Apakah iridium?
Hartanah
- Simbol Atom: Ir
- Nombor Atom: 77
- Kategori Unsur: Peralihan Logam
- Ketumpatan: 22.56g / cm 3
- Titik lebur: 4471 ° F (2466 ° C)
- Titik didih: 8002 ° F (4428 ° C)
- Kekerasan Mohs: 6.5
Ciri-ciri
Metal iridium tulen adalah logam peralihan yang sangat stabil dan padat.
Iridium dianggap logam tulen yang paling tahan kakisan kerana rintangannya menyerang daripada garam, oksida, asid mineral dan aqua regia (campuran asid hidrik dan nitrochloric), sementara hanya terdedah kepada serangan oleh garam lebur seperti natrium klorida dan sodium sianida.
Unsur logam paling padat kedua (di belakang hanya osmium, walaupun ini dibahaskan), iridium, seperti PGM lain, mempunyai titik lebur yang tinggi dan kekuatan mekanikal yang baik pada suhu tinggi.
Iridium logam mempunyai modulus keanjalan tertinggi kedua-dua unsur logam, yang bermaksud bahawa ia sangat sengit dan tahan terhadap ubah bentuk, ciri-ciri yang menjadikannya sukar untuk dibuat ke dalam bahagian-bahagian yang boleh digunakan tetapi menjadikannya bahan tambahan aloi yang bertambah baik. Platinum , apabila digabungkan dengan 50% iridium, sebagai contoh, adalah hampir sepuluh kali lebih keras dari ketika dalam keadaan tulennya.
Sejarah
Smithson Tennant dikreditkan dengan penemuan iridium semasa memeriksa bijih platinum pada tahun 1804.
Walau bagaimanapun, logam indium mentah tidak diekstrak selama 10 tahun lagi dan bentuk tulen logam tidak dihasilkan sehingga hampir 40 tahun selepas penemuan Tennant.
Pada tahun 1834, John Isaac Hawkins mengembangkan penggunaan komersil pertama untuk iridium. Hawkins telah mencari bahan keras untuk membentuk tip pen yang tidak akan habis atau dipecahkan selepas digunakan berulang.
Selepas mendengar tentang ciri-ciri elemen baru, dia memperoleh beberapa logam yang mengandungi iridium dari rakan sekerja Tennant, William Wollaston dan mula menghasilkan pena emas yang pertama.
Pada separuh kedua abad ke-19, firma British Johnson-Matthey memimpin dalam membangun dan memasarkan aloi iridium-platinum. Salah satu kegunaan awal yang terdapat dalam meriam Witworth, yang menyaksikan tindakan semasa Perang Saudara Amerika.
Sebelum pengenalan aloi iridium, potongan-potongan meriam yang memegang pencucuhan meriam, terkenal dengan kecacatan sebagai akibat daripada pencucuhan berulang dan suhu pembakaran yang tinggi. Ia mendakwa bahawa kepingan bolong yang diperbuat daripada aloi yang mengandungi iridium memegang bentuk dan bentuknya untuk lebih daripada 3000 tuduhan.
Pada tahun 1908, Sir William Crookes merancang crucibles iridium pertama (kapal yang digunakan untuk tindak balas kimia suhu tinggi), yang telah dihasilkan oleh Johnson Matthey, dan didapati mempunyai kelebihan yang besar terhadap kapal platinum tulen.
Termokopel iridium-ruthenium pertama dibangunkan pada awal tahun 1930-an dan pada penghujung tahun 1960-an, pembangunan anod dimensi stabil (DSA) meningkat dengan ketara permintaan untuk elemen tersebut.
Pengembangan anod, yang terdiri daripada logam titanium yang dilapisi dengan oksida PGM, merupakan kemajuan utama dalam proses chloralkali untuk menghasilkan klorin dan soda kaustik dan anod terus menjadi pengguna utama iridium.
Pengeluaran
Seperti semua PGM, iridium diekstrak sebagai hasil sampingan nikel , serta dari bijih kaya PGM.
Pekat PGM sering dijual kepada penapis yang pakar dalam pengasingan setiap logam.
Setelah perak, emas, palladium dan platinum sedia ada dikeluarkan dari bijih, sisa baki cair dengan natrium bisulfat untuk menghapuskan rhodium .
Pekatan yang tersisa, yang mengandungi iridium, bersama dengan ruthenium dan osmium, dicairkan dengan natrium peroksida (Na 2 O 2 ) untuk mengeluarkan garam ruthenium dan osmium, meninggalkan kemurnian iridium dioksida (IrO 2 ).
Dengan melarutkan iridium dioksida di aqua regia, kandungan oksigen boleh dikeluarkan sementara menghasilkan penyelesaian yang dikenali sebagai ammonium hexachloroiridate. Proses pengeringan penyejatan, diikuti dengan pembakaran dengan gas hidrogen, akhirnya menghasilkan iridium tulen.
Pengeluaran global iridium terhad kepada kira-kira 3-4 tan setahun. Kebanyakannya berasal dari pengeluaran bijih primer, walaupun beberapa iridium dikitar semula daripada pemangkin yang dibelanjakan dan crucibles.
Afrika Selatan adalah sumber utama iridium, tetapi logam juga diekstrak dari bijih nikel di Rusia dan Kanada.
Pengeluar terbesar termasuk Anglo Platinum, Lonmin, dan Norilsk Nickel .
Permohonan
Walaupun iridium mendapati dirinya dalam pelbagai produk, penggunaan akhirnya boleh dikategorikan kepada empat sektor:
- Elektrik
- Kimia
- Elektrokimia
- Lain-lain
Menurut Johnson Matthey, penggunaan elektrokimia menyumbang hampir 30 peratus daripada anugerah 198,000 auns yang digunakan pada tahun 2013. Aplikasi elektrik menyumbang 18 peratus daripada jumlah penggunaan iridium, manakala industri kimia menggunakan kira-kira 10 peratus. Penggunaan lain mengatasi baki 42 peratus daripada jumlah permintaan.
Sumber
Johnson Matthey. Tinjauan Pasaran PGM 2012.
http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012
USGS. Susunan Komoditi Mineral: Logam Kumpulan Platinum. Sumber: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf
Chaston, JC "Sir William Crookes: Penyiasatan pada Iridium Crucibles dan Volatility of the Platinum Metals". Kajian Logam Platinum , 1969, 13 (2).