Մետաղական պրոֆիլ. Iridium

Ինչ է iridium?

Իռիդումը կոշտ, փխրուն եւ փայլուն պլատինային խմբի մետաղ է (PGM), որը շատ կայուն է եւ բարձր ջերմաստիճաններում, ինչպես նաեւ քիմիական միջավայրում:

Հատկություններ

• Ատոմային խորհրդանիշ. Ir
• Ատոմային համարը `77
• Element Կատեգորիա: Անցումային մետաղ
• Խտություն `22.56 գ / սմ ³
• Հալման կետ `4471 ° F (2466 ° C)
• Եռման կետ `8002 ° F (4428 ° C)
• Mohs կարծրություն: 6.5

Բնութագրերը

Մաքուր iridium մետաղը չափազանց կայուն եւ խիտ անցումային մետաղ է:

Իռիդումը համարվում է առավել կոռոզիոն դիմացկուն մաքուր մետաղ, քանի որ դրա դիմադրողականության դիմադրողականությունը, աղերի, օքսիդների, հանքային թթուների եւ ջրային ռեգիայից (հիդրո եւ ազոտխաթթու թթուների խառնուրդ) հարձակման համար, մինչդեռ միայն խոցելի են հարվածային հանքերի վրա, ինչպիսիք են նատրիումի քլորիդը եւ նատրիումը ցիանիդ:

Երկրորդ առավել խիտ բոլոր մետաղական տարրերի (հետեւում միայն osmium, թեեւ դա քննարկվում է), iridium, ինչպես մյուս PGMs, ունի բարձր հալեցման կետ եւ լավ մեխանիկական ուժ բարձր ջերմաստիճանների.

Մետաղական րիդիում ունի բոլոր մետաղական տարրերի էլաստիկության երկրորդ բարձր մոդուլը, ինչը նշանակում է, որ այն շատ կոշտ եւ դիմացկուն է դեֆորմացիայի, հատկանիշների, որոնք դժվարացնում են օգտագործելի մասերը, բայց դրանք դարձնում են արժեքավոր խառնուրդ ` ամրացնող հավելում: Պլատինումը , երբ 50% րդըիդիով օժտված է, օրինակ, գրեթե տաս անգամ ավելի դժվար է, քան այն ժամանակ, երբ մաքուր վիճակում է:

Պատմություն

Smithson Tennant- ը հաշվարկվում է րիդիումի հայտնաբերմամբ `1804 թվականին պլատինի հանքաքարի ուսումնասիրությամբ:

Այնուամենայնիվ, հանքային ինդի մետաղը եւս 10 տարի չի հանվել եւ մետաղի մաքուր ձեւը չի արտադրվել մինչեւ Տենպանտի հայտնաբերումից մոտ 40 տարի հետո:

1834 թ.-ին Ջոն Իսահակ Հոքինսը մշակեց առաջին առեւտրային օգտագործումը iridium- ի համար: Hawkins- ը որոնում էր ծանր նյութ, որը գրելու գրիչ խորհուրդներ, որոնք չեն հագնում կամ չեն կրկնվի հետո կրկնակի օգտագործման համար:

Նոր տարրերի հատկությունների մասին լսելուց հետո նա ձեռք է բերել Թիենթանի գործընկեր Ուիլյամ Վոլասթոնի որոշ ՐԻԻդիում պարունակող մետաղը եւ սկսեց արտադրել առաջին iridium-tipped ոսկե գրիչ:

19-րդ դարի երկրորդ կեսին բրիտանական «Ջոնսոն-Մաթթեին» առաջատարն է րիԻիդի-պլատինային համաձուլվածքների մշակումն ու զարգացումը: Դրանցից առաջինը օգտագործվել է Witworth թնդանոթներում, որոնք ականատես են եղել Ամերիկյան քաղաքացիական պատերազմի ընթացքում:

Իռիդիումի համաձուլվածքների ներդրումից առաջ, թնդանոթի կողպեքը, որն անցկացրեց թնդանոթի բռնկումը, կրկնակի բռնկման եւ բարձր այրման ջերմաստիճանների հետեւանքով դաժանության պատճառ դարձավ: Հայտնի է, որ րիդիում պարունակող համաձուլվածքների պատրաստված փականները իրենց ձեւն ու ձեւն են պահում 3000-ից ավելի մեղադրանքների համար:

