlägsna rutenium och osmiumsalter, vilket lämnar låg renhetsgrad iridiumdioxid (IrO2).
Genom att lösa iridiumdioxid i vattenregionen kan syrgasinnehållet avlägsnas under framställning av en lösning som kallas ammoniumhexakloro-ridid. En förångningstorkningsprocess, följt av bränning med vätegas, resulterar slutligen i rent iridium.
Den globala produktionen av iridium är begränsad till ungefär 3-4 ton per år. Det mesta härstammar från primärmalmproduktionen, även om vissa iridium återvinns från förbrukade katalysatorer och crucibles.
Sydafrika är den främsta källan till iridium, men metallet extraheras också från nickelmalm i Ryssland och Kanada.
De största producenterna inkluderar Anglo Platinum, Lonmin och Norilsk Nickel .
tillämpningar
Även om iridium befinner sig i ett brett sortiment av produkter, kan dess slutanvändningar allmänt kategoriseras i fyra sektorer:
- Elektrisk
- Kemisk
- elektro~~POS=TRUNC
- Andra
Enligt Johnson Matthey stod elektrokemiska användningsområden för nästan 30 procent av de 198 000 uns som konsumeras 2013. Elektriska applikationer stod för 18 procent av den totala iridiumförbrukningen, medan den kemiska industrin konsumerade cirka 10 procent. Övriga användningar avrundade resterande 42 procent av den totala efterfrågan.
källor
Johnson Matthey. PGM Marknadsöversikt 2012.
http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012
USGS. Mineralvaror Sammanfattningar: Platinagruppmetaller. Källa: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf
Chaston, JC "Sir William Crookes: Undersökningar på Iridium Crucibles och Volatiliteten hos Platinum Metaller". Platinum Metals Review , 1969, 13 (2).