آشنایی با ایریدیم یکی از کمیاب‌ترین و گرانبهاترین فلزات دنیا

فلزات گرانبها و کمیاب همیشه راز و رمزهایی در خود دارند که بسیاری را به سمت خود می‌کشند. عده‌ای صرفاً برای سرمایه‌گذاری به سراغ آن‌ها می‌روند، عده‌ای دیگر برای ساخت کلکسیونی از باارزش‌ترین‌ها و بسیاری دیگر تنها برای کسب دانش و شناخت آن‌ها. یکی از این فلزات گرانبها که در جدول گران ترین فلز جهان، رتبه دوم بعد از رودیوم را کسب کرده، فلزی است با نام ایریدیم. احتمالاً سوالات زیادی در رابطه با فلز ایریدیم برای شما پیش می‌آید از جمله اینکه ایریدیم چیست؟ کاربرد ایریدیم در چه صنایعی می‌باشد؟ ایریدیم در کجا یافت میشود؟ قیمت جهانی ایریدیم و نمودار رشد آن چگونه است؟ خصوصیات فلز ایریدیم چیست؟ کاشف عنصر ایریدیم کیست؟ آیا از ایریدیم می‌توان برای ساخت جواهرات گرانبها استفاده کرد؟ در جدول تناوبی، عدد اتمی عنصر ایریدیم چند است؟ ایریدیم چه رنگی است؟ نقطه ذوب ایریدیم چند است؟ آیا معدن ایریدیم در ایران وجود دارد؟ در ادامه با صباپروفیل همراه باشید تا به تمامی سوالات بالا پاسخ داده و صفر تا صد این فلز کمیاب و شگفت‌انگیز را برای شما شرح دهیم.

ایریدیم چیست؟

ایریدیم (به انگلیسی Iridium) یکی از عناصر مهم در جدول تناوبی عنصرهای شیمیایی (جدول مندلیف) می‌باشد که با نماد شیمیایی Ir و عدد اتمی 77 شناخته می‌شود. ایریدیم از فلزهای گروه پلاتین است و خواص آن مشابه رودیوم است، رنگ آن سفید (شبیه پلاتین) است اما دارای اندکی گچ زرد نیز می‌باشد. این فلز در سال ۱۸۰۳ در میان ناخالصی‌های نامحلول پلاتین توسط اسمیتسون تنانت (Smithson Tennant)، شیمیدان انگلیسی کشف شد. او نام ایریدیم را از الههٔ یونانی ایریس که به معنای رنگین‌کمان است انتخاب کرد؛ زیرا نمک‌های ایریدیم رنگ‌های مختلفی دارند.

ایریدیوم در برابر خوردگی و فرسایش حتی تا دمای 2 هزار درجهٔ سانتی‌گراد مقاومت بسیار زیادی دارد و فقط نمک‌های خاص و هالوژن‌ها هستند که باعث خوردگی آن می‌شوند. به همین دلیل بسیاری آن را مقاوم‌ترین فلز در برابر خوردگی می‌دانند. همچنین پودر و گَرد آن بسیار قابل اشتعال و واکنش‌پذیر است. از آنجا که ایریدیم بسیار سخت و شکننده است، ماشین کاری، فرم دهی یا کار روی آن سخت است.

ایریدیوم، فلزی درخشان و بسیار گرانبهاست که به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و خاصیت براق بودن، در صنایع مختلف از جواهرسازی تا صنعت الکترونیک و کاتالیزورها استفاده می‌شود.

همان‌طور که در جدول زیر مشاهده می‌نماید نقطه ذوب ایریدیم، 2410 درجه سلسیوس و نقطه جوش ایریدیم، 4130 درجه سلسیوس می‌باشد.

خواص عنصر و فلز ایریدیم

ویژگی های ایریدیم باعث شده تا این عنصر در گروه ۹ و تناوب ۶ جدول مندلیف قرار بگیرد. از خواص عنصر ایریدیوم می‌توان به مقاومت بالا در برابر خوردگی و فرسایش اشاره نمود. عنصر ایریدیوم از فلزات واسطه و عنصری کمیاب است. این ماده در دسته عناصر پلاتین جای گرفته است و نقطه ذوب آن بالاست، بنابراین فرم دادن به این فلز دشوار است.

