Что такое Иридиум? - Металлический профиль

Иридий - твердый, хрупкий и блестящий металл платиновой группы (PGM), который очень стабилен при высоких температурах, а также в химических средах.

Свойства

• Атомный символ: Ir
• Атомный номер: 77
• Элемент Категория: Переходный металл
• Плотность: 22. 56 г / см ³
• Точка плавления: 4471 ° F ( 2466 ° C)
• Точка кипения: 8002 ° F (4428 ° C)
• Твердость по Моосу: 6. 5

Характеристики

Чистый иридиевый металл является чрезвычайно стабильным и плотным переходным металлом.

Иридиум считается самым коррозионностойким чистым металлом из-за его стойкости к ударам солей, оксидов, минеральных кислот и водной воды (смесь гидратных и нитрохлористых кислот), хотя они уязвимы только для воздействия расплавленных солей, таких как натрий хлорид и цианид натрия.

Второй наиболее плотный из всех металлических элементов (позади только осмия, хотя это обсуждается), иридий, как и другие PGM, имеет высокую температуру плавления и хорошую механическую прочность при высоких температурах.

Металлический иридий имеет второй по величине модуль упругости всех металлических элементов, что означает, что он очень жесткий и устойчив к деформации, характеристики, которые затрудняют изготовление в пригодные для использования детали, но которые делают его ценной добавкой для укрепления сплава. Например, платина, легированная 50% иридием, почти в десять раз сложнее, чем в чистом виде.

История

Смитсону Теннанту приписывают открытие иридия при исследовании платиновой руды в 1804 г.

Однако сырой металл индия не экстрагировался еще 10 лет, а чистая форма металл не производился почти через 40 лет после открытия Теннанта.

В 1834 году Джон Исаак Хокинс разработал первое коммерческое использование иридия. Хокинс искал твердый материал для создания кончиков пера, которые не будут изнашиваться или ломаться после повторного использования.

Узнав о свойствах нового элемента, он приобрел часть иридийсодержащего металла из коллеги Теннанта Уильяма Волластона и начал выпускать первые золотые ручки с иридиумным наконечником.

Во второй половине XIX века британская фирма Johnson-Matthey взяла на себя инициативу в разработке и маркетинге иридий-платиновых сплавов. Одно из первых применений которого было в пушнинах Витворта, которые видели во время Гражданской войны в США.

До введения иридиевых сплавов части пушки, в которых проводилось зажигание пушки, были известны своей деформацией в результате многократного зажигания и высоких температур горения. Утверждалось, что выпускные части из иридийсодержащих сплавов имеют форму и форму для более 3000 зарядов.

В 1908 году сэр Уильям Крукс разработал первые иридиевые тигли (сосуды, используемые для высокотемпературных химических реакций), которые он произвел Джонсоном Матти, и нашел большие преимущества перед чистыми платиновыми сосудами.

Первые иридиево-рутениевые термопары были разработаны в начале 1930-х годов, а в конце 1960-х годов развитие размерно-стабильных анодов (DSA) значительно увеличило спрос на элемент.

Разработка анодов, которые состоят из титанового металла, покрытого оксидами PGM, является важным достижением в хлоралкалическом процессе производства хлора и каустической соды, и аноды продолжают оставаться основным потребителем иридия.

Производство

Как и все PGM, иридий извлекается как побочный продукт никеля, а также из руд, богатых PGM.

Концентраты PGM часто продаются нефтеперерабатывающим предприятиям, которые специализируются на изоляции каждого металла.

Когда из руды удаляются существующие серебро, золото, палладий и платина, оставшийся остаток плавится бисульфатом натрия для удаления родий.

Оставшийся концентрат, содержащий иридий, наряду с рутением и осмием, плавится перекисью натрия (Na ₂ O ₂ ) для удаления рутениевых и осмиевых солей, чистота диоксида иридия (IrO ₂ ).

Растворяя двуокись иридия в водной воге, содержание кислорода можно удалить при получении раствора, известного как гексахлорадикат аммония. Процесс выпаривания с последующим сжиганием газообразного водорода, наконец, приводит к образованию чистого иридия.

Мировое производство иридия ограничено примерно 3-4 тоннами в год. Большая часть этого происходит от первичного производства руды, хотя некоторые иридий рециркулируются из отработанных катализаторов и тиглей.

Южная Африка является основным источником иридия, но металл также добывается из никелевых руд в России и Канаде.

Крупнейшие производители включают Anglo Platinum, Lonmin и Norilsk Nickel.

Применения

Хотя иридий находится в широком диапазоне продуктов, его конечное использование может быть в целом разделено на четыре сектора:

1. Электрические
2. Химические
3. Электрохимические
4. Другие

Согласно Johnson Matthey, электрохимическое использование составляло почти 30 процентов 198 000 унций, потребляемых в 2013 году. На электроприборы приходилось 18 процентов общего потребления иридия, а химическая промышленность потребляла около 10 процентов. Другие виды использования округлили оставшиеся 42 процента от общего спроса.

_{Источники}

_{Джонсон Матти. Обзор рынка PGM 2012.}

_{// www. платины. Матти. ком / публикации / МПГ-рынок обзоры / архив / платино-2012}

_{USGS. Минеральные товарные сводки: металлы платиновой группы. Источник: // минералы. USGS. г / минералы / Пабы / товарная / платина / myb1-2010-Плати. pdf}

_{Chaston, J. C. «Сэр Уильям Крукс: Исследования по иридиевым тиглям и волатильность платиновых металлов». Обзор платиновых металлов , 1969, 13 (2).}