La majoria de la gent té una bona idea de ferro i alumini, plata i or. Però hi ha elements químics que juguen un paper lleugerament menor a la vida del món modern, però que són poc coneguts entre els no especialistes. És important corregir aquest defecte, inclosos els coneixements sobre tot iridia.
Característiques
Val la pena dir-ho immediatament l’iridi és un metall. Per tant, té totes aquelles propietats pròpies d’altres metalls. Aquest element químic denotada per una combinació de caràcters llatins Ir. A la taula periòdica, pren 77 cèl·lules. El descobriment d’iridium es va produir el 1803, com a part del mateix estudi en què el científic anglès Tennant va aïllar l’osmium.
La matèria primera per obtenir aquests elements era el mineral de platí, lliurat des d’Amèrica del Sud. Inicialment, els metalls van quedar aïllats en forma de sediment, que "vodka reial" no prenia. L’estudi va mostrar la presència de diverses substàncies anteriorment desconegudes. L’element va rebre la seva designació verbal perquè les seves sals semblen iridescents amb un arc de Sant Martí.
El contingut d’iridi a la natura és extremadament reduït, i aquesta és una de les substàncies més rares a la Terra.
L'iridi químicament pur no té color d'arc de Sant Martí. Però es caracteritza per un color blanc platejat força atractiu. Propietats tòxiques no confirmades. Tot i això, els compostos d’iridium individuals poden ser nocius per a l’ésser humà. El fluor d’aquest element és especialment tòxic.
Algunes empreses russes i estrangeres es dediquen a la producció i perfeccionament d’iridi. Gairebé la totalitat del llançament d’aquest metall és un subproducte de matèries primeres de platí. Tot i que l’iridi no és porpra, conté naturalment 2 isòtops. Els elements 191 i 193 són estables.No obstant això, s'expressen propietats radioactives, però té diversos isòtops obtinguts artificialment, la seva semivida és curta.
Les propietats
Físic
La força i la duresa de l’iridi són molt elevades. Mecanitzar aquest metall és gairebé impossible. Refractor Aquest element de color blanc platejat és força gran. Especialistes Iridium pertany al grup dels platins. La duresa de Mohs és de 6,5. El punt de fusió en graus arriba als 2466 graus. Iridium, però, comença a bullir només a 4428 graus. La calor de fusió és de 27610 J / mol. La calor d’ebullició és de 604000 J / mol. El volum molar ha estat determinat per experts a nivell de 8,54 metres cúbics. veure per talpa.
La gelosia d'aquest element és cúbica; els vèrtexs del cub són cares de cristall. El primer isòtop representa el 37,3% dels àtoms d’iridi. El 62,3% restant està representat per l’isòtop del 193è. La densitat d’aquest element (o d’una altra manera, gravetat específica) arriba a 22400 kg per 1 m3.
En la seva forma pura, el metall no està magnetitzat, i el grau d’oxidació dels àtoms en diversos compostos oscil·la entre l’1 i el 6.
Química
Però els àtoms d’Iridi poques vegades entren en cap tipus de reacció. Aquest element es distingeix per una passivitat química destacada.. No es dissol completament en aigua i no canvia de cap manera ni tan sols amb un contacte prolongat amb l’aire. Si la temperatura de la substància és inferior a 100 graus, no reaccionarà ni tan sols amb "aqua regia", per no parlar d'altres àcids i les seves combinacions. La reacció amb fluor és possible a 400 graus, perquè la reacció amb clor o sofre haurà d’escalfar l’iridi a calor vermella.
Es coneixen 4 clorurs en què el nombre d’àtoms de clor varia d’1 a 4. L’efecte de l’oxigen es nota a una temperatura no inferior a 1000 graus. El producte d’aquesta interacció és el diòxid d’iridi: una substància pràcticament insoluble en aigua. La solubilitat es pot augmentar mitjançant oxidació mitjançant un agent complexant. El màxim estat d’oxidació en condicions normals només es pot aconseguir en hexafluorur d’iridi.
A temperatures extremadament baixes, apareixen compostos amb valències de 7 i 8. Es poden formar sals complexes (tant catiòniques com anioniques). Es nota que un metall fortament escalfat pot corroir àcid clorhídric saturat d’oxigen. Els químics tenen un paper important:
- hidròxids;
- clorurs;
- haluros;
- òxid;
- carbonils d’iridi.
