Alt om iridium

De fleste mennesker har en ret god idé om jern og aluminium, sølv og guld. Men der er kemiske elementer, der spiller en lidt mindre rolle i den moderne verdens liv, men de er ufortjent lidt kendt blandt ikke-specialister. Det er vigtigt at rette op på denne fejl, herunder lære alt om iridium.

Det er værd at sige med det samme iridium er et metal. Derfor har det alle de egenskaber, der er typiske for andre metaller. Sådan et kemisk element betegnet med en kombination af latinske tegn Ir. I den periodiske tabel tager han 77 celler. Opdagelsen af ​​iridium fandt sted i 1803, som en del af den samme undersøgelse, hvor den engelske videnskabsmand Tennant isolerede osmium.

Råmaterialet til opnåelse af sådanne elementer var platinmalm, leveret fra Sydamerika. Oprindeligt blev metaller isoleret i form af sediment, som "kongelig vodka" ikke tog. Undersøgelsen viste tilstedeværelsen af ​​flere tidligere ukendte stoffer. Elementet modtog sin verbale betegnelse, fordi dets salte ser ud som iriserende med en regnbue.

Kemisk rent iridium har ingen regnbuefarve. Men det er kendetegnet ved en ret attraktiv sølv-hvid farve. Giftige egenskaber bekræftes ikke. Imidlertid kan individuelle iridiumforbindelser være skadelige for mennesker. Fluor af dette element er især giftigt.

En række russiske og udenlandske virksomheder beskæftiger sig med produktion og raffinering af iridium. Næsten hele frigivelse af dette metal er et biprodukt af platinråvarer. Selvom iridium ikke er lilla, indeholder det naturligvis 2 isotoper. De 191. og 193. elementer er stabile.Men udtrykte radioaktive egenskaber, men det har et antal kunstigt opnåede isotoper, deres halveringstid er kort.

Styrken og hårdheden af ​​iridium er meget høj. Bearbejdning af dette metal er næsten umuligt. infusibility Dette sølvhvide element er ret stort. specialister Iridium hører til platinagruppen. Mohs hårdhed er 6,5. Smeltepunktet i grader når 2466 grader. Iridium begynder dog kun at koge ved 4428 grader. Fusionsvarmen er 27610 J / mol. Kogevarmen er 604000 J / mol. Det molære volumen blev bestemt af eksperter i niveauet 8,54 kubikmeter. se pr. mol.

Krystallitteret for dette element er kubisk; kubens hjørner er krystalflader. Den 191. isotop udgør 37,3% af iridiumatomer. De resterende 62,3% er repræsenteret af den 193. isotop. Dette elements tæthed (eller på anden måde specifik tyngdekraft) når 22400 kg per 1 m3.

Men iridiumatomerne indgår sjældent nogen form for reaktion. Dette element er kendetegnet ved enestående kemisk passivitet.. Det opløses ikke helt i vand og ændrer sig ikke på nogen måde, selv ved langvarig kontakt med luft. Hvis stoffets temperatur er mindre end 100 grader, reagerer det ikke engang med "aqua regia", for ikke at nævne andre syrer og deres kombinationer. Reaktionen med fluor er mulig ved 400 grader, for reaktionen med chlor eller svovl bliver nødt til at opvarme iridium til rød varme.

Der kendes 4 chlorider, hvor antallet af kloratomer varierer fra 1 til 4. Effekten af ​​ilt bemærkes ved en temperatur på ikke under 1000 grader. Produktet fra denne interaktion er iridiumdioxid - et stof, der praktisk talt er uopløseligt i vand. Opløselighed kan øges ved oxidation under anvendelse af et kompleksdannende middel. Den højeste oxidationstilstand under normale forhold kan kun opnås i iridiumhexafluorid.

Ved ekstremt lave temperaturer forekommer forbindelser med valenser på 7 og 8. Komplekse salte (både kationiske og anioniske typer) kan dannes. Det bemærkes, at stærkt opvarmet metal kan korrodere saltsyre mættet med ilt. En vigtig rolle gives af kemikere:

• hydroxider;
• chlorider;
• halogenider;
• oxid;
• iridiumcarbonyler.

