Tutto sull'iridio

Molte persone hanno una buona idea di ferro e alluminio, argento e oro. Ma ci sono elementi chimici che svolgono un ruolo leggermente più piccolo nella vita del mondo moderno, ma sono immeritatamente poco conosciuti dai non specialisti. È importante correggere questo difetto, incluso imparare tutto iridio.

Vale la pena dirlo subito l'iridio è un metallo. Pertanto, ha tutte quelle proprietà tipiche di altri metalli. Tale elemento chimico indicato da una combinazione di caratteri latini Ir. Nella tavola periodica, prende 77 cellule. La scoperta dell'iridio avvenne nel 1803, nell'ambito dello stesso studio in cui lo scienziato inglese Tennant isolò l'osmio.

La materia prima per ottenere tali elementi era il minerale di platino, consegnato dal Sud America. Inizialmente, i metalli venivano isolati sotto forma di sedimenti, che la "vodka reale" non accettava. Lo studio ha mostrato la presenza di diverse sostanze precedentemente sconosciute. L'elemento ha ricevuto la sua designazione verbale perché i suoi sali sembrano iridescenti con un arcobaleno.

L'iridio chimicamente puro non ha un colore arcobaleno. Ma è caratterizzato da un colore bianco-argento piuttosto attraente. Proprietà tossiche non confermate. Tuttavia, i singoli composti di iridio possono essere dannosi per l'uomo. Il fluoruro di questo elemento è particolarmente tossico.

Numerose imprese russe e straniere sono impegnate nella produzione e nella raffinazione dell'iridio. Quasi l'intero rilascio di questo metallo è un sottoprodotto di materie prime di platino. Sebbene l'iridio non sia viola, contiene naturalmente 2 isotopi. Il 191 ° e il 193 ° elemento sono stabili.Ma ha espresso proprietà radioattive, ma ha un numero di isotopi ottenuti artificialmente, la loro emivita è breve.

La forza e la durezza dell'iridio sono molto elevate. La lavorazione di questo metallo è quasi impossibile. infusibilità Questo elemento bianco-argento è piuttosto grande. specialisti L'iridio appartiene al gruppo del platino. La durezza Mohs è 6,5. Il punto di fusione in gradi raggiunge i 2466 gradi. L'iridio, tuttavia, inizia a bollire solo a 4428 gradi. Il calore di fusione è 27610 J / mol. Il calore di ebollizione è di 604000 J / mol. Il volume molare è stato determinato da esperti a livello di 8,54 metri cubi. vedi per talpa.

Il reticolo cristallino di questo elemento è cubico; i vertici del cubo sono facce di cristallo. Il 191 ° isotopo rappresenta il 37,3% degli atomi di iridio. Il restante 62,3% è rappresentato dal 193o isotopo. La densità di questo elemento (o altrimenti, peso specifico) raggiunge i 22400 kg per 1 m3.

Ma gli stessi atomi di iridio raramente entrano in qualsiasi tipo di reazione. Questo elemento si distingue per l'eccezionale passività chimica.. Non si dissolve completamente in acqua e non cambia in alcun modo anche con un contatto prolungato con l'aria. Se la temperatura della sostanza è inferiore a 100 gradi, non reagirà nemmeno con "aqua regia", per non parlare degli altri acidi e delle loro combinazioni. La reazione con fluoro è possibile a 400 gradi, poiché la reazione con cloro o zolfo dovrà riscaldare l'iridio a fuoco rosso.

Sono noti 4 cloruri in cui il numero di atomi di cloro varia da 1 a 4. L'effetto dell'ossigeno è evidente a una temperatura non inferiore a 1000 gradi. Il prodotto di questa interazione è il biossido di iridio, una sostanza praticamente insolubile in acqua. La solubilità può essere aumentata mediante ossidazione usando un agente complessante. Il massimo stato di ossidazione in condizioni normali può essere raggiunto solo con esafluoruro di iridio.

A temperature estremamente basse, compaiono composti con valenze di 7 e 8. Possono formarsi sali complessi (sia di tipo cationico che anionico). Si noti che il metallo fortemente riscaldato può corrodere l'acido cloridrico saturo di ossigeno. Un ruolo importante è dato dai chimici:

• idrossidi;
• cloruri;
• alogenuri;
• ossido;
• carbonili di iridio.