Com es pot extreure?
L’obtenció d’iridi a la naturalesa es veu molt obstaculitzada per la seva gran raresa. Al medi natural, aquest metall sempre es barreja amb substàncies relacionades. Si aquest element es troba en algun lloc, llavors el platí o metalls del seu grup es troben necessàriament a prop. Alguns minerals que contenen níquel i coure inclouen iridi en forma dispersa. La part principal d’aquest element s’extreu de matèria inerta a:
- Sud-àfrica
- Canadà
- Estat nord-americà de Califòrnia;
- dipòsits a l’illa de Tasmània (propietat de la Unió Australiana);
- Indonèsia (a l’illa de Kalimantan);
- diferents zones de Nova Guinea.
L'iris que es barreja amb l'osmi es extrau en els antics plecs de muntanya situats als mateixos països. Empreses procedents del paper principal al mercat mundial Sud-àfrica. No és per res que la producció d’aquest país afecta directament el balanç d’oferta i demanda, cosa que no es pot dir dels productes d’altres regions del planeta. Segons les idees científiques existents, la raresa de l’iridi es deu al fet que només va arribar al nostre planeta en meteorits i, per tant, representa un milió del cent per cent de la massa de l’escorça terrestre.
Tot i això, alguns experts no estan d'acord amb això. Insisteixen que només una petita part de tots els dipòsits d’iridi és explorada i adequada per al desenvolupament al nivell de la tecnologia moderna. Els dipòsits apareguts a l’antiguitat geològica antiga contenen centenars de vegades més en capes d’iridi separades que les roques ja desenvolupades.
Aquestes anomalies es troben a tot el món.No obstant això, l'extracció de material de seccions profundes als continents i al fons dels oceans és fins ara econòmicament irracional.
Avui en dia, l’iridi es treu només després de l’extracció de minerals principals.. És or, níquel, platí o coure. Quan el dipòsit està a prop d’esgotar-se, el mineral comença a processar-se amb reactius especials que alliberen ruteni, osmi i pal·ladi. Només després d'ells arriba el torn de rebre un element "arc de Sant Martí". Següent:
- mineral net;
- triturar-la en pols;
- premsat aquesta pols;
- les peces d’obra modelades es remodelen en forns elèctrics, amb el moviment continu d’un raig d’argó.
Una quantitat suficient de metall s’extreu dels fangs d’ànodes deixats per la producció de coure-níquel. Inicialment, els fangs s’enriqueixen. La traducció a una solució de platí i d’altres metalls, inclòs l’iridi, es produeix sota la influència de l’aigua calenta. L’osmium es troba en sediments no dissolts. Els complexos de platí, iridi i ruteni es precipiten successivament d’una solució sota l’acció del clorur d’amoni.
Aplicació
Aproximadament el 66% de l’iridi extret utilitzat en la indústria química. La resta de sectors de l'economia comparteixen la resta. En les darreres dècades, el valor de la joieria del "metall morat" ha estat creixent constantment.. Des de finals dels anys 90, anells, incrustacions de joies d'or, de tant en tant s'han desenvolupat. Important: les joies no es fan tant d’iridi pur com del seu aliatge amb platí. Un 10% de l’additiu és suficient per augmentar la resistència de la peça i del producte acabat fins a tres vegades sense un augment significatiu del cost.
En altres indústries, els aliatges d’iridi també són clarament per davant del metall pur. Els tecnòlegs aprecia molt la capacitat d’augmentar la duresa i la resistència dels productes mitjançant additius menors. Així, els additius d’iridi s’utilitzen per augmentar la resistència al desgast del filferro per làmpades electròniques. El metall sòlid s’aplica simplement sobre molibdè o tungstè. Posteriorment, es produeix una sinterització a alta temperatura.
I aquí cal esmentar especialment l’ús d’iridi a la indústria química. Allà es necessiten els seus aliatges per obtenir plats resistents a diversos reactius i a altes temperatures. L’iris també és un excel·lent catalitzador. És especialment evident una augment de la reactivitat. en la producció d’àcid nítric. I si necessiteu dissoldre l'or en aqua regia, els tecnòlegs gairebé tenen la garantia de triar exactament les tasses fetes d'aliatge de platí-iridi.
