Iryd w wodzie: chemia, usuwanie i odzysk
Iryd jest rzadkim, odpornym na korozję metalem stosowanym między innymi w stopach i świecach zapłonowych. Odporność irydu metalicznego na korozję nie opisuje jednak zachowania cząstek zawierających iryd ani jego rozpuszczonych kompleksów w wodzie. Dla inżynierów zajmujących się wodą przemysłową punktem wyjścia jest ustalenie, w jakich formach iryd występuje w danym strumieniu, przed wyborem metody analizy lub uzdatniania.
Chemia irydu w wodzie
Iryd może występować w zawiesinie lub w postaci rozpuszczonych form chemicznych. Irydu rozpuszczonego nie należy utożsamiać z irydem metalicznym: jego zachowanie zależy od stopnia utlenienia oraz od ligandów wiążących metal. Chlorki są szczególnie istotne w przypadku strumieni procesowych je zawierających. Na formy występowania irydu mogą też wpływać pH, warunki utleniająco-redukcyjne oraz ogólny skład wody. Dlatego wynik oznaczenia irydu całkowitego sam w sobie nie wskazuje, które formy można usunąć w danym procesie.
Pobieranie próbek i analiza
Przed porównaniem metod uzdatniania należy określić cel analizy. Próbka niefiltrowana może służyć do oznaczenia irydu całkowitego, natomiast próbka filtrowana pozwala wyznaczyć frakcję rozpuszczoną zdefiniowaną operacyjnie przez zastosowaną metodę filtracji. Różnica między wynikami może pomóc ustalić związek irydu z zawiesiną, ale sama filtracja nie pozwala zidentyfikować poszczególnych rozpuszczonych kompleksów. Sposób postępowania z próbką i metoda analityczna powinny być odpowiednie do składu wody, zwłaszcza gdy chlorki, inne rozpuszczone składniki lub cząstki stałe mogą wpływać na wyniki. Należy odnotować, czy podawane wartości dotyczą próbek filtrowanych czy niefiltrowanych, aby pomiary wykonane przed uzdatnianiem i po nim pozostały porównywalne.
Metody uzdatniania
Metody uzdatniania należy oceniać w odniesieniu do form irydu rzeczywiście obecnych w wodzie oraz wymaganego celu separacji:
- Oddzielanie cząstek stałych: Gdy iryd jest związany z cząstkami, należy ocenić odpowiednie etapy klarowania lub filtracji oraz przeanalizować zarówno oddzielone cząstki stałe, jak i uzdatnioną wodę.
- Adsorpcja i wymiana jonowa: Potencjalne materiały należy przetestować z użyciem rzeczywistej wody. Wychwytywanie rozpuszczonych kompleksów zależy od ich właściwości chemicznych i obecności konkurujących składników; nie można zakładać, że jakakolwiek żywica usunie wszystkie formy irydu.
- Membrany: Należy ocenić skuteczność membran dla odpowiednich form irydu i składu wody, uwzględniając sposób postępowania z ewentualnym koncentratem. Sam wynik oznaczenia irydu całkowitego nie pozwala przewidzieć skuteczności separacji.
Testy w skali laboratoryjnej z użyciem reprezentatywnej wody mogą wykazać, czy proponowany proces usuwa oznaczoną frakcję w rozpatrywanych warunkach. Skuteczności usuwania nie należy wywodzić z odporności metalu na korozję ani z wyników uzyskanych dla innych pierwiastków.
Odzysk i strumienie pozostałości
Jeżeli rozważa się odzysk, bilans masowy powinien uwzględniać iryd w wodzie dopływającej, wodzie uzdatnionej oraz oddzielonych cząstkach stałych, zużytych materiałach sorpcyjnych lub koncentracie membranowym. Pomaga to odróżnić przeniesienie irydu do strumienia pozostałości od odzysku materiału nadającego się do wykorzystania. Postępowanie z koncentratami i pozostałościami stanowi zatem integralną część oceny procesu.
Informacje o rzadkości występowania tego pierwiastka, jego odporności na korozję, zastosowaniach i odzysku jako produktu ubocznego produkcji niklu można znaleźć na stronie Royal Society of Chemistry poświęconej irydowi.
Powiązane strony