Иридијум је тврд, ломљив и сјајан метал платинске групе (ПГМ) који је врло стабилан на високим температурама као и у хемијским срединама.
Својства
- Атомски симбол: Ир
- Атомски број: 77
- Категорија елемента: Прелазни метал
- Густина: 22,56г / цм3
- Тачка топљења: 4471 Ф (2466 Ц)
- Тачка кључања: 8002 Ф (4428 Ц)
- Мохсова тврдоћа: 6.5
Карактеристике
Чисти метал иридијума је изузетно стабилан и густ прелазни метал.
Иридијум се сматра најкрозионијим чистим металом због своје отпорности на нападе соли, оксида, минералних киселина и воде региа (мешавина хлороводоничне и нитрохлороводоничне киселине), док је рањива само на растопљене соли као што су натријум хлорид и натријум цијанид.
Други најгушћи од свих металних елемената (иза само осмијума, иако се о томе расправља), иридијум, као и остали ПГМ-ови, има високу тачку топљења и добру механичку чврстоћу на високим температурама.
Метални иридијум има други по величини модул еластичности од свих металних елемената, што значи да је врло крут и отпоран на деформације, карактеристике које отежавају израду у употребљиве делове, али које га чине а вредан
легуре-јачање адитива. Платина, када је на пример легиран са 50% иридијума, готово је десет пута тврђи него када је у чистом стању.Историја
Смитхсон Теннант је заслужан за откриће иридијума током испитивања руде платине 1804. године. Међутим, сирови метал индијума није екстрахован још 10 година, а чисти облик метала није произведен скоро 40 година након Теннантовог открића.
Јохн Исаац Хавкинс је 1834. године развио прву комерцијалну употребу иридијума. Хавкинс је тражио тврди материјал како би обликовао врхове оловке који се након поновљене употребе неће истрошити или поломити. Након што је чуо о својствима новог елемента, набавио је метал који садржи иридијум од Теннантовог колеге Вилијама Воластона и почео да производи прве златне оловке са иридијумским врхом.
У другој половини 19. века, британска фирма Јохнсон-Маттхеи преузела је водећу улогу у развоју и пласману легура иридијум-платине. Једна од почетних употреба била је у топовима Витвортх, који су дејствовали током америчког грађанског рата.
Пре увођења легура иридијума, комади за одзрачивање топова, који су држали паљење топа, били су познати по деформацијама као резултат поновљеног паљења и високих температура сагоревања. Тврдило се да су комади за одзрачивање од легура које садрже иридијум задржали свој облик и облик за више од 3000 наелектрисања.
Сер Виллиам Цроокес је 1908. године дизајнирао прве иридијумске тањире (посуде које се користе за хемикалије високе температуре реакције), коју је произвео Јохнсон Маттхеи и за коју је открио да има велике предности у односу на чисту платину посуде.
Први иридијум-рутенијумски термоелементи развијени су почетком 1930-их, а крајем 1960-их развој димензионално стабилних анода (ДСА) значајно је повећао потражњу за елементом.
Развој анода које се састоје од титан метал обложен ПГМ оксидима, био је главни напредак у процесу хлоралкалијума за производњу хлора и каустичне соде, а аноде су и даље главни потрошач иридијума.
Производња
Као и сви ПГМ-ови, иридијум се екстрахује као нуспроизвод никла, као и из руда богатих ПГМ.
ПГМ концентрати се често продају рафинеријама које су се специјализовале за изолацију сваког метала.
Некада постојеће сребро, злато, паладијум, и платина се уклања из руде, преостали остатак се топи са натријум-бисулфатом да би се уклонио родије.
Преостали концентрат који садржи иридијум, заједно са рутенијумом и осмијумом, топи се са натријум пероксидом (На2О.2) за уклањање соли рутенијума и осмијума, остављајући иза себе иридијум диоксид ниске чистоће (ИрО2).
Растварањем иридијум-диоксида у акуа региа, садржај кисеоника се може уклонити док се производи раствор познат као амонијум-хексаклороиридат. Процес сушења испаравањем, праћен сагоревањем гасом водоника, на крају резултира чистим иридијумом.
Глобална производња иридијума ограничена је на око 3-4 тоне годишње. Већина тога потиче из примарне производње руде, иако се део иридијума рециклира из истрошених катализатора и лончића.
Јужна Африка је главни извор иридијума, али се метал такође вади из руда никла у Русији и Канади.
Највећи произвођачи укључују Англо Платинум, Лонмин и Норилск Ницкел.
Апликације
Иако се иридијум налази у широком спектру производа, његова крајња употреба може се генерално сврстати у четири сектора:
- Електрична
- Хемијска
- Електрохемијска
- Остало
Према Јохнсон Маттхеи-у, електрохемијска употреба чинила је скоро 30 процената од 198.000 унци потрошених у 2013. години. Примена електричне енергије чинила је 18 процената укупне потрошње иридијума, док је хемијска индустрија потрошила приближно 10 процената. Остале намене заокружиле су преосталих 42 процента укупне потражње.
Извори
Јохнсон Маттхеи. ПГМ Преглед тржишта 2012.
http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012
УСГС. Резимеи минералних сировина: Метали платинасте групе. Извор: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf
Цхастон, Ј.Ц. „Сир Виллиам Цроокес: Инвестигатион он Иридиум Цруциблес анд Волатилити оф Платинум Металс“. Преглед платинских метала, 1969, 13 (2).