Иридият е твърд, чуплив и лъскав метал от платинена група (PGM), който е много стабилен при високи температури, както и в химическа среда.
Имоти
- Атомен символ: Ir
- Атомен номер: 77
- Категория на елементите: Преходен метал
- Плътност: 22,56g / cm3
- Точка на топене: 4471 F (2466 C)
- Точка на кипене: 8002 F (4428 C)
- Твърдост по Моос: 6.5
Характеристики
Чистият иридиев метал е изключително стабилен и плътен преходен метал.
Иридият се счита за най-устойчивия на корозия чист метал поради своята устойчивост на атаки от соли, оксиди, минерални киселини и аква regia (смес от хидрогенна и азотна киселини), като същевременно е уязвим само за атаки от разтопени соли като натриев хлорид и натрий цианид.
Вторият по плътност от всички метални елементи (зад само осмия, въпреки че това се обсъжда), иридият, подобно на други PGM, има висока точка на топене и добра механична якост при високи температури.
Металният иридий има втория по височина модул на еластичност от всички метални елементи, което означава, че е много твърд и устойчиви на деформация, характеристики, които затрудняват производството на използваеми части, но които го правят a ценна
сплав-укрепваща добавка. Платина, когато се легира с 50% иридий, например, е почти десет пъти по-твърд, отколкото когато е в чисто състояние.История
Смитсън Тенант се приписва на откриването на иридий, докато изследва платинената руда през 1804 г. Суровият индийски метал обаче не се извлича още 10 години и чистата му форма не се произвежда до почти 40 години след откриването на Тенант.
През 1834 г. Джон Исак Хокинс разработва първата търговска употреба на иридий. Хокинс търсеше твърд материал, за да оформи върховете на писалката, които няма да се износват или чупят след многократна употреба. След като чува за свойствата на новия елемент, той придобива малко иридийсъдържащ метал от колегата на Tennant Уилям Воластон и започва да произвежда първите златни писалки с иридий.
През втората половина на 19 век британската фирма Johnson-Matthey пое водеща роля в разработването и предлагането на пазара на иридиево-платинови сплави. Една от първоначалните употреба на които беше в оръдията на Уитуърт, които видяха действие по време на Гражданската война в Америка.
Преди въвеждането на иридиеви сплави парчетата за отдушници на оръдията, които държаха запалването на оръдието, бяха известни с деформация в резултат на многократно запалване и високи температури на горене. Твърдеше се, че отдушниците, изработени от иридий-съдържащи сплави, поддържат формата и формата си за над 3000 заряда.
През 1908 г. сър Уилям Крукс проектира първите иридиеви тигли (съдове, използвани за високотемпературен химикал реакции), които той е продуцирал от Джонсън Матей и открил, че има големи предимства пред чистата платина съдове.
Първите иридий-рутениеви термодвойки са разработени в началото на 30-те години на миналия век, а в края на 60-те години развитието на стабилни по размер аноди (DSA) значително увеличава търсенето на елемента.
Развитие на анодите, които се състоят от титан металът, покрит с PGM оксиди, е основен напредък в процеса на хлоралкали за получаване на хлор и сода каустик и анодите продължават да бъдат основен потребител на иридий.
Производство
Както всички PGM, иридият се извлича като страничен продукт от никел, както и от богати на PGM руди.
PGM концентратите често се продават на рафинерии, специализирани в изолирането на всеки метал.
След като някое съществуващо сребро, злато, паладийи платината се отстраняват от рудата, останалият остатък се разтопява с натриев бисулфат, за да се отстрани родий.
Останалият концентрат, който съдържа иридий, заедно с рутений и осмий се разтапя с натриев пероксид (Na2О2) за отстраняване на рутениеви и осмиеви соли, оставяйки след себе си иридиев диоксид с ниска чистота (IrO2).
Чрез разтваряне на иридиев диоксид в акварегия, съдържанието на кислород може да бъде отстранено, докато се получава разтвор, известен като амониев хексахлороиридат. Процесът на сушене с изпарение, последван от изгаряне с водород, накрая води до чист иридий.
Световното производство на иридий е ограничено до около 3-4 тона годишно. Повечето от това произхождат от първично производство на руда, въпреки че част от иридия се рециклира от отработени катализатори и тигли.
Южна Африка е основният източник на иридий, но металът се добива и от никелови руди в Русия и Канада.
Най-големите производители включват Anglo Platinum, Lonmin и Norilsk Nickel.
Приложения
Въпреки че иридият се оказва в широк спектър от продукти, крайните му употреби обикновено могат да бъдат категоризирани в четири сектора:
- Електрически
- Химически
- Електрохимични
- Други
Според Джонсън Матей електрохимичните употреби представляват близо 30 процента от 198 000 унции, консумирани през 2013 г. Електрическите приложения представляват 18% от общото потребление на иридий, докато химическата промишленост консумира приблизително 10%. Други употреби закръглят останалите 42% от общото търсене.
Източници
Джонсън Мати. PGM Market Review 2012.
http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012
USGS. Резюмета на минерални стоки: Платинени групи метали. Източник: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf
Chaston, J.C. "Сър Уилям Крукс: Изследвания на иридиевите тигли и летливостта на платинените метали". Преглед на платинени метали, 1969, 13 (2).