كل شيء عن الايريديوم

معظم الناس لديهم فكرة جيدة عن الحديد والألمنيوم والفضة والذهب. ولكن هناك عناصر كيميائية تلعب دورًا أصغر قليلاً في حياة العالم الحديث ، لكنها غير معروفة بشكل غير مستحق بين غير المتخصصين. من المهم تصحيح هذا العيب ، بما في ذلك معرفة كل شيء إيريديا.

من الجدير القول على الفور الايريديوم معدن. لذلك ، لديها كل هذه الخصائص التي هي نموذجية للمعادن الأخرى. مثل هذا العنصر الكيميائي يشار إليها بمزيج من الأحرف اللاتينية Ir. في الجدول الدوري ، يأخذ 77 خلية. تم اكتشاف إيريديوم في عام 1803 ، كجزء من نفس الدراسة التي قام فيها العالم الإنجليزي تينانت بعزل الأوسميوم.

كانت المادة الخام للحصول على هذه العناصر هي خام البلاتين ، الذي تم تسليمه من أمريكا الجنوبية. في البداية ، تم عزل المعادن في شكل رواسب لم تأخذها "الفودكا الملكية". أظهرت الدراسة وجود عدة مواد لم تكن معروفة من قبل. تلقى العنصر تعيينه اللفظي لأن أملاحه تبدو وكأنها قزحية الألوان مع قوس قزح.

الايريديوم النقي كيميائيا ليس له لون قوس قزح. لكنها تتميز بلون فضي أبيض جذاب إلى حد ما. لم يتم تأكيد الخصائص السامة. ومع ذلك ، يمكن أن تكون مركبات الإيريديوم الفردية ضارة للبشر. فلوريد هذا العنصر سام بشكل خاص.

يعمل عدد من الشركات الروسية والأجنبية في إنتاج وتكرير الإيريديوم. تقريبا الإطلاق الكامل لهذا المعدن هو منتج ثانوي من المواد الخام البلاتينية. على الرغم من أن الإيريديوم ليس أرجوانيًا ، إلا أنه يحتوي بشكل طبيعي على نظائرين. العنصران 191 و 193 مستقران.ولكن تم التعبير عن الخصائص المشعة ، ولكن لديها عدد من النظائر التي تم الحصول عليها بشكل مصطنع ، ونصف عمرها قصير.

قوة وصلابة الايريديوم عالية جدا. تصنيع هذا المعدن يكاد يكون مستحيلاً. الانكسار هذا العنصر الفضي الأبيض كبير جدًا. المتخصصين ينتمي الإيريديوم إلى مجموعة البلاتين. صلابة موس 6.5. تصل درجة الانصهار بالدرجات إلى 2466 درجة. ومع ذلك ، يبدأ إيريديوم في الغليان عند 4428 درجة فقط. حرارة الانصهار 27610 جول / مول. حرارة الغليان 604000 جول / مول. تم تحديد الحجم المولي من قبل خبراء على مستوى 8.54 متر مكعب. انظر في الشامة.

الشبكة البلورية لهذا العنصر مكعبة ؛ رؤوس المكعب هي وجوه بلورية. يمثل نظير 191st 37.3 ٪ من ذرات الايريديوم. يتم تمثيل 62.3 ٪ المتبقية بالنظير 193. تصل كثافة هذا العنصر (أو خلاف ذلك ، الجاذبية النوعية) إلى 22400 كجم لكل متر مكعب.

لكن ذرات الايريديوم نادرا ما تدخل في أي نوع من التفاعل. يتميز هذا العنصر بالسلبية الكيميائية البارزة.. لا يذوب تمامًا في الماء ولا يتغير بأي شكل من الأشكال حتى مع التلامس المطول مع الهواء. إذا كانت درجة حرارة المادة أقل من 100 درجة ، فلن تتفاعل حتى مع "aqua regia" ، ناهيك عن الأحماض الأخرى ومجموعاتها. التفاعل مع الفلور ممكن عند 400 درجة ، للتفاعل مع الكلور أو الكبريت يجب أن يسخن الإيريديوم إلى حرارة حمراء.

