Όλα για το ιρίδιο

Οι περισσότεροι άνθρωποι έχουν μια πολύ καλή ιδέα του σιδήρου και αλουμινίου, του αργύρου και του χρυσού. Υπάρχουν όμως χημικά στοιχεία που διαδραματίζουν ελαφρώς μικρότερο ρόλο στη ζωή του σύγχρονου κόσμου, αλλά είναι ανεξερεύνητα ελάχιστα γνωστά μεταξύ των μη ειδικών. Είναι σημαντικό να διορθώσετε αυτό το ελάττωμα, συμπεριλαμβανομένης της εκμάθησης όλων ιριδιά.

Αξίζει να το πείτε αμέσως αυτό το ιρίδιο είναι μέταλλο. Ως εκ τούτου, έχει όλες εκείνες τις ιδιότητες που είναι χαρακτηριστικές για άλλα μέταλλα. Ένα τέτοιο χημικό στοιχείο που υποδηλώνεται με συνδυασμό λατινικών χαρακτήρων Ir. Στον περιοδικό πίνακα, παίρνει 77 κύτταρα. Η ανακάλυψη του ιριδίου έγινε το 1803, ως μέρος της ίδιας μελέτης στην οποία ο αγγλικός επιστήμονας Tennant απομόνωσε το όσμιο.

Η πρώτη ύλη για την απόκτηση τέτοιων στοιχείων ήταν το μετάλλευμα πλατίνας, που παραδόθηκε από τη Νότια Αμερική. Αρχικά, τα μέταλλα απομονώθηκαν με τη μορφή ιζημάτων, τα οποία η «βασιλική βότκα» δεν έλαβε. Η μελέτη έδειξε την παρουσία αρκετών προηγουμένως άγνωστων ουσιών. Το στοιχείο έλαβε τη λεκτική του ονομασία επειδή τα άλατά του φαίνονται σαν ιριδίζοντα με ουράνιο τόξο.

Το χημικά καθαρό ιρίδιο δεν έχει χρώμα ουράνιου τόξου. Αλλά χαρακτηρίζεται από ένα αρκετά ελκυστικό ασήμι-λευκό χρώμα. Οι τοξικές ιδιότητες δεν επιβεβαιώνονται. Ωστόσο, μεμονωμένες ενώσεις ιριδίου μπορεί να είναι επιβλαβείς για τον άνθρωπο. Το φθόριο αυτού του στοιχείου είναι ιδιαίτερα τοξικό.

Ορισμένες ρωσικές και ξένες επιχειρήσεις ασχολούνται με την παραγωγή και τη διύλιση του ιριδίου. Σχεδόν ολόκληρη η απελευθέρωση αυτού του μετάλλου είναι ένα υποπροϊόν των πρώτων υλών πλατίνας. Αν και το ιρίδιο δεν είναι μωβ, περιέχει φυσικά 2 ισότοπα. Τα 191η και 193η στοιχεία είναι σταθερά.Αλλά εκφράζει ραδιενεργές ιδιότητες, αλλά έχει μια σειρά από τεχνητά λαμβανόμενα ισότοπα, ο χρόνος ημίσειας ζωής τους είναι μικρός.

Η αντοχή και η σκληρότητα του ιριδίου είναι πολύ υψηλές. Η κατεργασία αυτού του μετάλλου είναι σχεδόν αδύνατη. Ανθεκτικότητα Αυτό το ασήμι-λευκό στοιχείο είναι αρκετά μεγάλο. Ειδικοί Το ιρίδιο ανήκει στην ομάδα πλατίνας. Η σκληρότητα του Mohs είναι 6,5. Το σημείο τήξης σε μοίρες φτάνει τους 2466 βαθμούς. Το Iridium, ωστόσο, αρχίζει να βράζει μόνο στους 4428 βαθμούς. Η θερμότητα σύντηξης είναι 27610 J / mol. Η θερμότητα βρασμού είναι 604000 J / mol. Ο μοριακός όγκος προσδιορίστηκε από ειδικούς σε επίπεδο 8,54 κυβικών μέτρων. δείτε ανά mole.

