İridyum nedir?
Özellikleri
- Atomik Sembol: Ir
- Atom Numarası: 77
- Eleman Kategorisi: Geçiş Metal
- Yoğunluk: 22.56g / cm3
- Erime Noktası: 4471 ° F (2466 ° C)
- Kaynama Noktası: 8002 ° F (4428 ° C)
- Mohs sertliği: 6.5
Özellikleri
Saf iridyum metali oldukça kararlı ve yoğun bir geçiş metalidir.
Iridyum, tuzlar, oksitler, mineral asitler ve aqua regia (hidrik ve nitroklorik asitlerin bir karışımı) salgılarına karşı direnci nedeniyle sadece korozyona dirençli saf metal olarak kabul edilirken, sadece sodyum klorür ve sodyum gibi erimiş tuzlarla saldırıya karşı hassastır. siyanür.
Tüm metal elementlerin en yoğun ikinci kısmı (sadece tartışıldığı halde, sadece osmiyumun arkasında), diğer PGM'ler gibi iridyum, yüksek sıcaklıklarda yüksek bir erime noktasına ve iyi mekanik mukavemete sahiptir.
Metalik iridyum, tüm metal elemanların ikinci en yüksek elastiklik modülüne sahiptir; bu, deformasyona karşı çok sert ve dirençli olduğu, kullanılabilir parçalara üretilmesini zorlaştıran fakat onu değerli bir alaşım- güçlendirici katkı maddesi haline getiren özelliklerdir. Platin , örneğin% 50 iridyum ile alaşımlandığında, saf halindeyken yaklaşık on kat daha zordur.
Tarihçe
Smithson Tennant 1804'te platin cevherini incelerken iridyumun keşfiyle tanınır.
Bununla birlikte, ham indiyum metali 10 yıl daha çıkarılmamış ve Tennant'ın keşfinden yaklaşık 40 yıl sonra saf bir metal formu üretilmemiştir.
1834'de John Isaac Hawkins iridyum için ilk ticari kullanımı geliştirdi. Hawkins, tekrarlanan kullanımdan sonra aşınmayacak veya kırılmayacak kalem uçları oluşturmak için sert bir malzeme arıyordu.
Yeni elemanın özelliklerini öğrendikten sonra, Tennant'ın meslektaşı William Wollaston'dan iridyum içeren bir metal satın aldı ve ilk iridyum uçlu altın kalemlerini üretmeye başladı.
19. yüzyılın ikinci yarısında, İngiliz firması Johnson-Matthey iridyum-platin alaşımlarının geliştirilmesi ve pazarlanmasında başı çekti. İlk kullanımlarından biri Amerikan İç Savaşı sırasında harekete geçen Witworth toplarındaydı.
İridyum alaşımlarının kullanılmasından önce, topun ateşlemesini tutan top havalandırma parçaları, tekrarlanan ateşleme ve yüksek yanma sıcaklıklarının bir sonucu olarak deformasyon için kötüdür. İridyum içeren alaşımlardan yapılan havalandırma parçalarının şekil ve şekilleri 3000'in üzerinde olduğu iddiasındadır.
1908'de, Sir William Crookes, ilk iridyum potalarını (yüksek sıcaklıkta kimyasal reaksiyonlar için kullanılan gemiler) tasarladı, Johnson Matthey tarafından üretildi ve saf platin kaplara göre büyük avantajlar buldu.
İlk iridyum-rutenyum termokupllar 1930'ların başlarında ve 1960'ların sonlarında geliştirildi, boyutsal olarak kararlı anotların (DSA'lar) gelişimi elemente olan talebi önemli ölçüde artırdı.
PGM oksitleri ile kaplanmış titanyum metalden oluşan anotların geliştirilmesi, klor ve kostik soda üretimi için kloralkali prosesinde önemli bir gelişme olmuştur ve anotlar iridyumun büyük bir tüketici olmaya devam etmektedir.
Üretim
Tüm PGM'ler gibi, iridyum da nikel yan ürün olarak ve PGM zengin cevherlerden elde edilir.
PGM konsantreleri genellikle her bir metalin izolasyonunda uzmanlaşan rafine edicilere satılmaktadır.
Herhangi bir gümüş, altın, paladyum ve platinin cevherden çıkarılmasından sonra geriye kalan kalıntı, rodyumun giderilmesi için sodyum bisülfat ile eritilir.
İridyum ve rutenyum ve osmiyum içeren geri kalan konsantrat, rutenyum ve osmiyum tuzlarını uzaklaştırmak için sodyum peroksit (Na2O2) ile eritilir ve düşük saflıkta iridyum dioksit (IrO 2 ) geride bırakılır.
Su rejiminde iridyum dioksitin çözülmesiyle, oksijen içeriği amonyum heksakloroirdat olarak bilinen bir çözelti üretilirken çıkarılabilir. Buharlaşma kurutma işleminin ardından hidrojen gazı ile yakılması sonucu saf iridyum elde edilir.
İridyumun küresel üretimi yılda yaklaşık 3-4 tonla sınırlıdır. Bazı iridyum kullanılmış katalizörlerden ve potalardan geri dönüştürülmüş olmasına rağmen, bunların çoğu birincil cevher üretiminden kaynaklanmaktadır.
Güney Afrika iridyumun ana kaynağıdır, ancak metal de Rusya ve Kanada'da nikel cevherlerinden elde edilir.
En büyük üreticiler arasında Anglo Platinum, Lonmin ve Norilsk Nickel yer alıyor .
Uygulamalar
İridyum kendisini geniş bir ürün yelpazesinde bulmasına rağmen, son kullanımları genel olarak dört sektöre ayrılabilir:
- Elektrik
- Kimyasal
- elektrokimyasal
- Diğer
Johnson Matthey'e göre, elektrokimyasal kullanımlar 2013 yılında tüketilen 198.000 onsun yaklaşık yüzde 30'unu oluşturuyordu. Toplam iridyum tüketiminin yüzde 18'ini elektrik uygulamaları oluştururken, kimya endüstrisi yaklaşık yüzde 10'unu tüketiyordu. Diğer kullanımlar toplam talebin kalan yüzde 42'sini yuvarlamıştır.
Kaynaklar
Johnson Matthey. PGM Piyasa İncelemesi 2012.
http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012
USGS. Mineral Emtia Özetleri: Platin Grubu Metalleri. Kaynak: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf
Chaston, JC "Sir William Crookes: İridyum Potaları Üzerinde Araştırmalar ve Platin Metallerin Uçuculuğu". Platin Metals Dergisi , 1969, 13 (2).