¿Qué es el iridio?
Propiedades
- Símbolo Atómico: Ir
- Número atómico: 77
- Elemento Categoría: Metal de transición
- Densidad: 22.56 g / cm 3
- Punto de fusión: 4471 ° F (2466 ° C)
- Punto de ebullición: 8002 ° F (4428 ° C)
- Dureza de Mohs: 6.5
Características
El metal puro de iridio es un metal de transición extremadamente estable y denso.
Iridium es considerado el metal puro más resistente a la corrosión debido a su resistencia al ataque de sales, óxidos, ácidos minerales y agua regia (una mezcla de ácidos hídrico y clorhídrico), mientras que solo es vulnerable al ataque de sales fundidas como cloruro de sodio y sodio cianuro.
El segundo elemento más denso de todos los metales (solo detrás del osmio, aunque esto es debatido), el iridio, como otros PGM, tiene un alto punto de fusión y una buena resistencia mecánica a altas temperaturas.
El iridio metálico tiene el segundo módulo más alto de elasticidad de todos los elementos metálicos, lo que significa que es muy rígido y resistente a la deformación, características que dificultan la fabricación en partes utilizables, pero que lo convierten en un valioso aditivo de refuerzo de la aleación . El platino , cuando se alea con 50% de iridio, por ejemplo, es casi diez veces más duro que cuando está puro.
Historia
A Smithson Tennant se le atribuye el descubrimiento de iridio al examinar el mineral de platino en 1804.
Sin embargo, el indio crudo no se extrajo durante otros 10 años y no se produjo una forma pura del metal hasta casi 40 años después del descubrimiento de Tennant.
En 1834, John Isaac Hawkins desarrolló el primer uso comercial de iridio. Hawkins había estado buscando un material duro para formar puntas que no se desgastarían o romperían después de un uso repetido.
Después de enterarse de las propiedades del nuevo elemento, adquirió un poco de metal que contenía iridio del colega de Tennant William Wollaston y comenzó a producir las primeras plumas de oro con punta de iridio.
En la segunda mitad del siglo 19, la firma británica Johnson-Matthey tomó la iniciativa en el desarrollo y comercialización de aleaciones de iridio-platino. Uno de los usos iniciales de los cuales fue en Witworth cañones, que vio acción durante la Guerra Civil Americana.
Antes de la introducción de las aleaciones de iridio, las piezas de ventilación del cañón, que mantenían la ignición del cañón, eran notorias por la deformación como resultado de la ignición repetida y las altas temperaturas de combustión. Se afirmó que las piezas de ventilación hechas de aleaciones que contienen iridio mantuvieron su forma y forma durante más de 3000 cargas.
En 1908, Sir William Crookes diseñó los primeros crisoles de iridio (vasos utilizados para reacciones químicas a altas temperaturas), que había producido Johnson Matthey, y encontró que tenían grandes ventajas sobre los recipientes de platino puro.
Los primeros termopares de iridio-rutenio se desarrollaron a principios de la década de 1930 y, a finales de la década de 1960, el desarrollo de ánodos dimensionalmente estables (DSA) aumentó significativamente la demanda del elemento.
El desarrollo de los ánodos, que consisten en metal de titanio recubierto con óxidos de PGM, fue un avance importante en el proceso cloralcalino para producir cloro y soda cáustica, y los ánodos continúan siendo un importante consumidor de iridio.
Producción
Al igual que todos los PGM, el iridio se extrae como subproducto del níquel , así como de los minerales ricos en PGM.
Los concentrados de PGM a menudo se venden a refinadores que se especializan en el aislamiento de cada metal.
Una vez que la plata, el oro, el paladio y el platino existentes se eliminan del mineral, el residuo restante se funde con bisulfato de sodio para eliminar el rodio .
El concentrado restante, que contiene iridio, junto con rutenio y osmio, se funde con peróxido de sodio (Na 2 O 2 ) para eliminar sales de rutenio y osmio, dejando dióxido de iridio de baja pureza (IrO 2 ).
Al disolver el dióxido de iridio en agua regia, el contenido de oxígeno puede eliminarse mientras se produce una solución conocida como hexacloroiridato de amonio. Un proceso de secado por evaporación, seguido de combustión con gas hidrógeno, finalmente da como resultado iridio puro.
La producción mundial de iridio se limita a aproximadamente 3-4 toneladas por año. La mayor parte proviene de la producción primaria de mineral, aunque parte del iridio se recicla a partir de catalizadores y crisoles usados.
Sudáfrica es la principal fuente de iridio, pero el metal también se extrae de minerales de níquel en Rusia y Canadá.
Los mayores productores incluyen Anglo Platinum, Lonmin y Norilsk Nickel .
Aplicaciones
Aunque el iridio se encuentra en una amplia gama de productos, sus usos finales se pueden clasificar generalmente en cuatro sectores:
- Eléctrico
- Químico
- Electroquímico
- Otro
Según Johnson Matthey, los usos electroquímicos representaron casi el 30 por ciento de las 198,000 onzas consumidas en 2013. Las aplicaciones eléctricas representaron el 18 por ciento del consumo total de iridio, mientras que la industria química consumió aproximadamente el 10 por ciento. Otros usos redondearon el 42 por ciento restante de la demanda total.
Fuentes
Johnson Matthey. PGM Market Review 2012.
http://www.platinum.matthey.com/publications/pgm-market-reviews/archive/platinum-2012
USGS. Resúmenes de productos minerales: metales del grupo del platino. Fuente: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/myb1-2010-plati.pdf
Chaston, JC "Sir William Crookes: Investigaciones sobre Iridium Crucibles y la volatilidad de los metales de platino". Platinum Metals Review , 1969, 13 (2).