4 كلوريد معروفة حيث يختلف عدد ذرات الكلور من 1 إلى 4. يمكن ملاحظة تأثير الأكسجين عند درجة حرارة لا تقل عن 1000 درجة. نتاج هذا التفاعل هو ثاني أكسيد الإيريديوم - مادة غير قابلة للذوبان عمليا في الماء. يمكن زيادة الذوبانية عن طريق الأكسدة باستخدام عامل معقد. يمكن تحقيق أعلى حالة أكسدة في ظل الظروف العادية فقط في سادس فلوريد إيريديوم.

عند درجات حرارة منخفضة للغاية ، تظهر مركبات ذات تكافؤ 7 و 8. يمكن أن تتكون الأملاح المعقدة (كلا النوعين الموجبة والأنيونية). يلاحظ أن المعدن شديد التسخين يمكن أن يؤدي إلى تآكل حمض الهيدروكلوريك المشبع بالأكسجين. يتم إعطاء دور مهم من قبل الكيميائيين:

• هيدروكسيدات.
• الكلوريدات.
• هاليدات.
• أكسيد
• الكربونيل إيريديوم.

إن الحصول على إيريديوم في الطبيعة يعوقه إلى حد كبير ندرة كبيرة. في البيئة الطبيعية ، يتم خلط هذا المعدن دائمًا مع المواد ذات الصلة. إذا تم العثور على هذا العنصر في مكان ما ، فإن البلاتين أو المعادن من مجموعته تكون بالضرورة قريبة. تتضمن بعض الخامات التي تحتوي على النيكل والنحاس إيريديوم في شكل مشتت. يتم استخراج الجزء الرئيسي من هذا العنصر من مادة خاملة في:

• جنوب إفريقيا
• كندا
• ولاية كاليفورنيا في أمريكا الشمالية ؛
• ودائع في جزيرة تسمانيا (مملوكة للاتحاد الأسترالي) ؛
• إندونيسيا (في جزيرة كاليمانتان) ؛
• مناطق مختلفة من غينيا الجديدة.

يتم استخراج الايريديوم الممزوج بالأوزميوم في طيات جبلية قديمة تقع في نفس البلدان. لعبت الشركات الرائدة من الدور الرئيسي في السوق العالمية جنوب إفريقيا. ليس لشيء أن الإنتاج في هذا البلد يؤثر بشكل مباشر على توازن العرض والطلب ، والذي لا يمكن قوله عن المنتجات من مناطق أخرى من الكوكب. وفقًا للأفكار العلمية الموجودة ، فإن ندرة الإيريديوم ترجع إلى حقيقة أنها جاءت إلى كوكبنا فقط في النيازك ، وبالتالي فهي تمثل جزءًا من المليون من كتلة القشرة الأرضية.

ومع ذلك ، يختلف بعض الخبراء مع هذا. ويصرون على أن جزءًا صغيرًا فقط من جميع رواسب الإيريديوم يتم استكشافه ومناسب للتطوير على مستوى التكنولوجيا الحديثة. تحتوي الرواسب التي ظهرت في العصور الجيولوجية القديمة على مئات المرات في طبقات منفصلة من الإيريديوم أكثر من الصخور المطورة بالفعل.

اليوم ، يتم استخراج الايريديوم فقط بعد استخراج المعادن الرئيسية.. إنه ذهب أو نيكل أو بلاتين أو نحاس. عندما يقترب الإيداع من الإرهاق ، يبدأ الخام في المعالجة بكواشف خاصة تطلق الروثينيوم والأوزميوم والبلاديوم. فقط بعد ذلك يأتي دور تلقي عنصر "قوس قزح". التالي:

• خام نظيف
• سحقها في مسحوق.
• ضغط هذا المسحوق ؛
• يتم إعادة صهر قطع العمل المصبوبة في الأفران الكهربائية ، مع الحركة المستمرة لطائرة الأرجون.

