Iridium in water: chemie, verwijdering en terugwinning
Iridium is een zeldzaam, corrosiebestendig metaal dat onder meer in legeringen en bougies wordt gebruikt. De corrosiebestendigheid van het metaal zegt echter niets over het gedrag van iridiumhoudende deeltjes of opgeloste complexen in water. Voor ingenieurs in de industriële waterbehandeling is het nuttig om eerst vast te stellen in welke vormen iridium in de betreffende waterstroom voorkomt, voordat zij een analyse- of behandelingsmethode kiezen.
Chemie van iridium in water
Iridium kan voorkomen in zwevende stoffen of als opgeloste chemische soorten. Opgelost iridium mag niet worden gelijkgesteld aan metallisch iridium: het gedrag ervan hangt af van de oxidatietoestand en van liganden die het metaal binden. Chloride is vooral relevant bij processtromen die chloride bevatten. Ook de pH, de redoxomstandigheden en de bredere samenstelling van het water kunnen de speciatie beïnvloeden. Een als totaal iridium gerapporteerd resultaat geeft op zichzelf dan ook niet aan welke soorten met een bepaald proces kunnen worden verwijderd.
Bemonstering en analyse
Bepaal welke analytische vraag moet worden beantwoord voordat u behandelingsopties vergelijkt. Een ongefilterd monster kan worden gebruikt om het totale iridiumgehalte te bepalen, terwijl een gefilterd monster een operationeel gedefinieerde opgeloste fractie oplevert, afhankelijk van de gebruikte filtratiemethode. Het verschil kan helpen om een verband met zwevende stoffen vast te stellen, maar filtratie alleen identificeert geen afzonderlijke opgeloste complexen. De behandeling van monsters en de analysemethode moeten geschikt zijn voor de samenstelling van het water, vooral wanneer chloride, andere opgeloste bestanddelen of vaste stoffen de resultaten kunnen beïnvloeden. Leg vast of gerapporteerde waarden betrekking hebben op gefilterde of ongefilterde monsters, zodat metingen vóór en na de behandeling vergelijkbaar blijven.
Behandelingsopties
De behandeling moet worden beoordeeld op basis van de daadwerkelijk aanwezige vormen van iridium en het beoogde scheidingsresultaat:
- Scheiding van vaste stoffen: Wanneer iridium samen met deeltjes voorkomt, beoordeel dan geschikte bezinkings- of filtratiestappen en analyseer zowel de afgescheiden vaste stoffen als het behandelde water.
- Adsorptie en ionenwisseling: Test geschikte kandidaatmaterialen met het daadwerkelijk te behandelen water. De opname van opgeloste complexen hangt af van hun chemische eigenschappen en van concurrerende bestanddelen; er mag niet van worden uitgegaan dat één hars alle iridiumsoorten verwijdert.
- Membranen: Beoordeel de prestaties van membranen voor de relevante soorten en watersamenstelling, inclusief wat er met eventueel concentraat gebeurt. Alleen een meting van het totale iridiumgehalte kan de scheidingsprestaties niet voorspellen.
Laboratoriumproeven met representatief water kunnen aantonen of een voorgesteld proces onder de relevante omstandigheden de gemeten fractie verwijdert. Het verwijderingsrendement mag niet worden afgeleid uit de corrosiebestendigheid van het metaal of uit resultaten voor andere elementen.
Terugwinning en reststromen
Wanneer terugwinning wordt overwogen, moet een massabalans rekening houden met iridium in het influent, het behandelde water en de afgescheiden vaste stoffen, verbruikte media of het membraanconcentraat. Zo kan overdracht naar een reststroom worden onderscheiden van de terugwinning van bruikbaar materiaal. De verwerking van concentraten en reststoffen maakt daarom deel uit van de procesbeoordeling en is geen bijzaak.
Zie voor achtergrondinformatie over de zeldzaamheid, corrosiebestendigheid en toepassingen van het element en over de terugwinning ervan als bijproduct van de nikkelproductie de pagina over iridium van de Royal Society of Chemistry.
Gerelateerde pagina's