Ano ang iridium?
Ari-arian
- Atomic Symbol: Ir
- Atomic Number: 77
- Kategorya ng Elemento: Transition Metal
- Densidad: 22.56g / cm 3
- Temperatura ng pagkatunaw: 4471 ° F (2466 ° C)
- Boiling Point: 8002 ° F (4428 ° C)
- Mohs tigas: 6.5
Mga katangian
Ang purong iridium metal ay isang lubhang matatag at siksik na metal ng paglipat.
Ang Iridium ay itinuturing na ang pinaka- kaagnasan na dalisay na dalisay na metal dahil sa paglaban nito sa pag-atake mula sa mga asing-gamot, oxides, mineral acids at aqua regia (isang pinaghalong hydric at nitrochloric acids), samantalang ang pagiging mahina sa pag-atake ng natunaw na mga asing-gamot tulad ng sodium chloride at sodium syanuro.
Ang ikalawang pinaka-siksik ng lahat ng mga elemento ng metal (sa likod lamang osmium, bagaman ito ay debated), iridium, tulad ng iba pang PGMs, ay may isang mataas na temperatura ng pagkatunaw at magandang mekanikal lakas sa mataas na temperatura.
Ang metallic iridium ay ang pangalawang pinakamataas na modulus ng pagkalastiko ng lahat ng mga elemento ng metal, na nangangahulugang ito ay napakatigas at lumalaban sa pagpapapangit, mga katangian na nagpapahirap sa pag-gawa sa magagamit na mga bahagi ngunit kung saan ito ay isang mahalagang haluang metal na nagpapatibay ng additive. Halimbawa, ang platinum , kapag may alloyed na 50% iridium, ay halos sampung beses na mas mahirap kaysa sa dalisay na estado nito.
Kasaysayan
Ang Smithson Tennant ay kredito sa pagtuklas ng iridium habang sinusuri ang platinum ore noong 1804.
Gayunpaman, ang krudo indium metal ay hindi nakuha para sa isa pang 10 taon at isang purong anyo ng metal ay hindi ginawa hanggang sa halos 40 taon matapos ang pagkatuklas Tennant.
Noong 1834, binuo ni John Isaac Hawkins ang unang komersyal na paggamit para sa iridium. Hawkins ay naghahanap para sa isang mahirap na materyal upang bumuo ng mga tip sa panulat na hindi mag-aalis o masira pagkatapos ng paulit-ulit na paggamit.
Matapos marinig ang tungkol sa mga katangian ng bagong elemento, nakakuha siya ng metal na naglalaman ng iridium mula sa kasamahan ni Tennant na si William Wollaston at nagsimulang gumawa ng unang iridium-tipped na mga pens ng ginto.
Sa ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo, ang British firm na si Johnson-Matthey ay nanguna sa pag-unlad at pagmemerkado ng mga iridium-platinum alloys. Ang isa sa mga unang paggamit nito ay sa mga kanyon ng Witworth, na nakakita ng pagkilos sa panahon ng Digmaang Sibil ng Amerika.
Bago ang pagpapakilala ng mga iridium alloys, ang mga kanyon ng mga kanyon, na nagtataglay ng ignisyon ng kanyon, ay kilalang-kilala para sa pagpapapangit bilang resulta ng paulit-ulit na pag-aapoy at mataas na temperatura ng pagkasunog. Ito ay inaangkin na ang mga piraso ng vent na gawa sa iridium na naglalaman ng mga haluang metal ay humawak ng kanilang hugis at bumubuo ng higit sa 3000 mga singil.
Sa 1908, dinisenyo ni Sir William Crookes ang unang iridium crucibles (mga sisidlan na ginagamit para sa mataas na temperatura na mga reaksiyong kemikal), na kanyang ginawa ni Johnson Matthey, at natagpuan na may mahusay na mga bentahe sa dalisay platinum vessels.
Ang unang thermocouple ng iridium-ruthenium ay binuo sa unang bahagi ng 1930s at sa huli 1960, ang pag-unlad ng matatag na matatag na anodes (DSAs) ay may napakalaki na pangangailangan para sa elemento.
Ang pagbuo ng anodes, na binubuo ng titan metal na pinahiran ng PGM oxides, ay isang pangunahing pag-unlad sa proseso ng chloralkali para sa paggawa ng murang luntian at sosa at ang mga anod ay patuloy na isang pangunahing mamimili ng iridium.
Produksyon
Tulad ng lahat ng PGMs, ang iridium ay nakuha bilang isang by-product ng nikelado , pati na rin mula sa mga rich ores ng PGM.
Ang mga konsentrado ng PGM ay kadalasang ibinebenta sa mga refiner na espesyalista sa paghihiwalay ng bawat metal.
Kapag ang anumang umiiral na pilak, ginto, paleydyum , at platinum ay inalis mula sa mineral, ang natitirang nalalabi ay natunaw na may sodium bisulfate upang alisin ang rhodium .
Ang natitirang konsentrasyon, na naglalaman ng iridium, kasama ang ruthenium at osmium, ay natunaw ng sosa peroxide (Na 2 O 2 ) upang alisin ang mga ruthenium at osmium na mga asing-gamot, na nag-iiwan ng mababang kadalisayan na iridium dioxide (IrO 2 ).
Sa pamamagitan ng dissolving iridium dioxide sa aqua regia, maaaring alisin ang nilalaman ng oxygen habang gumagawa ng solusyon na kilala bilang ammonium hexachloroiridate. Ang proseso ng pagpapatuyo ng pagsingaw, na sinusundan ng pagsunog ng hydrogen gas, sa wakas ay nagreresulta sa purong iridium.
Ang produksyon ng iridium sa mundo ay limitado sa humigit-kumulang na 3-4 tonelada bawat taon. Karamihan sa mga ito ay nagmula sa pangunahing produksyon ng mineral, bagaman ang ilang mga iridium ay recycled mula sa mga ginugol na catalysts at crucibles.
Ang South Africa ang pangunahing pinagmumulan ng iridium, ngunit ang metal ay nakuha din mula sa nickel ores sa Russia at Canada.
Ang pinakamalaking producer ay kinabibilangan ng Anglo Platinum, Lonmin, at Norilsk Nickel .
Mga Application
Bagama't nahahanap ng iridium ang sarili nito sa isang malawak na hanay ng mga produkto, ang mga gamit sa pagtatapos nito ay karaniwang nakategorya sa apat na sektor:
- Electrical
- Kimikal
- Electrochemical
- Iba pa
Ayon kay Johnson Matthey, ang paggamit ng elektrokimya ay umabot sa halos 30 porsiyento ng 198,000 ounces na natupok noong 2013. Ang mga aplikasyon ng elektrikal ay may kabuuang 18 porsyento ng kabuuang paggamit ng iridium, habang ang industriya ng kemikal ay kumain ng halos 10 porsiyento. Ang iba pang mga gamit ay pinalitan ang natitirang 42 porsiyento ng kabuuang demand.
Pinagmulan
Johnson Matthey. Review ng PGM Market 2012.
http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012
USGS. Mga Buod ng Mineral na Pangkalakal: Mga Metal ng Platinum Group. Pinagmulan: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf
Chaston, JC "Sir William Crookes: Pagsisiyasat sa Iridium Crucibles at ang Pagkasumpungin ng Platinum Metals". Review ng Platinum Metals , 1969, 13 (2).