کاربرد ایریدیم

از ایریدیم به عنوان یک عامل سخت‌‌کننده در آلیاژ های پلاتین استفاده می‌شود. عنصر ایریدیم خالص بسیار شکننده است و ماشین کاری آن عملاً امری محال است. از آلیاژهای پلاتین و ایریدیم برای ساخت بتن گلدان و سایر تجهیزات با درجه حرارت بالا استفاده می‌شود. همچنین کاربرد این ماده برای ساخت اتصالات برقی نیز دیده شده است که بارزترین نمونه آن شمع خودرو است. سایر کاربردهای ایریدیم عبارتند از:

• نوک خودکار
• یاتاقان‌های قطب نما
• سوراخ‌های مخزن توپ‌های سنگین
• ساخت شمع‌های جرقه‌ای که در هواپیما استفاده می‌شود

ایزوتوپ های ایریدیم

عنصر ایریدیوم دارای دو ایزوتوپ طبیعی IR-191 و IR193 و تعداد زیادی هم رادیو ایزوتوپ است. پایدارترین رادیو ایزوتوپ این عنصر عبارت است از IR-192 که با نیمه عمر 74 روز ایجاد می‌شود. این ایزوتوپ مصارف گوناگونی در شاخه‌های صنعت و پزشکی دارد. لیست کامل ایزوتوپ‌های ایریدیوم عبارتند از:

اکسید ایریدیم

اکسید ایریدیم (Iridium oxide) با فرمول شیمیایی IrO۲، یک ترکیب شیمیایی است که جرم مولی آن 224.22 g/mol می‌باشد. شکل ظاهری این ترکیب، جامد سیاه است. اکسید ایریدیوم یک ماده سرامیکی با خواص منحصر به فرد مانند پایداری طولانی مدت و سازگاری عالی است. علیرغم کمبود و هزینه بالای اکسید ایریدیوم، هنوز هم ماده انتخابی در زمینه‌های متعدد علم، از جمله خازن‌ها، الکتروکرومیسم، حسگرها و الکتروکاتالیزهای مختلف اکسیداسیون (به عنوان مثال، واکنش تکامل کلر، سم زدایی، و واکنش تکامل اکسیژن) است.

معادن ایریدیوم در جهان

معادن ایریدیوم در جهان به صورت محدود و در تعداد محدودی کشور وجود دارند. ایریدیوم از جمله فلزات گرانبها و نادر محسوب می‌شود و به صورت اصلی در معادن پلاتینیوم و نیکل یافت می‌شود. در زیر، تعدادی از کشورهایی که معادن ایریدیوم در آن‌ها وجود دارد را ذکر می‌کنیم:

1. روسیه: روسیه یکی از بزرگترین تولیدکنندگان ایریدیوم در جهان است. این کشور دارای رونداب، کالدونیا، و منطقه نیکلوبسک می‌باشد که از آنجا ایریدیوم استخراج می‌شود.

2. آفریقای جنوبی: ایریدیوم از معادن پلاتینیوم در این کشور استخراج می‌شود. منطقه راستنبرگ در آفریقای جنوبی شهرت دارد.

3. کانادا: کانادا نیز در بین تولیدکنندگان ایریدیوم مهم قرار دارد. معادن پلاتینیوم و نیکل در مناطقی مانند سودبری، سودبوری، و راثمینیس در کانادا به استخراج ایریدیوم می‌پردازند.

4. آمریکا: معادن پلاتینیوم و نیکل در آمریکا نیز می‌توانند منابع ایریدیوم باشند. معادن مشهور در ایالات متحده عبارتند از استیل واترز در آلاسکا و نیکل دیمرک در ویرجینیا.

5. زیمبابوه: زیمبابوه نیز در تولید ایریدیوم نقش مهمی دارد. معدن نیکل شوروگو در این کشور از جمله منابع ایریدیوم است.

لازم به ذکر است که این فهرست تنها چند کشور از مکان‌هایی است که معادن ایریدیوم در آن‌ها شناخته شده است، و در سراسر جهان ممکن است معادن دیگری نیز وجود داشته باشد.