Το κρυσταλλικό πλέγμα αυτού του στοιχείου είναι κυβικό, οι κορυφές του κύβου είναι κρυστάλλινες. Το 191ο ισοτόπιο αντιπροσωπεύει το 37,3% των ατόμων του ιριδίου. Το υπόλοιπο 62,3% αντιπροσωπεύεται από το 193ο ισότοπο. Η πυκνότητα αυτού του στοιχείου (ή ειδάλλως, το ειδικό βάρος) φθάνει τα 22400 kg ανά 1 m3.

Αλλά τα ίδια τα άτομα του ιριδίου σπάνια εισέρχονται σε οποιαδήποτε αντίδραση. Αυτό το στοιχείο διακρίνεται από την εξαιρετική χημική παθητικότητα.. Δεν διαλύεται εντελώς στο νερό και δεν αλλάζει με κανέναν τρόπο ακόμη και με παρατεταμένη επαφή με τον αέρα. Εάν η θερμοκρασία της ουσίας είναι μικρότερη από 100 μοίρες, τότε δεν θα αντιδράσει ακόμη και με το "aqua regia", για να μην αναφέρουμε άλλα οξέα και τους συνδυασμούς τους. Η αντίδραση με φθόριο είναι δυνατή σε 400 μοίρες, διότι η αντίδραση με χλώριο ή θείο θα πρέπει να θερμάνει το ιρίδιο μέχρι την κόκκινη θερμότητα.

Είναι γνωστά 4 χλωρίδια στα οποία ο αριθμός ατόμων χλωρίου κυμαίνεται από 1 έως 4. Η επίδραση του οξυγόνου παρατηρείται σε θερμοκρασία όχι μικρότερη από 1000 μοίρες. Το προϊόν αυτής της αλληλεπίδρασης είναι το διοξείδιο του ιριδίου - μια ουσία που είναι πρακτικά αδιάλυτη στο νερό. Η διαλυτότητα μπορεί να αυξηθεί με οξείδωση χρησιμοποιώντας ένα παράγοντα συμπλοκοποίησης. Η υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης υπό κανονικές συνθήκες μπορεί να επιτευχθεί μόνο σε εξαφθοριούχο ιρίδιο.

Σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες εμφανίζονται ενώσεις με σθένος 7 και 8. Μπορούν να σχηματιστούν σύνθετα άλατα (κατιονικοί και ανιονικοί τύποι). Σημειώνεται ότι το έντονα θερμαινόμενο μέταλλο μπορεί να διαβρώσει υδροχλωρικό οξύ κορεσμένο με οξυγόνο. Ένας σημαντικός ρόλος δίνεται από τους χημικούς:

• υδροξείδια.
• χλωρίδια ·
• αλογονίδια.
• οξείδιο.
• καρβονυλ ιριδίου.

Η απόκτηση ιριδίου στη φύση εμποδίζεται πολύ από τη μεγάλη σπανιότητά της. Στο φυσικό περιβάλλον, αυτό το μέταλλο αναμειγνύεται πάντοτε με συναφείς ουσίες. Εάν αυτό το στοιχείο βρίσκεται κάπου, τότε η πλατίνα ή τα μέταλλα από την ομάδα του είναι αναγκαστικά κοντά. Ορισμένα μεταλλεύματα που περιέχουν νικέλιο και χαλκό περιλαμβάνουν το ιρίδιο σε διασκορπισμένη μορφή. Το κύριο μέρος αυτού του στοιχείου εξάγεται από αδρανή ύλη στα εξής:

• Νότια Αφρική
• Καναδά
• Βορειοαμερικανική πολιτεία της Καλιφόρνια
• καταθέσεις στη νήσο Τασμανία (ιδιοκτησία της Αυστραλιανής Ένωσης) ·
• Ινδονησία (στο νησί Καλιμαντάν) ·
• διαφορετικές περιοχές της Νέας Γουινέας.