At få iridium i naturen er i høj grad hindret af dets store sjældenhed. I det naturlige miljø blandes dette metal altid med beslægtede stoffer. Hvis dette element findes et eller andet sted, er platin eller metaller fra dens gruppe nødvendigvis i nærheden. Nogle malme indeholdende nikkel og kobber inkluderer iridium i spredt form. Hoveddelen af ​​dette element er udvundet fra inert stof i:

• Sydafrika
• Canada;
• Nordamerikanske delstat Californien;
• indskud på øen Tasmanien (ejet af den australske union);
• Indonesien (på øen Kalimantan);
• forskellige områder af Ny Guinea.

Iridium blandet med osmium udvindes i gamle bjergfoldninger beliggende i de samme lande. Den førende rolle på det globale marked spilles af virksomheder fra Sydafrika. Det er ikke for intet, at produktionen i dette land direkte påvirker balancen mellem udbud og efterspørgsel, hvilket ikke kan siges om produkter fra andre regioner på planeten. I henhold til eksisterende videnskabelige ideer skyldes iridiums sjældenhed, at det kun kom til vores planet i meteoritter, og derfor tegner det sig for en milliondel af en procent af massen af ​​jordskorpen.

Nogle eksperter er imidlertid uenige i dette. De insisterer på, at kun en lille del af alle iridiumaflejringer undersøges og egner sig til udvikling på niveau med moderne teknologi. Indskud, der optrådte i den gamle geologiske antik, indeholder hundreder af gange mere i separate lag af iridium end de allerede udviklede klipper.

I dag udvindes iridium først efter ekstraktion af større mineraler.. Det er guld, nikkel, platin eller kobber. Når aflejringen er tæt på udmattelse, begynder malmen at behandle med specielle reagenser, der frigiver ruthenium, osmium, palladium. Først efter dem kommer turen til at modtage et "regnbue" -element. Næste:

• ren malm;
• knus det til pulver;
• presset dette pulver;
• de støbte arbejdsemner omsmeltes i elektriske ovne med kontinuerlig bevægelse af en argonjet.

En tilstrækkelig stor mængde metal ekstraheres fra anodeslammet, der efterlades ved kobber-nikkelproduktionen. Oprindeligt berik slam. Oversættelse til en opløsning af platin og andre metaller, inklusive iridium, finder sted under påvirkning af hot aqua regia. Osmium er i uopløst sediment. Komplekser af platin, iridium og ruthenium udfældes successivt fra en opløsning under virkning af ammoniumchlorid.

Cirka 66% af det ekstraherede iridium brugt i den kemiske industri. Alle andre sektorer i økonomien deler resten. I de seneste årtier er smykkeværdien af ​​"lilla metal" vokset støt.. Siden slutningen af ​​1990'erne er der lejlighedsvis udviklet ringe, indlagt af guldsmykker. Vigtigt: smykker fremstilles ikke så meget af rent iridium som fra legeringen med platin. 10% af tilsætningsstoffet er tilstrækkeligt til at øge styrken af ​​emnet og det færdige produkt op til 3 gange uden en betydelig stigning i omkostningerne.

I andre industrier ligger iridiumlegeringer også klart foran rent metal. Evnen til at øge produkternes hårdhed og styrke gennem mindre tilsætningsstoffer er meget værdsat af teknologer. Så bruges iridiumadditiver til at øge trådens slidstyrke til elektroniske lamper. Fast metal påføres simpelthen over molybdæn eller wolfram. Efterfølgende sintring finder sted under en presse ved høj temperatur.

Og her skal vi især nævne brugen af ​​iridium i den kemiske industri. Der er det nødvendigt at dets legeringer for at få retter, der er resistente over for forskellige reagenser og høj temperatur. Iridium er også en fremragende katalysator. Øget reaktivitet er især tydelig. i produktionen af ​​salpetersyre. Og hvis du har brug for at opløse guld i aqua regia, er teknologer næsten garanteret at vælge nøjagtigt kopperne lavet af platin-iridiumlegering.

