Iridium je tvrdé, krehké a lesklé kov platinovej skupiny (PGM), ktorý je veľmi stabilný pri vysokých teplotách aj v chemickom prostredí.
Vlastnosti
- Atómový symbol: Ir
- Atómové číslo: 77
- Kategória prvku: Prechodový kov
- Hustota: 22,56 g / cm3
- Teplota topenia: 2466 ° C (4471 F)
- Teplota varu: 4428 ° C (8002 F)
- Mohsova tvrdosť: 6,5
Charakteristiky
Čistý kov irídia je mimoriadne stabilný a hustý prechodný kov.
Iridium je považované za najčistejšie odolný kov proti korózii kvôli svojej odolnosti proti pôsobeniu solí, oxidov, minerálnych kyselín a vody. regia (zmes kyseliny chlorovodíkovej a kyseliny chlorovodíkovej), pričom je zraniteľná iba pri napadnutí roztavenými soľami, ako je chlorid sodný a sodík. kyanid.
Druhý najhustší zo všetkých kovových prvkov (iba za osmiom, aj keď sa o ňom diskutuje), irídium, rovnako ako iné PGM, má vysokú teplotu topenia a dobrú mechanickú pevnosť pri vysokých teplotách.
Kovový irídium má druhý najvyšší modul pružnosti všetkých kovových prvkov, čo znamená, že je veľmi tuhý a odolný proti deformácii, vlastnosti, ktoré sťažujú jeho výrobu na použiteľné časti, ale spôsobujú, že a cenný
zliatina- posilňujúca prísada. Platina, napríklad keď je legovaný s 50% irídia, je takmer desaťkrát tvrdší ako v čistom stave.História
Smithson Tennant sa zaslúžil o objav irídia pri skúmaní platinovej rudy v roku 1804. Surový kov india sa však extrahoval až ďalších 10 rokov a čistá forma kovu sa začala vyrábať až takmer 40 rokov po Tennantovom objave.
V roku 1834 vyvinul John Isaac Hawkins prvé komerčné použitie irídia. Hawkins hľadal tvrdý materiál na vytvorenie špičiek pera, ktoré by sa po opakovanom použití neopotrebovali alebo nezlomili. Keď sa dopočul o vlastnostiach nového prvku, získal od Tennantovho kolegu Williama Wollastona trochu kovu obsahujúceho irídium a začal vyrábať prvé zlaté perá s hrotom irídia.
V druhej polovici 19. storočia sa britská firma Johnson-Matthey ujala vedenia pri vývoji a marketingu zliatin irídium-platiny. Jedno z počiatočných použití, ktoré sa malo použiť, bolo použitie kanónov Witworth, ktoré sa začali konať počas americkej občianskej vojny.
Pred zavedením irídiových zliatin boli časti odvetrávania kanónov, ktoré držali zapaľovanie dela, notoricky známe deformáciou v dôsledku opakovaného zapaľovania a vysokých teplôt spaľovania. Tvrdilo sa, že odvzdušňovacie kusy vyrobené zo zliatin obsahujúcich irídium držali svoj tvar a formu pre viac ako 3 000 nábojov.
V roku 1908 Sir William Crookes skonštruoval prvé iridiové tégliky (nádoby používané na vysokoteplotné chemikálie) Johnson Matthey a zistil, že má oproti čistej platine veľké výhody plavidlá.
Prvé iridium-rutheniové termočlánky boli vyvinuté na začiatku 30. rokov a koncom 60. rokov vývoj rozmerovo stabilných anód (DSA) významne zvýšil dopyt po prvku.
Vývoj anód, ktoré pozostávajú z titán kov potiahnutý oxidmi PGM, bol hlavným pokrokom v chlóralkalovom procese výroby chlóru a lúhu sodného a anódy sú naďalej hlavným spotrebiteľom irídia.
Výroba
Ako všetky PGM, aj iridium sa extrahuje ako vedľajší produkt nikel, ako aj z rúd bohatých na PGM.
Koncentráty PGM sa často predávajú rafinériám, ktoré sa špecializujú na izoláciu každého kovu.
Akonáhle nejaké existujúce striebro, zlato, paládiuma platina sa odstráni z rudy, zvyšný zvyšok sa roztaví s hydrogensíranom sodným, aby sa odstránil ródium.
Zvyšný koncentrát, ktorý obsahuje irídium, spolu s ruténiom a osmiom, sa roztaví s peroxidom sodným (Na2O2) na odstránenie solí ruténia a osmia a zanechania oxidu iridičitého s nízkou čistotou (IrO2).
Rozpustením oxidu iridičitého v aqua regia je možné odstrániť obsah kyslíka za vzniku roztoku známeho ako hexachlóiridát amónny. Výsledkom procesu odparovacieho sušenia, po ktorom nasleduje spálenie plynným vodíkom, je nakoniec čisté irídium.
Globálna produkcia irídia je obmedzená na zhruba 3 - 4 tony ročne. Väčšina z toho pochádza z primárnej výroby rudy, aj keď časť irídia sa recykluje z použitých katalyzátorov a téglikov.
Južná Afrika je hlavným zdrojom irídia, ale kov sa tiež získava z niklových rúd v Rusku a Kanade.
Medzi najväčších výrobcov patria Anglo Platinum, Lonmin a Norilsk Nickel.
Aplikácie
Aj keď sa iridium nachádza v širokej škále výrobkov, jeho konečné použitie možno všeobecne rozdeliť do štyroch sektorov:
- Elektrické
- Chemické
- Elektrochemický
- Iné
Podľa Johnsona Mattheya predstavovali elektrochemické použitia takmer 30 percent z 198 000 uncí spotrebovaných v roku 2013. Elektrické aplikácie predstavovali 18 percent celkovej spotreby irídia, zatiaľ čo chemický priemysel spotreboval približne 10 percent. Ostatné použitia doplnili zostávajúcich 42 percent celkového dopytu.
Zdroje
Johnson Matthey. Recenzia trhu PGM 2012.
http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012
USGS. Zhrnutia minerálnych komodít: Platinová skupina Kovy. Zdroj: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf
Chaston, J. C. „Sir William Crookes: Vyšetrovanie na iridiových téglikoch a prchavosť platinových kovov“. Recenzia platinových kovov, 1969, 13 (2).