Το ιρίδιο που αναμιγνύεται με οσμίου εξορύσσεται σε παλιές αναρτήσεις βουνών που βρίσκονται στις ίδιες χώρες. Ο ηγετικός ρόλος στην παγκόσμια αγορά διαδραματίζουν οι εταιρείες από την Νότια Αφρική. Δεν είναι καθόλου αν η παραγωγή στη χώρα αυτή επηρεάζει άμεσα την ισορροπία προσφοράς και ζήτησης, κάτι που δεν μπορεί να λεχθεί για προϊόντα από άλλες περιοχές του πλανήτη. Σύμφωνα με τις υπάρχουσες επιστημονικές ιδέες, η σπανιότητα του ιριδίου οφείλεται στο γεγονός ότι έφτασε στον πλανήτη μας μόνο σε μετεωρίτες και επομένως αντιπροσωπεύει ένα εκατομμυριοστό του ποσοστού της μάζας του φλοιού της γης.

Ωστόσο, ορισμένοι εμπειρογνώμονες διαφωνούν με αυτό. Επιμένουν ότι μόνο ένα μικρό μέρος όλων των αποθεμάτων ιριδίου διερευνάται και είναι κατάλληλο για ανάπτυξη στο επίπεδο της σύγχρονης τεχνολογίας. Οι καταθέσεις που εμφανίστηκαν στην αρχαία γεωλογική αρχαιότητα περιέχουν εκατοντάδες φορές περισσότερα σε ξεχωριστά στρώματα ιριδίου από τους ήδη αναπτυγμένους βράχους.

Σήμερα, το ιρίδιο διοχετεύεται μόνο μετά την εξόρυξη σημαντικών ορυκτών.. Είναι χρυσός, νικέλιο, πλατίνα ή χαλκός. Όταν η απόθεση είναι κοντά στην εξάντληση, το μετάλλευμα αρχίζει να επεξεργάζεται με ειδικά αντιδραστήρια που απελευθερώνουν ρουθήνιο, όσμιο, παλλάδιο. Μόνο μετά από αυτά έρχεται η σειρά λήψης ενός στοιχείου "ουράνιου τόξου". Επόμενο:

• καθαρό μετάλλευμα.
• συντρίψτε το σε σκόνη.
• πίεσε αυτή τη σκόνη.
• τα μορφοποιημένα τεμάχια κατεργάζονται σε ηλεκτρικούς κλιβάνους, με τη συνεχή κίνηση ενός πίδακα αργού.

Μια επαρκώς μεγάλη ποσότητα μετάλλου εξάγεται από την λάσπη ανόδου που αφήνεται από την παραγωγή χαλκού-νικελίου. Αρχικά, ο ιλύς εμπλουτίζεται. Η μετάφραση σε διάλυμα λευκοχρύσου και άλλων μετάλλων, συμπεριλαμβανομένου του ιριδίου, εμφανίζεται υπό την επίδραση ζεστού υδατικού στρώματος. Το όσμιο είναι σε αδιάλυτα ιζήματα. Συμπλέγματα πλατίνας, ιριδίου και ρουθηνίου καταβυθίζονται διαδοχικά από ένα διάλυμα υπό την επίδραση χλωριούχου αμμωνίου.

Περίπου το 66% του εκχυλισμένου ιριδίου που χρησιμοποιούνται στη χημική βιομηχανία. Όλοι οι άλλοι τομείς της οικονομίας μοιράζονται το υπόλοιπο. Τις τελευταίες δεκαετίες, η αξία κοσμημάτων του "πορφυρού μετάλλου" έχει αυξηθεί σταθερά.. Από τα τέλη της δεκαετίας του '90, περιστασιακά αναπτύχθηκαν δαχτυλίδια με ένθετα χρυσά κοσμήματα. Σημαντικό: το κόσμημα δεν γίνεται τόσο από το καθαρό ιρίδιο όσο και από το κράμα του με πλατίνα. Το 10% του προσθέτου επαρκεί για να αυξήσει τη δύναμη του τεμαχίου και του τελικού προϊόντος έως και 3 φορές χωρίς σημαντική αύξηση του κόστους.

Σε άλλες βιομηχανίες, τα κράματα ιριδίου είναι σαφώς μπροστά από το καθαρό μέταλλο. Η ικανότητα αύξησης της σκληρότητας και της αντοχής των προϊόντων μέσω μικρών προσθέτων εκτιμάται πολύ από τους τεχνολόγους. Έτσι, τα πρόσθετα ιριδίου χρησιμοποιούνται για να αυξήσουν την αντίσταση φθοράς του σύρματος για ηλεκτρονικούς λαμπτήρες. Το στερεό μέταλλο εφαρμόζεται απλά πάνω από μολυβδαίνιο ή βολφράμιο. Η επακόλουθη πυροσυσσωμάτωση πραγματοποιείται υπό πίεση, σε υψηλή θερμοκρασία.