آیا در ایران معدن ایریدیوم وجود دارد؟

بله، در ایران نیز برخی از معادن پلاتینیوم و نیکل وجود دارند که می‌توانند منابع ایریدیوم نیز داشته باشند. با این حال، وجود معدن ایریدیوم خالص و قابل استخراج در ایران هنوز تأیید نشده است و به دلیل نداشتن مطالعات جامع در این زمینه، اطلاعات دقیق درباره معادن ایریدیوم در ایران محدود است.

قیمت فلز ایریدیوم

قیمت فلز ایریدیوم تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار می‌گیرد. در زیر، پارامترهایی که بر قیمت فلز ایریدیوم تأثیر می‌گذارند را بررسی می‌کنیم:

1. عرضه و تقاضا: عرضه و تقاضای جهانی برای فلز ایریدیوم به طور قابل توجهی بر قیمت آن تأثیر می‌گذارد. اگر تقاضا بیشتر از عرضه باشد، قیمت ممکن است افزایش یابد و بالعکس.
2. صنایع مصرفی: استفاده از فلز ایریدیوم در صنایع مختلف مانند صنایع خودروسازی، الکترونیک، شیمیایی، و صنایع جواهرسازی تأثیر زیادی بر قیمت آن دارد. نیاز صنایع به ایریدیوم می‌تواند تقاضا و قیمت را تحت تأثیر قرار دهد.
3. عملکرد اقتصادی: وضعیت اقتصادی جهان، رشد صنایع و روند رشد اقتصادی کشورها نیز تأثیر زیادی بر قیمت فلز ایریدیوم دارد. در دوران رکود اقتصادی، قیمت‌ها معمولاً کاهش می‌یابد و در دوران رونق اقتصادی ممکن است افزایش یابد.
4. معیارهای کیفی: معیارهای کیفی مانند خلوص و کیفیت فلز ایریدیوم نیز بر قیمت آن تأثیر دارد. فلز ایریدیوم با خلوص بالا و کیفیت برتر معمولاً قیمت بالاتری دارد.
5. نرخ ارز: قیمت فلز ایریدیوم به نرخ ارز نیز وابسته است. اغلب قیمت‌های فلزات گرانبها مانند ایریدیوم در دلار آمریکا اعلام می‌شود. بنابراین، تغییرات نرخ ارز می‌تواند تأثیر زیادی بر قیمت آن داشته باشد.

مهم است بدانید که قیمت فلز ایریدیوم در بازار جهانی روز به روز تغییر می‌کند و ممکن است در طول زمان تغییر کند. قیمت فلز ایریدیوم در یک دهه گذشته (از سال 2013 تا سال 2023) تغییرات قابل توجهی را تجربه کرده است. در اواخر دهه گذشته، قیمت ایریدیوم به طور قابل توجهی افزایش یافت و به رکورد بالاترین قیمت تاریخ خود رسید. در ادامه، به طور خلاصه، روند قیمتی ایریدیوم در این دوره زمانی را بررسی می‌کنیم:

آلیاژ پلاتین ایریدیوم

آلیاژ پلاتین ایریدیوم (platinum iridium alloy)، یک آلیاژ دوتایی مبتنی بر پلاتین حاوی ایریدیوم است. افزودن ایریدیوم به پلاتین می‌تواند به طور قابل توجهی مقاومت شیمیایی پلاتین در برابر خوردگی را بهبود بخشد. همچنین، آلیاژ پلاتین ایریدیوم دارای استحکام، سختی و نقطه ذوب بالاتری نسبت به پلاتین خالص است. آلیاژ پلاتین ایریدیوم معمولاً با نسبت 90٪ پلاتین و 10٪ ایریدیوم ساخته می‌شود. این نسبت ترکیبی از خواص مطلوب پلاتین و ایریدیوم را ارائه می‌دهد. با این حال، نسبت‌های دیگری از پلاتین و ایریدیوم نیز ممکن است استفاده شوند، بسته به کاربرد خاص مورد نظر. آلیاژ پلاتین ایریدیوم یک آلیاژ گران قیمت است، اما به دلیل خواص عالی آن، در بسیاری از کاربردها، ارزش قیمت آن را دارد.

پرسش و پاسخ

فلزات, مقالات در گروه صبا | نویسنده : امید مرادی | بروزرسانی : 24 آبان 1402