Tout sur l'iridium

La plupart des gens ont une assez bonne idée du fer et de l'aluminium, de l'argent et de l'or. Mais il y a des éléments chimiques qui jouent un rôle légèrement plus petit dans la vie du monde moderne, mais qui sont à juste titre peu connus des non-spécialistes. Il est important de corriger cette faille, notamment en apprenant tout sur iridia.

Il faut dire tout de suite que l'iridium est un métal. Par conséquent, il possède toutes ces propriétés typiques des autres métaux. Un tel élément chimique dénoté par une combinaison de caractères latins Ir. Dans le tableau périodique, il prend 77 cellules. La découverte de l'iridium a eu lieu en 1803, dans le cadre de la même étude dans laquelle le scientifique anglais Tennant a isolé l'osmium.

La matière première pour obtenir ces éléments était le minerai de platine, livré d'Amérique du Sud. Initialement, les métaux ont été isolés sous forme de sédiments, que la «vodka royale» n'a pas absorbés. L'étude a montré la présence de plusieurs substances auparavant inconnues. L'élément a reçu sa désignation verbale parce que ses sels semblent irisés avec un arc-en-ciel.

L'iridium chimiquement pur n'a pas de couleur arc-en-ciel. Mais il se caractérise par une couleur blanc argenté plutôt attrayante. Propriétés toxiques non confirmées. Cependant, certains composés de l'iridium peuvent être nocifs pour l'homme. Le fluorure de cet élément est particulièrement toxique.

Un certain nombre d'entreprises russes et étrangères sont engagées dans la production et le raffinage de l'iridium. Presque toute la libération de ce métal est un sous-produit des matières premières de platine. Bien que l'iridium ne soit pas violet, il contient naturellement 2 isotopes. Les 191e et 193e éléments sont stables.Mais exprimé des propriétés radioactives, mais il possède un certain nombre d'isotopes obtenus artificiellement, leur demi-vie est courte.

La résistance et la dureté de l'iridium sont très élevées. L'usinage de ce métal est presque impossible. Réfractarité Cet élément blanc argenté est assez grand. Spécialistes L'iridium appartient au groupe du platine. La dureté Mohs est de 6,5. Le point de fusion en degrés atteint 2466 degrés. L'iridium, cependant, ne commence à bouillir qu'à 4428 degrés. La chaleur de fusion est de 27610 J / mol. La chaleur d'ébullition est de 604000 J / mol. Le volume molaire a été déterminé par des experts au niveau de 8,54 mètres cubes. voir par mole.

Le réseau cristallin de cet élément est cubique; les sommets du cube sont des faces cristallines. Le 191e isotope représente 37,3% des atomes d'iridium. Les 62,3% restants sont représentés par le 193e isotope. La densité de cet élément (ou autrement la densité) atteint 22400 kg pour 1 m3.

Mais les atomes d'iridium eux-mêmes n'entrent rarement dans aucune sorte de réaction. Cet élément se distingue par une passivité chimique exceptionnelle.. Il ne se dissout pas complètement dans l'eau et ne change en aucune façon, même en cas de contact prolongé avec l'air. Si la température de la substance est inférieure à 100 degrés, elle ne réagira pas même avec "aqua regia", sans parler des autres acides et de leurs combinaisons. La réaction avec le fluor est possible à 400 degrés, car la réaction avec le chlore ou le soufre devra chauffer l'iridium à la chaleur rouge.

On connaît 4 chlorures dans lesquels le nombre d'atomes de chlore varie de 1 à 4. L'effet de l'oxygène est perceptible à une température non inférieure à 1000 degrés. Le produit de cette interaction est le dioxyde d'iridium - une substance pratiquement insoluble dans l'eau. La solubilité peut être augmentée par oxydation à l'aide d'un agent complexant. L'état d'oxydation le plus élevé dans des conditions normales ne peut être atteint que dans l'hexafluorure d'iridium.

À des températures extrêmement basses, des composés avec des valences de 7 et 8. Des sels complexes (de type cationique et anionique) peuvent se former. Il est à noter qu'un métal fortement chauffé peut corroder l'acide chlorhydrique saturé en oxygène. Les chimistes jouent un rôle important:

• hydroxydes;
• chlorures;
• halogénures;
• oxyde;
• iridium carbonyls.

