Alles über Iridium

Die meisten Menschen haben eine ziemlich gute Vorstellung von Eisen und Aluminium, Silber und Gold. Es gibt jedoch chemische Elemente, die im Leben der modernen Welt eine etwas geringere Rolle spielen, aber unter Nichtfachleuten zu Unrecht wenig bekannt sind. Es ist wichtig, diesen Fehler zu korrigieren, einschließlich des Lernens Iridia.

Es lohnt sich, das gleich zu sagen Iridium ist ein Metall. Daher hat es alle Eigenschaften, die für andere Metalle typisch sind. Ein solches chemisches Element bezeichnet durch eine Kombination von lateinischen Zeichen Ir. Im Periodensystem nimmt er 77 Zellen. Die Entdeckung von Iridium erfolgte 1803 im Rahmen derselben Studie, in der der englische Wissenschaftler Tennant Osmium isolierte.

Der Rohstoff für die Gewinnung solcher Elemente war Platinerz, das aus Südamerika geliefert wurde. Zunächst wurden Metalle in Form von Sedimenten isoliert, die der „königliche Wodka“ nicht nahm. Die Studie zeigte das Vorhandensein mehrerer bisher unbekannter Substanzen. Das Element erhielt seine verbale Bezeichnung, weil seine Salze wie schillernd mit einem Regenbogen aussehen.

Chemisch reines Iridium hat keine Regenbogenfarbe. Es zeichnet sich aber durch eine recht attraktive silberweiße Farbe aus. Toxische Eigenschaften nicht bestätigt. Einzelne Iridiumverbindungen können jedoch für den Menschen schädlich sein. Fluorid dieses Elements ist besonders giftig.

Eine Reihe russischer und ausländischer Unternehmen befasst sich mit der Herstellung und Raffination von Iridium. Fast die gesamte Freisetzung dieses Metalls ist ein Nebenprodukt von Platinrohstoffen. Obwohl Iridium nicht lila ist, enthält es natürlich 2 Isotope. Das 191. und 193. Element sind stabil.Aber exprimierte radioaktive Eigenschaften, aber es hat eine Reihe von künstlich erhaltenen Isotopen, deren Halbwertszeit kurz ist.

Die Festigkeit und Härte von Iridium sind sehr hoch. Die Bearbeitung dieses Metalls ist fast unmöglich. Feuerfestigkeit Dieses silberweiße Element ist ziemlich groß. Spezialisten Iridium gehört zur Platingruppe. Die Mohs-Härte beträgt 6,5. Der Schmelzpunkt in Grad erreicht 2466 Grad. Iridium beginnt jedoch erst bei 4428 Grad zu kochen. Die Schmelzwärme beträgt 27610 J / mol. Die Siedehitze beträgt 604000 J / mol. Das Molvolumen wurde von Experten auf einer Höhe von 8,54 Kubikmetern bestimmt. siehe pro Mol.

Das Kristallgitter dieses Elements ist kubisch, die Eckpunkte des Würfels sind Kristallflächen. Das 191. Isotop macht 37,3% der Iridiumatome aus. Die restlichen 62,3% werden durch das 193. Isotop repräsentiert. Die Dichte dieses Elements (oder auf andere Weise das spezifische Gewicht) erreicht 22400 kg pro 1 m3.

Aber die Iridiumatome selbst reagieren selten. Dieses Element zeichnet sich durch eine hervorragende chemische Passivität aus.. Es löst sich nicht vollständig in Wasser und verändert sich auch bei längerem Kontakt mit Luft in keiner Weise. Wenn die Temperatur der Substanz weniger als 100 Grad beträgt, reagiert sie selbst mit "Königswasser" nicht, ganz zu schweigen von anderen Säuren und ihren Kombinationen. Die Reaktion mit Fluor ist bei 400 Grad möglich, da die Reaktion mit Chlor oder Schwefel das Iridium auf rote Hitze erwärmen muss.

Es sind 4 Chloride bekannt, bei denen die Anzahl der Chloratome zwischen 1 und 4 variiert. Die Wirkung von Sauerstoff macht sich bei einer Temperatur von nicht weniger als 1000 Grad bemerkbar. Das Produkt dieser Wechselwirkung ist Iridiumdioxid - eine Substanz, die in Wasser praktisch unlöslich ist. Die Löslichkeit kann durch Oxidation unter Verwendung eines Komplexbildners erhöht werden. Die höchste Oxidationsstufe kann unter normalen Bedingungen nur in Iridiumhexafluorid erreicht werden.

Bei extrem niedrigen Temperaturen treten Verbindungen mit Valenzen von 7 und 8 auf. Es können sich komplexe Salze (sowohl kationische als auch anionische Typen) bilden. Es wird angemerkt, dass stark erhitztes Metall mit Sauerstoff gesättigte Salzsäure angreifen kann. Eine wichtige Rolle spielen Chemiker:

• Hydroxide;
• Chloride;
• Halogenide;
• Oxid;
• Iridiumcarbonyle.

