Vad är Iridium? Metallprofil

Iridium är hårt, sprött och glänsande platinagruppmetall (PGM) som är mycket stabil vid höga temperaturer såväl som i kemiska miljöer.

Egenskaper

• Atomsymbol: Ir
• Atomnummer: 77
• Elementkategori: Transition Metal
• Densitet: 22,56 g / cm³
• Smältpunkt: 4471 F (2466 C)
• Kokpunkt: 8002 F (4428 C)
• Mohs hårdhet: 6,5

Egenskaper

Ren iridiummetall är en extremt stabil och tät övergångsmetall.

Iridium anses vara den mest korrosionsbeständiga rena metall på grund av dess motståndskraft mot angrepp från salter, oxider, mineralsyror och vatten regia (en blandning av saltsyror och saltsyror), medan den endast är utsatt för angrepp av smälta salter som natriumklorid och natrium cyanid.

Det näst tätaste av alla metallelement (bakom endast osmium, även om detta diskuteras), har iridium, liksom andra PGM, en hög smältpunkt och god mekanisk hållfasthet vid höga temperaturer.

Metallisk iridium har den näst högsta elasticitetsmodulen för alla metallelement, vilket betyder att den är mycket styv och motståndskraftig mot deformation, egenskaper som gör det svårt att tillverka till användbara delar men som gör det till en värdefulla

legering-förstärkande tillsats. Platinanär det till exempel är legerat med 50% iridium nästan tio gånger hårdare än när det är i rent tillstånd.

Historia

Smithson Tennant krediteras upptäckten av iridium när han undersökte platina malm 1804. Emellertid extraherades rå indiummetall inte på ytterligare tio år och en ren form av metallen producerades inte förrän nästan 40 år efter Tennants upptäckt.

1834 utvecklade John Isaac Hawkins den första kommersiella användningen av iridium. Hawkins hade letat efter ett hårt material för att bilda pennspetsar som inte skulle slits ut efter upprepad användning. Efter att ha hört om egenskaperna hos det nya elementet förvärvade han lite iridiuminnehållande metall från Tennants kollega William Wollaston och började producera de första guldpennorna med iridiumspets.

Under andra hälften av 1800-talet tog det brittiska företaget Johnson-Matthey ledningen inom utveckling och marknadsföring av iridium-platina-legeringar. En av de första användningarna var i Witworth-kanoner, som såg handling under det amerikanska inbördeskriget.

Före införandet av iridiumlegeringar var kanonventilationsstycken, som höll kanonens tändning, ökända för deformation som ett resultat av upprepad antändning och höga förbränningstemperaturer. Det hävdades att ventilationsstycken gjorda av iridiuminnehållande legeringar höll form och form i över 3000 laddningar.

1908 designade Sir William Crookes de första iridium-deglarna (kärl som används för kemikalier med hög temperatur reaktioner), som han hade producerat av Johnson Matthey, och fann att de hade stora fördelar jämfört med ren platina fartyg.

De första iridium-ruthenium-termoelementen utvecklades i början av 1930-talet och i slutet av 1960-talet ökade utvecklingen av dimensionellt stabila anoder (DSA) avsevärt efterfrågan på elementet.

Utveckling av anoderna, som består av titan metall belagd med PGM-oxider, var ett stort framsteg i kloralkaliprocessen för framställning av klor och kaustisk soda och anoderna fortsätter att vara en stor konsument av iridium.

Produktion

Liksom alla PGM extraheras iridium som en biprodukt från nickel, liksom från PGM-rika malmer.

PGM-koncentrat säljs ofta till raffinaderier som är specialiserade på isolering av varje metall.

När något befintligt silver, guld, palladiumoch platina avlägsnas från malmen, den återstående återstoden smältes med natriumbisulfat för att avlägsnas rodium.

Det återstående koncentratet, som innehåller iridium, tillsammans med rutenium och osmium, smälts med natriumperoxid (Na₂O₂för att avlägsna rutenium- och osmiumsalter och lämna kvar iridiumdioxid med låg renhet (IrO₂).

Genom att lösa upp iridiumdioxid i vattenregioner kan syrehalten avlägsnas medan man producerar en lösning som kallas ammoniumhexakloroiridat. En avdunstningstorkningsprocess, följt av förbränning med vätgas, resulterar slutligen i rent iridium.

Den globala produktionen av iridium är begränsad till ungefär 3-4 ton per år. Det mesta härrör från ursprunglig malmproduktion, även om en del iridium återvinns från förbrukade katalysatorer och deglar.

Sydafrika är den viktigaste källan till iridium, men metallen extraheras också från nickelmalmer i Ryssland och Kanada.

De största producenterna är Anglo Platinum, Lonmin och Norilsk Nickel.

Applikationer

Även om iridium befinner sig i ett brett utbud av produkter kan dess slutanvändning i allmänhet delas in i fyra sektorer:

1. Elektrisk
2. Kemisk
3. Elektrokemisk
4. Övrig

Enligt Johnson Matthey stod elektrokemisk användning för nästan 30 procent av de 198 000 uns som konsumeras 2013. Elektriska applikationer stod för 18 procent av den totala iridiumförbrukningen, medan den kemiska industrin konsumerade cirka 10 procent. Andra användningsområden avrundade de återstående 42 procent av den totala efterfrågan.

_Källor

_{Johnson Matthey. PGM Market Review 2012.}

_{http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012}

_{USGS. Sammanfattning av mineralvaror: Metaller i platinagruppen. Källa: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf}

_{Chaston, J.C. "Sir William Crookes: Undersökningar om Iridium-deglar och platinametallernas flyktighet". Platinametallgranskning, 1969, 13 (2).}