On cuinen cristalls per a dispositius làsersovint es pot trobar gresols d’iridi de platí. El metall completament pur és adequat per a peces d’instruments industrials i de laboratori especialment precisos. S’utilitza l’embocadura d’iridium i vidresquan necessiten fer graus refractaris de vidre. Però aquesta és només una petita part de les aplicacions de l’element sorprenent.
Sovint s’utilitza en la fabricació d’enceses per a cotxes.
Els experts ja fa temps que assenyalen que aquestes espelmes duren més.. Al principi, s'utilitzaven principalment per a cotxes esportius. Avui s’han tornat més barats i s’han posat a disposició de gairebé tots els propietaris de vehicles. Els creadors també necessiten aliatges d’Iridium instruments quirúrgics. Cada cop més, també s’utilitzen en la producció de peces individuals d’un marcapassos.
És curiós que la moneda “10 francs” produïda per Rwanda estigui feta d’iridi de pur joieria (999 finura). Aquest metall també s’utilitza en catalitzadors d’automoció. Com el platí, ajuda a netejar els fums d’escapament més ràpidament. Però podeu trobar iridium al bolígraf més comú. Allà a vegades es pot veure una bola de color inusual, situada a la punta d’una ploma o una vareta de tinta.
En components radiofònics, l’iridi es va utilitzar principalment fa diverses dècades. Es van fer més sovint grups de contacte, així com components que poden fer molta calor. Aquesta solució permet assegurar la durabilitat dels productes.L’isòtop iridium-192 és un dels radionúclids artificials. Es produeix per a la detecció de falles per comprovar les característiques de soldadures, acer i aliatges d'alumini.
Es fa servir un aliatge d’osmi amb iridi agulles de la brúixola I els termoparells, que combinen iridi i elèctrodes convencionals, s’utilitzen per a la investigació física. Només poden registrar directament una temperatura d’uns 3000 graus. El preu d’aquestes estructures és molt elevat. Utilitzar-les en la indústria ordinària encara no és factible econòmicament.
Elèctrode de titani Iridium - Un dels desenvolupaments relativament nous en el camp de l'electròlisi. Una substància refractària és ruixada sobre una base de paper de titani. En aquest cas, només hi ha argó a la cambra de treball. Els elèctrodes poden semblar una retícula o una placa. Aquests elèctrodes:
- resistent a altes temperatures;
- resistent a la tensió, la densitat i la intensitat de corrent;
- no es corroeix;
- més econòmic que els elèctrodes amb l'addició de platí (a causa d'un recurs significativament més llarg).
Petits contenidors amb isòtops radioactius d’iridi es demanen en metal·lúrgia. Els raigs gamma són parcialment absorbits per la càrrega. Per tant, podeu determinar quin és el nivell de càrrega a l’interior del forn.
També podeu assenyalar aplicacions del 77è element com:
- obtenció d'aliatges de molibdè i tungstè, més forts a alta temperatura;
- augment de la resistència del titani i crom als àcids;
- producció de generadors termoelèctrics;
- fabricació de càtodes termionics (juntament amb lantan i ceriu);
- creació de tancs de combustible per a coets espacials (en un aliatge amb hafnium);
- producció de propilè a base de metà i acetilè;
- una addició a catalitzadors de platí per a la producció d’òxids de nitrogen (precursors d’àcid nítric) - però aquest procés deixa de ser molt rellevant;
- l'obtenció d'unitats de mesura de referència (més precisament, cal un aliatge platí-iridi).
Fets interessants
Les sals de iridi tenen un color molt divers. Així, segons el nombre d’àtoms de clor adjunts, el compost pot tenir colors vermell de coure, verd fosc, oliva o marró. El difluorur d’Iridium és de color groc. Els compostos amb ozó i brom són de color blau. En iridi pur, la resistència a la corrosió és molt alta fins i tot quan s'escalfa a 2000 graus.
A les roques terrestres, la concentració de compostos d’iridi és molt baixa.. S’eleva greument només en roques de meteorits. Aquest criteri permet als investigadors establir fets importants sobre diverses estructures geològiques. En total, només es produeixen unes quantes tones d’iridi a la Terra.
El mòdul de joves (també conegut mòdul d'elasticitat longitudinal) d'aquest metall se situa en el segon lloc entre les substàncies conegudes (més només el grafeno).
Per a altres propietats i aplicacions d’iridium, consulteu el vídeo següent.