L'obtention de l'iridium dans la nature est grandement entravée par sa grande rareté. Dans l'environnement naturel, ce métal est toujours mélangé avec des substances apparentées. Si cet élément se trouve quelque part, alors le platine ou les métaux de son groupe sont nécessairement à proximité. Certains minerais contenant du nickel et du cuivre comprennent de l'iridium sous forme dispersée. La majeure partie de cet élément est extraite de la matière inerte dans:

• Afrique du sud
• Le Canada
• État nord-américain de Californie;
• gisements sur l'île de Tasmanie (propriété de l'Union australienne);
• Indonésie (sur l'île de Kalimantan);
• différentes régions de la Nouvelle-Guinée.

L'iridium mélangé à l'osmium est extrait dans d'anciens plis montagneux situés dans les mêmes pays. Le rôle de premier plan sur le marché mondial est joué par des entreprises Afrique du sud. Ce n'est pas pour rien que la production de ce pays affecte directement l'équilibre de l'offre et de la demande, ce qui ne peut être dit des produits des autres régions de la planète. Selon les idées scientifiques existantes, la rareté de l'iridium est due au fait qu'il n'est venu sur notre planète que dans les météorites, et qu'il représente donc un millionième de pour cent de la masse de la croûte terrestre.

Cependant, certains experts sont en désaccord avec cela. Ils insistent sur le fait que seule une petite partie de tous les gisements d'iridium est explorée et adaptée au développement au niveau de la technologie moderne. Les dépôts apparus dans l'ancienne antiquité géologique contiennent des centaines de fois plus dans des couches distinctes d'iridium que les roches déjà développées.

Aujourd'hui, l'iridium n'est extrait qu'après l'extraction des principaux minéraux.. Il s'agit d'or, de nickel, de platine ou de cuivre. Lorsque le gisement est proche de l'épuisement, le minerai commence à traiter avec des réactifs spéciaux qui libèrent du ruthénium, de l'osmium et du palladium. Ce n'est qu'après eux que vient le tour de recevoir un élément «arc-en-ciel». Suivant:

• minerai propre;
• l'écraser en poudre;
• pressé cette poudre;
• les pièces moulées sont refondues dans des fours électriques, avec le mouvement continu d'un jet d'argon.

Une quantité suffisamment importante de métal est extraite des boues d'anode laissées par la production de cuivre-nickel. Au départ, les boues s'enrichissent. La traduction en une solution de platine et d'autres métaux, y compris l'iridium, se produit sous l'influence de l'aqua regia chaude. L'osmium se trouve dans des sédiments non dissous. Des complexes de platine, d'iridium et de ruthénium sont précipités successivement à partir d'une solution sous l'action du chlorure d'ammonium.

Environ 66% de l'iridium extrait utilisé dans l'industrie chimique. Tous les autres secteurs de l'économie se partagent le reste. Au cours des dernières décennies, la valeur des bijoux en "métal violet" n'a cessé de croître.. Depuis la fin des années 1990, des bagues incrustées de bijoux en or en sont parfois issues. Important: les bijoux ne sont pas tant faits d'iridium pur que de leur alliage avec du platine. 10% de l'additif est suffisant pour augmenter la résistance de la pièce et du produit fini jusqu'à 3 fois sans augmentation significative des coûts.

Dans d'autres industries, les alliages d'iridium sont également nettement en avance sur le métal pur. La capacité d'augmenter la dureté et la résistance des produits grâce à des additifs mineurs est très appréciée des technologues. Ainsi, les additifs à l'iridium sont utilisés pour augmenter la résistance à l'usure du fil pour les lampes électroniques. Le métal solide est simplement appliqué sur du molybdène ou du tungstène. Le frittage ultérieur se produit sous une presse, à haute température.

Et ici, il faut surtout mentionner l'utilisation de l'iridium dans l'industrie chimique. Là, ses alliages sont nécessaires pour obtenir des plats résistants à divers réactifs et à haute température. L'iridium est également un excellent catalyseur. Une réactivité accrue est particulièrement évidente. dans la production d'acide nitrique. Et si vous avez besoin de dissoudre de l'or dans de l'eau régale, les technologues sont presque assurés de choisir exactement les tasses en alliage platine-iridium.

Où ils cuisinent cristaux pour appareils laserpeut souvent être trouvé creusets en platine iridium. Le métal entièrement pur convient aux pièces d'instruments industriels et de laboratoire particulièrement précis. L'embout buccal en iridium est utilisé et vitriersquand ils ont besoin de faire des qualités de verre réfractaires. Mais ce n'est qu'une petite partie des applications de l'élément étonnant.