Hvor de laver mad krystaller til laserenhederkan ofte findes platin-iridium-digler. Helt rent metal er velegnet til dele af særligt præcise industrielle og laboratorieinstrumenter. Iridium mundstykket bruges og glarmestrenår de har brug for at fremstille ildfaste glas af glas. Men dette er kun en lille del af anvendelserne til det fantastiske element.

Eksperter har længe bemærket, at sådanne lys holder længere.. Helt i begyndelsen blev de hovedsageligt brugt til sportsbiler. I dag er de blevet billigere og er blevet tilgængelige for næsten alle bilejere. Iridium-legeringer er også nødvendige af skaberne kirurgiske instrumenter. I stigende grad bruges de også til produktion af individuelle dele af en pacemaker.

Det er mærkeligt, at mønt “10 franc” produceret af Rwanda er fremstillet af ren smykker (999 finhed) iridium. Dette metal bruges også i katalysatorer til biler. Ligesom platin hjælper det med at rydde op i udstødningsgasser hurtigere. Men du kan finde iridium i den mest almindelige fyldpen. Der kan du undertiden se en kugle med usædvanlig farve, der ligger på spidsen af ​​en pen eller blækstang.

I radiokomponenter blev iridium hovedsageligt brugt flere årtier siden. Kontaktgrupper såvel som komponenter, der kan være meget varme, blev lavet af det oftere. Denne løsning gør det muligt at sikre produkternes holdbarhed.Iridium-192-isotopen er en af ​​de kunstige radionuklider. Det er produceret til fejldetektering til kontrol af svejsninger, stål og aluminiumslegeringer.

En legering af osmium med iridium bruges til at fremstille kompas nåle. Og termoelementer, der kombinerer iridium og konventionelle elektroder, bruges til fysisk forskning. Kun de kan direkte registrere en temperatur på ca. 3000 grader. Prisen på sådanne strukturer er meget høj. At bruge dem i almindelig industri er endnu ikke økonomisk gennemførligt.

Iridium titaniumelektrode - En af de relativt nye udviklinger inden for elektrolyse. Et ildfast stof sprøjtes på en titanfoliebase. I dette tilfælde er kun argon i arbejdskammeret. Elektroderne kan se ud som et gitter eller en plade. Sådanne elektroder:

• modstandsdygtig over for høj temperatur;
• modstandsdygtig over for betydelig spænding, densitet og strømstyrke;
• korroder ikke;
• mere økonomisk end elektroder med tilsætning af platin (på grund af en markant længere ressource).

Små beholdere med radioaktive isotoper af iridium er efterspurgte i metallurgi. Gamma-stråler absorberes delvist af opladningen. Derfor kan du bestemme, hvad der er ladningsniveauet inde i ovnen.

Du kan også pege på sådanne applikationer af det 77. element som:

• opnåelse af legeringer af molybdæn og wolfram, stærkere ved høj temperatur;
• øget resistens af titan og krom over for syrer;
• produktion af termoelektriske generatorer;
• fremstilling af termioniske katoder (sammen med lanthanum og cerium);
• oprettelse af brændstoftanke til rumraket (i en legering med hafnium);
• produktion af propylen baseret på methan og acetylen;
• en tilføjelse til platinkatalysatorer til fremstilling af nitrogenoxider (salpetersyreforløbere) - men denne proces er ikke længere særlig relevant;
• opnåelse af målenheder (mere præcist kræver dette en platin-iridium-legering).

Iridiumsalte er meget forskellige i farver. Afhængig af antallet af vedhæftede kloratomer kan forbindelsen have kobberrød, mørkegrøn, oliven eller brun farver. Iridiumdifluorid er gult. Forbindelser med ozon og brom har blå farve. I rent iridium er korrosionsbestandigheden meget høj, selv når den opvarmes til 2000 grader.

I terrestriske klipper er koncentrationen af ​​iridiumforbindelser meget lav.. Det stiger alvorligt kun i meteoritklipper. Et sådant kriterium giver forskere mulighed for at etablere vigtige fakta om forskellige geologiske strukturer. I alt produceres kun et par tons iridium på jorden.

For andre egenskaber og anvendelser af iridium, se den næste video.