1908 թ. Սերն Ուիլյամ Քրոուդը նախագծեց առաջին iridium crucibles (բարձր ջերմաստիճանի քիմիական ռեակցիաների համար օգտագործվող անոթներ), որը նա արտադրել է Ջոնսոն Մեթթին եւ գտել է մեծ առավելություններ մաքուր պլատինային անոթների նկատմամբ:

Առաջին iridium-ruthenium thermocouples- ը մշակվել է 1930-ականների սկզբին եւ 1960-ականների վերջին, չափման կայուն անոդների (DSAs) զարգացումը զգալիորեն ավելացրել է տարրերի պահանջարկը:

Անոդների զարգացումը, որը բաղկացած է PGM օքսիդներով ծածկված տիտանի մետաղից, քլորի եւ կաթնաթթվային սոդայի արտադրության խոշոր առաջընթացն է, իսկ անոդները շարունակում են մնալ իռիդի հիմնական սպառողը:

Արտադրություն

Բոլոր PGM- ների նման, iridium- ն արդյունահանվում է որպես նիկելի պաշար, ինչպես նաեւ PGM- ի հարուստ հանքաքարերից:

PGM կոնցենտրատները հաճախ վաճառվում են մետաղագործողներին, որոնք մասնագիտանում են յուրաքանչյուր մետաղի մեկուսացման մեջ:

Երբ առկա է արծաթե, ոսկու, պալադիումի եւ պլատինի հանքաքարից հանված մնացորդը, մնացած մնացորդը հալվում է նատրիումի բիսուլֆատով `հանելու ռոդիումը :

Մնացած խտանյութը, որը պարունակում է ռիիտիում պարունակող ռուտենիումի եւ օսմիումի հետ, հալվում է նատրիումի պերօքսիդով (Na ₂ O ₂ ) `հեռացնելով ռուտենիումի եւ օսմիումի աղերը` թողնելով ցածր մաքրության iridium dioxide (IrO ₂ ):

Հեղուկի երկօքսիդի լուծարման միջոցով ջրային ռեգիում թթվածնի պարունակությունը կարող է հանվել, երբ հայտնի է որպես ամոնիումի հեքսաքլորիոիդային լուծույթ: Գոլորշիացման չորացման գործընթացը, որին հետեւում է ջրածնի գազով վառելը, վերջապես հանգեցնում է մաքուր րիդիումի:

Իրիդիի գլոբալ արտադրանքը սահմանափակվում է տարեկան մոտավորապես 3-4 տոննա: Դրանց մեծ մասը ծագում է առաջնային հանքաքարերի արտադրությունից, չնայած որոշ iridium վերամշակված ծախսված կատալիզատորների եւ crucibles- ից:

Հարավային Աֆրիկան ​​iridium- ի հիմնական աղբյուրն է, սակայն մետաղը նույնպես արտադրվում է Ռուսաստանից եւ Կանադայից նիկելային հանքաքարերից:

Խոշորագույն արտադրողներն են Anglo Platinum, Lonmin եւ Norilsk Nickel :

Դիմումները

Չնայած iridium- ն իրենից ներկայացնում է մի շարք ապրանքատեսակների մեջ, վերջնական օգտագործումը կարող է ընդհանուր առմամբ դասակարգվել չորս ոլորտներում.

1. Էլեկտրական
2. Քիմիական
3. Էլեկտրաքիմիական
4. Այլ

Ջոնսոն Մեթթիիի խոսքերով, էլեկտրաէներգիայի օգտագործումը 2013-ին սպառվել է 198.000 ունցիայի շուրջ 30 տոկոսը: Էլեկտրական դիմումները կազմում են ընդհանուր րիտիումի սպառման 18 տոկոսը, մինչդեռ քիմիական արդյունաբերությունը մոտավորապես 10 տոկոս է սպառում: Այլ օգտագործում են կուտակված ընդհանուր պահանջարկի մնացած 42 տոկոսը:

_{Աղբյուրները}

_{Ջոնսոն Մեթին: PGM շուկայի վերանայման 2012 թ.}

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

_{USGS- ը: Հանքային ապրանքի ամփոփում. Platinum Group Metals: Աղբյուրը, http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf}

_{Chaston, JC "Sir William Crookes: Հետազոտություններ Iridium Crucibles եւ պտտվողության Platinum Metals". Platinum Metals Review , 1969, 13 (2):}