Les experts ont depuis longtemps noté que ces bougies durent plus longtemps.. Au tout début, ils étaient principalement utilisés pour les voitures de sport. Aujourd'hui, ils sont devenus moins chers et sont devenus accessibles à presque tous les propriétaires de voitures. Les alliages d'iridium sont également nécessaires aux créateurs instruments chirurgicaux. De plus en plus, ils sont également utilisés dans la production de pièces individuelles d'un stimulateur cardiaque.

Il est curieux que la pièce «10 francs» produite par le Rwanda soit en iridium pur de qualité joaillerie (999 finesse). Ce métal est également utilisé dans les catalyseurs automobiles. Comme le platine, il aide à nettoyer les fumées d'échappement plus rapidement. Mais vous pouvez trouver de l'iridium dans le stylo plume le plus ordinaire. Là, vous pouvez parfois voir une boule de couleur inhabituelle, située sur la pointe d'un stylo ou d'une tige d'encre.

Dans les composants radio, l'iridium était utilisé principalement il y a plusieurs décennies. Des groupes de contact, ainsi que des composants qui peuvent être très chauds, en ont été constitués plus souvent. Cette solution permet d'assurer la durabilité des produits.L'isotope iridium-192 est l'un des radionucléides artificiels. Il est conçu pour la détection de défauts afin de vérifier les caractéristiques des soudures, de l'acier et des alliages d'aluminium.

Un alliage d'osmium avec de l'iridium est utilisé pour fabriquer aiguilles de boussole. Et les thermocouples, qui combinent de l'iridium et des électrodes conventionnelles, sont utilisés pour la recherche physique. Seuls, ils peuvent enregistrer directement une température d'environ 3000 degrés. Le prix de telles structures est très élevé. Les utiliser dans l'industrie ordinaire n'est pas encore économiquement réalisable.

Électrode en titane iridium - Un des développements relativement nouveaux dans le domaine de l'électrolyse. Une substance réfractaire est pulvérisée sur une base de feuille de titane. Dans ce cas, seul l'argon se trouve dans la chambre de travail. Les électrodes peuvent ressembler à une grille ou à une plaque. Ces électrodes:

• résistant à haute température;
• résistant à une tension, une densité et une intensité de courant importantes;
• ne se corrode pas;
• plus économique que les électrodes avec l'ajout de platine (en raison d'une ressource beaucoup plus longue).

Les petits conteneurs contenant des isotopes radioactifs de l'iridium sont en demande en métallurgie. Les rayons gamma sont partiellement absorbés par la charge. Par conséquent, vous pouvez déterminer quel est le niveau de charge à l'intérieur du four.

Vous pouvez également indiquer des applications du 77e élément comme:

• l'obtention d'alliages de molybdène et de tungstène, plus résistants à haute température;
• résistance accrue du titane et du chrome aux acides;
• production de générateurs thermoélectriques;
• fabrication de cathodes thermo-ioniques (avec du lanthane et du cérium);
• création de réservoirs de carburant pour fusées spatiales (en alliage avec hafnium);
• production de propylène à base de méthane et d'acétylène;
• un ajout aux catalyseurs au platine pour la production d'oxydes d'azote (précurseurs de l'acide nitrique) - mais ce procédé n'est plus très pertinent;
• l'obtention d'unités de mesure de référence (plus précisément, cela nécessite un alliage platine-iridium).

Les sels d'iridium sont de couleurs très diverses. Ainsi, selon le nombre d'atomes de chlore attachés, le composé peut avoir des couleurs rouge cuivre, vert foncé, olive ou marron. Le difluorure d'iridium est jaune. Les composés contenant de l'ozone et du brome sont de couleur bleue. Dans l'iridium pur, la résistance à la corrosion est très élevée même lorsqu'elle est chauffée à 2000 degrés.

Dans les roches terrestres, la concentration des composés d'iridium est très faible.. Il ne monte sérieusement que dans les roches de météorite. Un tel critère permet aux chercheurs d'établir des faits importants sur diverses structures géologiques. Au total, seules quelques tonnes d'iridium sont produites sur terre.

Pour d'autres propriétés et applications de l'iridium, voir la vidéo suivante.