يتم استخلاص كمية كبيرة بما يكفي من المعدن من حمأة الأنود التي خلفها إنتاج النحاس والنيكل. في البداية ، إثراء الحمأة. تحدث الترجمة إلى محلول من البلاتين والمعادن الأخرى ، بما في ذلك الإيريديوم ، تحت تأثير الماء الساخن. الأوزميوم في الرواسب غير الذائبة. يتم تعجيل مجمعات البلاتين والإيريديوم والروثينيوم على التوالي من محلول تحت تأثير كلوريد الأمونيوم.

حوالي 66٪ من الايريديوم المستخرج المستخدمة في الصناعة الكيميائية. وتشترك بقية قطاعات الاقتصاد في الباقي. في العقود الأخيرة ، نمت قيمة المجوهرات "المعدن الأرجواني" باطراد.. منذ أواخر التسعينيات ، تم تطوير حلقات مطعمة بالذهب من حين لآخر. هام: لا تصنع المجوهرات من الإريديوم النقي بقدر ما تصنع من السبائك بالبلاتين. 10 ٪ من المادة المضافة كافية لزيادة قوة قطعة العمل والمنتج النهائي حتى 3 مرات دون زيادة كبيرة في التكلفة.

في صناعات أخرى ، من الواضح أن سبائك الإيريديوم متقدمة أيضًا على المعدن النقي. إن القدرة على زيادة صلابة وقوة المنتجات من خلال الإضافات الثانوية تحظى بتقدير كبير من قبل التقنيين. لذلك ، يتم استخدام إضافات الإيريديوم لزيادة مقاومة تآكل الأسلاك للمصابيح الإلكترونية. يتم تطبيق المعدن الصلب ببساطة على الموليبدينوم أو التنغستن. يحدث التلبد اللاحق تحت ضغط ، عند درجة حرارة عالية.

وهنا يجب أن نذكر بشكل خاص استخدام الإيريديوم في الصناعة الكيميائية. هناك ، هناك حاجة إلى السبائك من أجل الحصول على أطباق مقاومة للكواشف المختلفة ودرجة الحرارة العالية. الايريديوم هو ايضا حافز ممتاز. زيادة التفاعل واضحة بشكل خاص. في إنتاج حمض النيتريك. وإذا كنت بحاجة إلى إذابة الذهب في أكوا ريجيا ، فحينئذٍ يضمن التقنيون اختيار الأوعية المصنوعة من سبيكة البلاتين-إيريديوم بالضبط.

حيث يطبخون بلورات لأجهزة الليزريمكن العثور عليها في كثير من الأحيان بوتقة إيريديوم البلاتين. المعدن النقي تمامًا مناسب لأجزاء من الأدوات الصناعية والمخبرية الدقيقة بشكل خاص. يتم استخدام الناطقة باسم إيريديوم و زجاجعندما يحتاجون لعمل درجات حرارية من الزجاج. لكن هذا ليس سوى جزء صغير من تطبيقات العنصر المذهل.

لاحظ الخبراء منذ فترة طويلة أن هذه الشموع تستمر لفترة أطول.. في البداية ، تم استخدامها بشكل أساسي للسيارات الرياضية. اليوم أصبحت أرخص وأصبحت متاحة لجميع أصحاب السيارات تقريبًا. يحتاج المبدعون أيضًا إلى سبائك إيريديوم الأدوات الجراحية. بشكل متزايد ، يتم استخدامها أيضًا في إنتاج أجزاء فردية من جهاز تنظيم ضربات القلب.

من الغريب أن عملة "10 فرنكات" التي تنتجها رواندا مصنوعة من إيريديوم نقي (999 نعومة) من المجوهرات. يستخدم هذا المعدن أيضًا في محفزات السيارات. مثل البلاتين ، يساعد على تنظيف أبخرة العادم بشكل أسرع. ولكن يمكنك العثور على إيريديوم في قلم حبر عادي. هناك يمكنك في بعض الأحيان رؤية كرة ذات لون غير عادي ، تقع على طرف قلم أو قضيب حبر.

