Iridis yra kietas, trapus ir blizgus platinos grupės metalas (PGM), kuris yra labai stabilus aukštoje temperatūroje, taip pat cheminėje aplinkoje.
Savybės
- Atomo simbolis: Ir
- Atominis skaičius: 77
- Elementų kategorija: pereinamasis metalas
- Tankis: 22,56 g / cm3
- Lydymosi temperatūra: 4471 F (2466 C)
- Virimo temperatūra: 8002 F (4428 C)
- Mohso kietumas: 6,5
Charakteristikos
Grynas iridžio metalas yra ypač stabilus ir tankus pereinamasis metalas.
Iridis laikomas atspariausiu korozijai grynu metalu, nes atsparus druskų, oksidų, mineralinių rūgščių ir vandens poveikiui regia (druskos ir azoto chlorido rūgščių mišinys), nors ir pažeidžiamas tik ištirpusių druskų, tokių kaip natrio chloridas ir natris, cianidas.
Antras tankiausias iš visų metalinių elementų (už tik osmio, nors apie tai diskutuojama), iridis, kaip ir kiti PGM, turi aukštą lydymosi temperatūrą ir gerą mechaninį stiprumą esant aukštai temperatūrai.
Metalinis iridis turi antrą pagal dydį visų metalinių elementų elastingumo modulį, vadinasi, jis yra labai standus ir atsparios deformacijoms, charakteristikos, dėl kurių sunku pagaminti į tinkamas naudoti dalis, tačiau dėl kurių a vertinga
lydiniostiprinantis priedas. Platina, pavyzdžiui, legiruotas 50% iridio, yra beveik dešimt kartų sunkesnis nei grynos būsenos.Istorija
Smithsonui Tennantui priskiriama iridžio atradimas, tiriant platinos rūdą 1804 m. Tačiau žalias indžio metalas nebuvo išgautas dar 10 metų, o gryna metalo forma buvo gaminama tik praėjus beveik 40 metų po Tennanto atradimo.
1834 m. Johnas Isaacas Hawkinsas sukūrė pirmą komercinį iridžio naudojimą. Hawkinsas ieškojo kietos medžiagos, kad susidarytų rašiklio antgaliai, kurie po daugkartinio naudojimo nenusidėvėtų ir nesulūžtų. Išgirdęs apie naujojo elemento savybes, jis iš Tennanto kolegos Williamo Wollastono įsigijo šiek tiek iridio turinčio metalo ir pradėjo gaminti pirmuosius auksinius rašiklius su iridžio antgaliais.
XIX amžiaus antroje pusėje britų firma „Johnson-Matthey“ ėmėsi vadovauti kuriant ir prekiaujant iridžio-platinos lydiniais. Vienas iš pirminių jų panaudojimo būdų buvo Witwortho patrankose, kurios veikė per Amerikos pilietinį karą.
Prieš įvedant iridžio lydinius, patrankos ventiliacijos angos, kurios sulaikė patrankos uždegimą, garsėjo dėl deformacijų dėl pakartotinio užsidegimo ir aukštos degimo temperatūros. Buvo teigiama, kad iš lydinio turinčių lydinių lydiniai išlaiko savo formą ir formą už daugiau nei 3000 krūvių.
1908 m. Seras Williamas Crookesas suprojektavo pirmuosius iridžio tiglius (indus, naudojamus aukštos temperatūros cheminėms medžiagoms gaminti) reakcijos), kurias jis sukūrė Johnsonas Matthey, ir nustatė, kad jis turi didelių pranašumų prieš gryną platiną laivai.
Pirmieji iridžio-rutenio termoelementai buvo sukurti 1930-ųjų pradžioje ir 1960-ųjų pabaigoje, matmenų stabilių anodų (DSA) sukūrimas žymiai padidino elemento paklausą.
Anodų, kurie susideda iš: titanas metalas, padengtas PGM oksidais, buvo svarbus laimėjimas chlorkalkių procese gaminant chlorą ir kaustinę soda, o anodai ir toliau yra pagrindinis iridio vartotojas.
Gamyba
Kaip ir visi PGM, iridis yra ekstrahuojamas kaip šalutinis jo produktas nikelio, taip pat iš PGM turtingų rūdų.
PGM koncentratai dažnai parduodami rafinavimo įmonėms, kurios specializuojasi kiekvieno metalo izoliacijoje.
Kartą esamas sidabras, auksas, paladžioir platina pašalinami iš rūdos, likusi liekana ištirpinama natrio bisulfate, kad būtų pašalinta rodis.
Likęs koncentratas, kuriame yra iridio, kartu su ruteniu ir osmiumu, ištirpinamas natrio peroksidu (Na2O2) pašalinti rutenio ir osmio druskas, paliekant žemo grynumo iridio dioksidą (IrO2).
Ištirpinus iridio dioksidą aqua regia, deguonies kiekį galima pašalinti, o gaunamas tirpalas, žinomas kaip amonio heksachloroiridatas. Išgarinus džiovinimo procesą, po kurio deginama vandenilio dujomis, galiausiai gaunamas grynas iridis.
Iridžio gamyba pasaulyje yra ribojama maždaug 3-4 tonomis per metus. Didžioji dalis to gaunama iš pirminės rūdos gamybos, nors dalis iridžio yra perdirbama iš panaudotų katalizatorių ir tiglių.
Pietų Afrika yra pagrindinis iridio šaltinis, tačiau Rusijoje ir Kanadoje metalas taip pat išgaunamas iš nikelio rūdų.
Tarp didžiausių gamintojų yra „Anglo Platinum“, „Lonmin“ ir „Norilsk Nickel“.
Programos
Nors iridžio yra įvairiuose produktuose, jo galutinį vartojimą paprastai galima suskirstyti į keturis sektorius:
- Elektros
- Cheminis
- Elektrocheminis
- Kita
Pasak Johnsono Matthey, elektrocheminis naudojimas sudarė beveik 30 procentų iš 198 000 uncijų, suvartotų 2013 m. Elektriniai prietaisai sudarė 18 procentų viso sunaudoto iridio kiekio, o chemijos pramonė - apie 10 procentų. Kiti naudojimo būdai suapvalino likusius 42 procentus visos paklausos.
Šaltiniai
Johnsonas Matthey. PGM rinkos apžvalga 2012 m.
http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012
USGS. Mineralinių prekių santraukos: Platinos grupės metalai. Šaltinis: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf
Chaston, J. C. „Sir William Crookes: Iridium tiglių ir platinos metalų lakumo tyrimai“. Platinos metalų apžvalga, 1969, 13 (2).