Iridio

Iridio

El iridio es un metal del grupo del platino (PGM) duro, quebradizo y brillante que es muy estable a altas temperaturas y en entornos químicos.

Propiedades

Símbolo atómico: Ir
Numero atómico: 77
Categoría de elemento: 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 iridio puro es un metal de transición extremadamente estable y denso.

El iridio se considera 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 nitroclórico), mientras que solo es vulnerable al ataque de sales fundidas como el cloruro de sodio y cianuro de sodio.

El segundo más denso de todos los elementos metálicos (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 de elasticidad más alto de todos los elementos metálicos, lo que significa que es muy rígido y resistente a la deformación, características que dificultan la fabricación en piezas utilizables pero que lo convierten en un valioso aditivo reforzador de aleaciones . El platino , cuando se alea con un 50% de iridio, por ejemplo, es casi diez veces más duro que cuando está en estado puro.

Historia

A Smithson Tennant se le atribuye el descubrimiento del iridio mientras examinaba el mineral de platino en 1804. Sin embargo, el metal 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 del iridio. Hawkins había estado buscando un material duro para formar puntas de bolígrafo que no se desgastaran ni se rompieran después de un uso repetido. Después de enterarse de las propiedades del nuevo elemento, adquirió algo 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 XIX, la empresa británica Johnson-Matthey tomó la iniciativa en el desarrollo y comercialización de aleaciones de iridio y platino. Uno de los usos iniciales de los cuales fue en los cañones Witworth, que entraron en acción durante la Guerra Civil estadounidense.

Antes de la introducción de las aleaciones de iridio, las piezas de ventilación del cañón, que mantenían el encendido del cañón, eran notorias por deformarse como resultado de la ignición repetida y las altas temperaturas de combustión. Se afirmó que las piezas de ventilación hechas de aleaciones que contenían iridio mantuvieron su forma y forma durante más de 3000 cargas.

En 1908, Sir William Crookes diseñó los primeros crisoles de iridio (recipientes utilizados para reacciones químicas a alta temperatura), que había producido Johnson Matthey, y descubrió 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 de 1960, el desarrollo de ánodos dimensionalmente estables (DSA) aumentó significativamente la demanda del elemento.

El desarrollo de los ánodos, que consisten en titanio metálico recubierto con óxidos de PGM, fue un avance importante en el proceso de cloro-álcali para producir cloro y sosa cáustica y los ánodos continúan siendo un gran consumidor de iridio.

Producción

Como todos los PGM, el iridio se extrae como un subproducto del níquel , así como de los minerales ricos en PGM.

Los concentrados de PGM a menudo se venden a refinerías 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 las sales de rutenio y osmio, dejando atrás dióxido de iridio de baja pureza (IrO 2 ).

Al disolver el dióxido de iridio en agua regia, el contenido de oxígeno se puede eliminar 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 de esto se origina en la producción de mineral primario, aunque algo de iridio se recicla de los catalizadores y crisoles gastados.

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 generalmente se pueden clasificar en cuatro sectores:

  • Eléctrico
  • Químico
  • Electroquímica
  • 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 completaron el 42 por ciento restante de la demanda total.

Fuentes

Johnson Matthey. Revisión del mercado de PGM 2012.

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

USGS. Resúmenes de materias primas 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 crisoles de iridio y la volatilidad de los metales de platino”. Revisión de metales de platino , 1969, 13 (2).

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