Die Gewinnung von Iridium in der Natur wird durch seine große Seltenheit stark behindert. In der natürlichen Umgebung wird dieses Metall immer mit verwandten Substanzen gemischt. Wenn dieses Element irgendwo gefunden wird, sind Platin oder Metalle aus seiner Gruppe notwendigerweise in der Nähe. Einige Erze, die Nickel und Kupfer enthalten, enthalten Iridium in dispergierter Form. Der Hauptteil dieses Elements wird aus inerter Materie extrahiert in:

• Südafrika
• Kanada
• Nordamerikanischer Bundesstaat Kalifornien;
• Lagerstätten auf der Insel Tasmanien (im Besitz der australischen Union);
• Indonesien (auf der Insel Kalimantan);
• verschiedene Gebiete von Neuguinea.

Mit Osmium vermischtes Iridium wird in alten Gebirgsfalten in denselben Ländern abgebaut. Die führende Rolle auf dem Weltmarkt spielen Unternehmen aus Südafrika. Nicht umsonst wirkt sich die Produktion in diesem Land direkt auf das Gleichgewicht von Angebot und Nachfrage aus, was nicht über Produkte aus anderen Regionen des Planeten gesagt werden kann. Nach bestehenden wissenschaftlichen Vorstellungen ist die Seltenheit von Iridium darauf zurückzuführen, dass es nur in Meteoriten auf unseren Planeten gelangt ist und daher ein Millionstel Prozent der Masse der Erdkruste ausmacht.

Einige Experten sind damit jedoch nicht einverstanden. Sie bestehen darauf, dass nur ein kleiner Teil aller Iridiumvorkommen erforscht und für die Entwicklung auf dem Niveau moderner Technologie geeignet ist. Ablagerungen, die in der alten geologischen Antike auftraten, enthalten hunderte Male mehr in getrennten Schichten aus Iridium als die bereits entwickelten Gesteine.

Heute wird Iridium erst nach der Gewinnung wichtiger Mineralien abgebaut.. Es ist Gold, Nickel, Platin oder Kupfer. Wenn die Lagerstätte kurz vor der Erschöpfung steht, beginnt das Erz mit speziellen Reagenzien zu verarbeiten, die Ruthenium, Osmium und Palladium freisetzen. Erst nach ihnen ist es an der Zeit, ein „Regenbogen“ -Element zu erhalten. Weiter:

• sauberes Erz;
• zerdrücke es zu Pulver;
• drückte dieses Pulver;
• Die geformten Werkstücke werden in Elektroöfen unter kontinuierlicher Bewegung eines Argonstrahls umgeschmolzen.

Aus dem durch die Kupfer-Nickel-Produktion verbleibenden Anodenschlamm wird eine ausreichend große Menge Metall extrahiert. Schlammanreicherung zunächst. Die Umwandlung in eine Lösung von Platin und anderen Metallen, einschließlich Iridium, erfolgt unter dem Einfluss heißer Königswasser. Osmium befindet sich in ungelöstem Sediment. Komplexe aus Platin, Iridium und Ruthenium werden nacheinander unter Einwirkung von Ammoniumchlorid aus einer Lösung ausgefällt.

Etwa 66% des extrahierten Iridiums in der chemischen Industrie verwendet. Alle anderen Wirtschaftszweige teilen sich den Rest. In den letzten Jahrzehnten ist der Schmuckwert von "lila Metall" stetig gewachsen.. Seit den späten 1990er Jahren wurden gelegentlich Ringe aus Goldschmuck daraus entwickelt. Wichtig: Schmuck wird weniger aus reinem Iridium als aus seiner Legierung mit Platin hergestellt. 10% des Additivs reichen aus, um die Festigkeit des Werkstücks und des Endprodukts bis zu dreimal zu erhöhen, ohne die Kosten signifikant zu erhöhen.

In anderen Branchen liegen Iridiumlegierungen ebenfalls deutlich vor dem reinen Metall. Die Fähigkeit, die Härte und Festigkeit von Produkten durch geringfügige Zusatzstoffe zu erhöhen, wird von Technologen sehr geschätzt. Daher werden Iridiumadditive verwendet, um die Verschleißfestigkeit von Drähten für elektronische Lampen zu erhöhen. Festes Metall wird einfach auf Molybdän oder Wolfram aufgetragen. Das anschließende Sintern erfolgt unter einer Presse bei hoher Temperatur.

Und hier müssen wir besonders die Verwendung von Iridium in der chemischen Industrie erwähnen. Dort werden seine Legierungen benötigt, um Schalen zu erhalten, die gegen verschiedene Reagenzien und hohe Temperaturen beständig sind. Iridium ist auch ein ausgezeichneter Katalysator. Eine erhöhte Reaktivität ist besonders deutlich. bei der Herstellung von Salpetersäure. Und wenn Sie Gold in Königswasser auflösen müssen, wählen Technologen fast garantiert genau die Becher aus Platin-Iridium-Legierung.