في المكونات الراديوية ، تم استخدام الإيريديوم بشكل رئيسي منذ عدة عقود. تم صنع مجموعات الاتصال ، بالإضافة إلى المكونات التي يمكن أن تكون ساخنة جدًا ، في كثير من الأحيان. يسمح هذا الحل بضمان متانة المنتجات.نظير إيريديوم 192 هو أحد النويدات المشعة الاصطناعية. يتم إنتاجه لاستخدام الكشف عن العيوب للتحقق من خصائص اللحام والصلب وسبائك الألومنيوم.

يتم استخدام سبيكة من الأوزميوم مع الإيريديوم لصنع إبر البوصلة. وتستخدم المزدوجات الحرارية ، التي تجمع بين الإريديوم والأقطاب الكهربائية التقليدية ، للبحث الفيزيائي. فقط يمكنهم تسجيل درجة حرارة حوالي 3000 درجة مباشرة. سعر هذه الهياكل مرتفع للغاية. لاستخدامها في الصناعة العادية ليست مجدية اقتصاديا بعد.

قطب إيريديوم تيتانيوم - أحد التطورات الجديدة نسبيا في مجال التحليل الكهربائي. يتم رش مادة حرارية على قاعدة من رقائق التيتانيوم. في هذه الحالة ، الأرجون فقط موجود في غرفة العمل. قد تبدو الأقطاب الكهربائية على شكل شبكة أو لوحة. مثل هذه الأقطاب الكهربائية:

• مقاومة للحرارة العالية.
• مقاومة للجهد الكبير والكثافة وقوة التيار ؛
• لا تآكل.
• أكثر اقتصادا من الأقطاب الكهربائية مع إضافة البلاتين (بسبب مورد أطول بكثير).

هناك حاجة إلى حاويات صغيرة ذات نظائر مشعة للإيريديوم في مجال المعادن. يتم امتصاص أشعة جاما جزئيًا بواسطة الشحنة. لذلك ، يمكنك تحديد مستوى الشحنة داخل الفرن.

يمكنك أيضًا الإشارة إلى تطبيقات العنصر 77 مثل:

• الحصول على سبائك الموليبدينوم والتنغستن ، أقوى في درجة حرارة عالية ؛
• زيادة مقاومة التيتانيوم والكروم للأحماض ؛
• إنتاج المولدات الكهربائية الحرارية ؛
• تصنيع الكاثودات الحرارية (مع اللانثانم والسيريوم) ؛
• إنشاء خزانات وقود للصواريخ الفضائية (في سبيكة بها الهافنيوم) ؛
• إنتاج البروبيلين على أساس الميثان والأسيتيلين ؛
• إضافة إلى محفزات البلاتين لإنتاج أكاسيد النيتروجين (سلائف حمض النتريك) - لكن هذه العملية لم تعد ذات صلة كبيرة ؛
• الحصول على وحدات قياس مرجعية (بتعبير أدق ، يتطلب هذا سبيكة بلاتينيوم إيريديوم).

أملاح الايريديوم متنوعة للغاية في اللون. لذلك ، اعتمادًا على عدد ذرات الكلور المرفقة ، قد يكون للمركب ألوان النحاس الأحمر أو الأخضر الداكن أو الزيتون أو البني. إيريديوم ثنائي فلوريد أصفر. المركبات بالأوزون والبروم لونها أزرق. في الإيريديوم النقي ، تكون مقاومة التآكل عالية جدًا حتى عند تسخينها إلى 2000 درجة.

في الصخور الأرضية ، يكون تركيز مركبات الإيريديوم منخفضًا جدًا.. يرتفع بشكل خطير فقط في صخور النيزك. يسمح هذا المعيار للباحثين بإثبات حقائق مهمة حول الهياكل الجيولوجية المختلفة. في المجموع ، يتم إنتاج بضعة أطنان فقط من الإيريديوم على الأرض.

للتعرف على خصائص وتطبيقات الإيريديوم الأخرى ، راجع الفيديو التالي.