Και εδώ πρέπει να αναφέρουμε ιδιαίτερα τη χρήση του ιριδίου στη χημική βιομηχανία. Εκεί, τα κράματά του χρειάζονται για να αποκτήσουν πιάτα ανθεκτικά σε διάφορα αντιδραστήρια και υψηλή θερμοκρασία. Το ιρίδιο είναι επίσης εξαιρετικός καταλύτης. Η αυξημένη αντιδραστικότητα είναι ιδιαίτερα εμφανής. στην παραγωγή νιτρικού οξέος. Και αν χρειαστεί να διαλύσετε το χρυσό στην aqua regia, τότε οι τεχνολόγοι είναι σχεδόν εγγυημένοι να επιλέξουν ακριβώς τα κύπελλα από κράμα πλατίνας-ιριδίου.

Πού μαγειρεύουν κρυστάλλους για συσκευές λέιζερμπορεί συχνά να βρεθεί χωνευτήρια πλατίνα ιριδίου. Το απόλυτα καθαρό μέταλλο είναι κατάλληλο για μέρη ιδιαίτερα ακριβών βιομηχανικών και εργαστηριακών οργάνων. Το επιστόμιο iridium χρησιμοποιείται και γυαλίόταν χρειάζεται να κατασκευάσουν πυρίμαχες ποιότητες γυαλιού. Αλλά αυτό είναι μόνο ένα μικρό μέρος των εφαρμογών του καταπληκτικού στοιχείου.

Οι ειδικοί έχουν σημειώσει εδώ και καιρό ότι τέτοια κεριά διαρκούν περισσότερο.. Στην αρχή, χρησιμοποιήθηκαν κυρίως για αθλητικά αυτοκίνητα. Σήμερα έχουν γίνει φθηνότερα και έχουν καταστεί διαθέσιμα σε όλους σχεδόν τους ιδιοκτήτες αυτοκινήτων. Τα κράματα ιριδίου απαιτούνται επίσης από τους δημιουργούς χειρουργικά εργαλεία. Όλο και περισσότερο, χρησιμοποιούνται επίσης στην παραγωγή μεμονωμένων τμημάτων του βηματοδότη.

Είναι περίεργο το γεγονός ότι το νόμισμα "10 φράγκων" που παράγεται από τη Ρουάντα είναι φτιαγμένο από κοσμήματα καθαρό (999 λεπτό) ιρίδιο. Αυτό το μέταλλο χρησιμοποιείται επίσης σε καταλύτες αυτοκινήτων. Όπως η πλατίνα, βοηθάει στον καθαρισμό των καυσαερίων πιο γρήγορα. Αλλά μπορείτε να βρείτε iridium στο πιο συνηθισμένο στυλό. Εκεί μπορείτε μερικές φορές να δείτε μια μπάλα ασυνήθιστου χρώματος, που βρίσκεται στην άκρη ενός στυλό ή ράβδου μελάνης.

Στα ραδιοσυσκευάσματα, το ιρίδιο χρησιμοποιήθηκε κυρίως πριν από αρκετές δεκαετίες. Οι ομάδες επαφής, καθώς και εξαρτήματα που μπορεί να είναι πολύ ζεστά, έγιναν από αυτό πιο συχνά. Αυτή η λύση επιτρέπει να διασφαλιστεί η ανθεκτικότητα των προϊόντων.Το ισότοπο ιριδίου-192 είναι ένα από τα τεχνητά ραδιονουκλίδια. Παράγεται για ανίχνευση ελαττωμάτων για τον έλεγχο των χαρακτηριστικών των συγκολλήσεων, του χάλυβα και των κραμάτων αλουμινίου.