Wo sie kochen Kristalle für Lasergerätekann oft gefunden werden Platin-Iridium-Tiegel. Vollständig reines Metall eignet sich für Teile besonders präziser Industrie- und Laborinstrumente. Das Iridiummundstück wird verwendet und Glaserwenn sie feuerfeste Glasqualitäten herstellen müssen. Dies ist jedoch nur ein kleiner Teil der Anwendungen des erstaunlichen Elements.

Experten haben lange bemerkt, dass solche Kerzen länger halten.. Zu Beginn wurden sie hauptsächlich für Sportwagen eingesetzt. Heute sind sie billiger geworden und stehen fast allen Autobesitzern zur Verfügung. Iridiumlegierungen werden auch von den Entwicklern benötigt chirurgische Instrumente. Zunehmend werden sie auch zur Herstellung einzelner Teile eines Herzschrittmachers eingesetzt.

Es ist merkwürdig, dass die von Ruanda hergestellte Münze „10 Franken“ aus reinem Iridium in Schmuckqualität (999 Feinheit) hergestellt wird. Dieses Metall wird auch in Automobilkatalysatoren verwendet. Wie Platin hilft es, Abgase schneller zu reinigen. Aber Sie können Iridium im gewöhnlichsten Füllfederhalter finden. Dort sieht man manchmal einen Ball von ungewöhnlicher Farbe, der sich an der Spitze eines Stiftes oder Tintenstabs befindet.

In Funkkomponenten wurde Iridium vor einigen Jahrzehnten hauptsächlich verwendet. Kontaktgruppen sowie Komponenten, die sehr heiß sein können, wurden häufiger daraus gebildet. Diese Lösung ermöglicht es, die Haltbarkeit von Produkten sicherzustellen.Das Iridium-192-Isotop ist eines der künstlichen Radionuklide. Es wurde zur Fehlererkennung hergestellt, um die Eigenschaften von Schweißnähten, Stahl- und Aluminiumlegierungen zu überprüfen.

Zur Herstellung wird eine Legierung aus Osmium mit Iridium verwendet Kompassnadeln. Für die physikalische Forschung werden Thermoelemente verwendet, die Iridium und herkömmliche Elektroden kombinieren. Nur sie können direkt eine Temperatur von ca. 3000 Grad registrieren. Der Preis für solche Strukturen ist sehr hoch. Ihre Verwendung in der normalen Industrie ist noch nicht wirtschaftlich machbar.

Iridiumtitanelektrode - Eine der relativ neuen Entwicklungen auf dem Gebiet der Elektrolyse. Eine feuerfeste Substanz wird auf eine Titanfolienbasis gesprüht. In diesem Fall befindet sich nur Argon in der Arbeitskammer. Die Elektroden können wie ein Gitter oder eine Platte aussehen. Solche Elektroden:

• beständig gegen hohe Temperaturen;
• beständig gegen signifikante Spannung, Dichte und Stromstärke;
• nicht korrodieren;
• wirtschaftlicher als Elektroden mit Zusatz von Platin (aufgrund einer deutlich längeren Ressource).

In der Metallurgie sind kleine Behälter mit radioaktiven Iridiumisotopen gefragt. Gammastrahlen werden teilweise von der Ladung absorbiert. Daher können Sie den Ladezustand im Ofen bestimmen.

Sie können auch auf Anwendungen des 77. Elements verweisen wie:

• Erhalten von Legierungen aus Molybdän und Wolfram, die bei hoher Temperatur fester sind;
• erhöhte Beständigkeit von Titan und Chrom gegenüber Säuren;
• Herstellung von thermoelektrischen Generatoren;
• Herstellung von thermionischen Kathoden (zusammen mit Lanthan und Cer);
• Schaffung von Treibstofftanks für Weltraumraketen (in einer Legierung mit Hafnium);
• Herstellung von Propylen auf Methan- und Acetylenbasis;
• eine Zugabe zu Platinkatalysatoren zur Herstellung von Stickoxiden (Salpetersäurevorläufern) - aber dieser Prozess ist nicht mehr sehr relevant;
• Erhalten von Referenzmaßeinheiten (genauer gesagt erfordert dies eine Platin-Iridium-Legierung).

Iridiumsalze haben eine sehr unterschiedliche Farbe. Abhängig von der Anzahl der gebundenen Chloratome kann die Verbindung kupferrot, dunkelgrün, oliv oder braun sein. Iridiumdifluorid ist gelb. Verbindungen mit Ozon und Brom haben eine blaue Farbe. In reinem Iridium ist die Korrosionsbeständigkeit auch bei Erwärmung auf 2000 Grad sehr hoch.

In terrestrischen Gesteinen ist die Konzentration an Iridiumverbindungen sehr gering.. Es steigt ernsthaft nur in Meteoritenfelsen. Ein solches Kriterium ermöglicht es Forschern, wichtige Fakten über verschiedene geologische Strukturen zu ermitteln. Insgesamt werden auf der Erde nur wenige Tonnen Iridium produziert.

Weitere Eigenschaften und Anwendungen von Iridium finden Sie im nächsten Video.