Hva er Iridium? Metallprofil

Iridium er hardt, sprøtt og skinnende platinagruppemetall (PGM) som er veldig stabil ved høye temperaturer så vel som i kjemiske miljøer.

Eiendommer

• Atomsymbol: Ir
• Atomnummer: 77
• Elementkategori: Overgangsmetall
• Tetthet: 22,56 g / 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 regnes som det mest korrosjonsbestandige rene metallet på grunn av dets motstandskraft mot angrep fra salter, oksider, mineralsyrer og vann regia (en blanding av saltsyrer og saltsyrer), mens den bare er sårbar for angrep av smeltede salter som natriumklorid og natrium cyanid.

Den nest tetteste av alle metallelementer (bak bare osmium, selv om dette er diskutert), har iridium, i likhet med andre PGM, et høyt smeltepunkt og god mekanisk styrke ved høye temperaturer.

Metallisk iridium har den nest høyeste elastisitetsmodulen til alle metallelementer, noe som betyr at den er veldig stiv og motstandsdyktig mot deformasjon, egenskaper som gjør det vanskelig å fremstille til brukbare deler, men som gjør det til en verdifull

legering-forsterkende tilsetningsstoff. Platinanår det for eksempel er legert med 50% iridium, er det nesten ti ganger vanskeligere enn når det er i ren tilstand.

Historie

Smithson Tennant er kreditert oppdagelsen av iridium mens han undersøkte platina malm i 1804. Imidlertid ble rå indiummetall 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 av iridium. Hawkins hadde lett etter et hardt materiale for å danne pennespisser som ikke ville slites ut eller brytes etter gjentatt bruk. Etter å ha hørt om egenskapene til det nye elementet, skaffet han seg noe iridiumholdig metall fra Tennants kollega William Wollaston og begynte å produsere de første gullpennene med iridiumspiss.

I andre halvdel av 1800-tallet tok det britiske firmaet Johnson-Matthey ledelsen innen utvikling og markedsføring av iridium-platina-legeringer. En av de første bruksområdene var i Witworth-kanoner, som så handling under den amerikanske borgerkrigen.

Før introduksjonen av iridiumlegeringer var kanonventilasjonsstykker, som holdt kanonens tenning, beryktet for deformasjon som et resultat av gjentatt antenning og høy forbrenningstemperatur. Det ble hevdet at ventilasjonsstykker laget av iridiumholdige legeringer holdt form og form i over 3000 ladninger.

I 1908 designet Sir William Crookes de første iridium-diglene (kar som ble brukt til kjemikalier med høy temperatur reaksjoner), som han hadde produsert av Johnson Matthey, og funnet hadde store fordeler fremfor ren platina fartøy.

De første iridium-ruthenium-termoelementene ble utviklet på begynnelsen av 1930-tallet og på slutten av 1960-tallet økte utviklingen av dimensjonsstabile anoder (DSA) betydelig etterspørsel etter elementet.

Utvikling av anodene, som består av titan metall belagt med PGM-oksider, var en viktig fremgang i kloralkaliprosessen for fremstilling av klor og kaustisk brus, og anodene fortsetter å være en stor forbruker av iridium.

Produksjon

Som alle PGMer blir iridium ekstrahert som et biprodukt av nikkel, så vel som fra PGM-rike malmer.

PGM-konsentrater selges ofte til raffinaderier som spesialiserer seg i isolering av hvert metall.

Når eksisterende sølv, gull, palladiumog platina blir fjernet fra malmen, den gjenværende rest smeltes med natriumbisulfat for å fjerne rodium.

Det gjenværende konsentratet, som inneholder iridium, sammen med ruthenium og osmium, smeltes med natriumperoksid (Na₂O₂) for å fjerne ruthenium- og osmiumsalter, og etterlate iridiumdioksid med lav renhet (IrO₂).

Ved å oppløse iridiumdioksid i aqua regia, kan oksygeninnholdet fjernes mens man produserer en løsning kjent som ammoniumheksakloroiridat. En fordampningstørkeprosess, etterfulgt av forbrenning med hydrogengass, resulterer til slutt i rent iridium.

Den globale produksjonen av iridium er begrenset til omtrent 3-4 tonn per år. Det meste av dette kommer fra primær malmproduksjon, selv om noe iridium resirkuleres fra brukte katalysatorer og smeltedigler.

Sør-Afrika er den viktigste kilden til iridium, men metallet ekstraheres også 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 sluttbruken generelt kategoriseres i fire sektorer:

1. Elektrisk
2. Kjemisk
3. Elektrokjemisk
4. Annen

Ifølge Johnson Matthey utgjorde elektrokjemiske bruksområder nesten 30 prosent av de 198 000 gram forbruket i 2013. Elektriske applikasjoner utgjorde 18 prosent av det totale iridiumforbruket, mens den kjemiske industrien konsumerte omtrent 10 prosent. Andre bruksområder 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. Sammendrag av mineralvarer: Platinum Group Metals. Kilde: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf}

_{Chaston, J.C. "Sir William Crookes: Investigations on Iridium Crucibles and the Volatility of the Platinum Metals". Platinametallanmeldelse, 1969, 13 (2).}