Χρησιμοποιείται κράμα οσμίου με ιρίδιο βελόνες πυξίδας. Και τα θερμοστοιχεία, τα οποία συνδυάζουν ιρίδιο και συμβατικά ηλεκτρόδια, χρησιμοποιούνται για τη φυσική έρευνα. Μόνο αυτοί μπορούν να καταχωρήσουν απευθείας θερμοκρασία περίπου 3000 μοιρών. Η τιμή τέτοιων κατασκευών είναι πολύ υψηλή. Η χρήση τους στη συνήθη βιομηχανία δεν είναι ακόμα οικονομικά εφικτή.

Ηλεκτρόδιο ιριδίου τιτανίου - Μια από τις σχετικά νέες εξελίξεις στον τομέα της ηλεκτρόλυσης. Μια πυρίμαχη ουσία ψεκάζεται πάνω σε βάση λεπτού φύλλου τιτανίου. Σε αυτή την περίπτωση, μόνο το αργό βρίσκεται στο θάλαμο εργασίας. Τα ηλεκτρόδια μπορεί να μοιάζουν με πλέγμα ή πλάκα. Τέτοια ηλεκτρόδια:

• ανθεκτικό σε υψηλή θερμοκρασία?
• ανθεκτικό σε σημαντική τάση, πυκνότητα και αντοχή ρεύματος.
• δεν διαβρώνονται.
• πιο οικονομικά από τα ηλεκτρόδια με την προσθήκη πλατίνας (λόγω ενός σημαντικά μεγαλύτερου πόρου).

Μικρά δοχεία με ραδιενεργά ισότοπα του ιριδίου είναι σε ζήτηση στη μεταλλουργία. Οι ακτίνες γάμμα απορροφούνται εν μέρει από το φορτίο. Επομένως, μπορείτε να καθορίσετε ποιο είναι το επίπεδο φόρτισης μέσα στον κλίβανο.

Μπορείτε επίσης να επισημάνετε τέτοιες εφαρμογές του 77ου στοιχείου ως:

• λήψη κραμάτων από μολυβδαίνιο και βολφράμιο, ισχυρότερη σε υψηλή θερμοκρασία.
• αυξημένη αντοχή του τιτανίου και του χρωμίου στα οξέα.
• παραγωγή θερμοηλεκτρικών γεννητριών.
• κατασκευή θερμοδοντικών καθόδων (μαζί με λανθάνιο και δημητρίου) ·
• δημιουργία δεξαμενών καυσίμων για διαστημικές ρουκέτες (σε κράμα με άφνιο) ·
• παραγωγή προπυλενίου με βάση μεθάνιο και ακετυλένιο ·
• μια προσθήκη σε καταλύτες πλατίνας για την παραγωγή οξειδίων του αζώτου (πρόδρομες ουσίες νιτρικού οξέος) - αλλά αυτή η διαδικασία δεν είναι πλέον πολύ σημαντική.
• λήψη μονάδων αναφοράς αναφοράς (πιο συγκεκριμένα, αυτό απαιτεί κράμα πλατίνας-ιριδίου).

Τα άλατα του ιριδίου έχουν πολύ διαφορετικό χρώμα. Έτσι, ανάλογα με τον αριθμό των συνδεδεμένων ατόμων χλωρίου, η ένωση μπορεί να έχει κόκκινο χαλκό, σκούρο πράσινο, ελιές ή καφέ χρώματα. Το διφθοριούχο ιρίδιο είναι κίτρινο. Οι ενώσεις με όζον και βρώμιο έχουν χρώμα μπλε. Σε καθαρό ιρίδιο, η αντοχή στη διάβρωση είναι πολύ υψηλή ακόμη και όταν θερμαίνεται στους 2000 βαθμούς.

Στα χερσαία πετρώματα, η συγκέντρωση των ενώσεων ιριδίου είναι πολύ χαμηλή.. Αυξάνεται σοβαρά μόνο σε βράχους μετεωριτών. Ένα τέτοιο κριτήριο επιτρέπει στους ερευνητές να καθορίσουν σημαντικά γεγονότα σχετικά με διάφορες γεωλογικές δομές. Συνολικά, μόνο λίγοι τόνοι ιριδίου παράγονται στη γη.

Για άλλες ιδιότητες και εφαρμογές του iridium, ανατρέξτε στο επόμενο βίντεο.