Ottenere l'iridio in natura è fortemente ostacolato dalla sua grande rarità. Nell'ambiente naturale, questo metallo è sempre miscelato con sostanze correlate. Se questo elemento si trova da qualche parte, il platino o i metalli del suo gruppo sono necessariamente vicini. Alcuni minerali contenenti nichel e rame includono iridio in forma dispersa. La parte principale di questo elemento viene estratta dalla materia inerte in:

• Sud Africa
• Canada;
• Stato nordamericano della California;
• depositi sull'isola della Tasmania (di proprietà dell'Unione australiana);
• Indonesia (sull'isola di Kalimantan);
• diverse aree della Nuova Guinea.

L'iridio miscelato con l'osmio viene estratto in antiche pieghe montane situate negli stessi paesi. Il ruolo di leader nel mercato globale è svolto dalle aziende di Sud Africa. Non è per niente che la produzione in questo paese influisce direttamente sull'equilibrio tra domanda e offerta, cosa che non si può dire dei prodotti provenienti da altre regioni del pianeta. Secondo le idee scientifiche esistenti, la rarità dell'iridio è dovuta al fatto che è arrivata sul nostro pianeta solo nei meteoriti, e quindi rappresenta un milionesimo di percento della massa della crosta terrestre.

Tuttavia, alcuni esperti non sono d'accordo con questo. Insistono sul fatto che solo una piccola parte di tutti i depositi di iridio viene esplorata e adatta allo sviluppo a livello di tecnologia moderna. I depositi che apparvero nell'antichità geologica antica contengono centinaia di volte in più in strati separati di iridio rispetto alle rocce già sviluppate.

Oggi l'iridio viene estratto solo dopo l'estrazione dei principali minerali.. È oro, nichel, platino o rame. Quando il deposito si avvicina all'esaurimento, il minerale inizia a elaborare con reagenti speciali che rilasciano rutenio, osmio, palladio. Solo dopo di loro arriva il turno di ricevere un elemento "arcobaleno". Avanti:

• minerale pulito;
• schiacciarlo in polvere;
• premuto questa polvere;
• i pezzi stampati vengono rifusi in forni elettrici, con il movimento continuo di un getto di argon.

Una quantità sufficientemente grande di metallo viene estratta dai fanghi dell'anodo lasciati dalla produzione di rame-nichel. Inizialmente, i fanghi si arricchiscono. La traduzione in una soluzione di platino e altri metalli, incluso l'iridio, avviene sotto l'influenza di aqua regia calda. L'osmio si trova in sedimenti non sciolti. Complessi di platino, iridio e rutenio sono successivamente precipitati da una soluzione sotto l'azione del cloruro di ammonio.

Circa il 66% dell'iridio estratto utilizzato nell'industria chimica. Tutti gli altri settori dell'economia condividono il resto. Negli ultimi decenni, il valore dei gioielli del "metallo viola" è cresciuto costantemente.. Dalla fine degli anni '90, occasionalmente sono stati sviluppati anelli, intarsi di gioielli in oro. Importante: i gioielli non sono realizzati tanto dall'iridio puro quanto dalla sua lega con platino. Il 10% dell'additivo è sufficiente per aumentare la resistenza del pezzo in lavorazione e del prodotto finito fino a 3 volte senza un significativo aumento dei costi.

In altri settori, anche le leghe di iridio sono in netto vantaggio rispetto al metallo puro. La capacità di aumentare la durezza e la resistenza dei prodotti attraverso additivi minori è molto apprezzata dai tecnologi. Pertanto, gli additivi all'iridio vengono utilizzati per aumentare la resistenza all'usura del filo per lampade elettroniche. Il metallo solido viene semplicemente applicato su molibdeno o tungsteno. La successiva sinterizzazione avviene sotto una pressa, ad alta temperatura.

E qui dobbiamo menzionare in particolare l'uso dell'iridio nell'industria chimica. Lì, le sue leghe sono necessarie per ottenere piatti resistenti a vari reagenti e alte temperature. L'iridio è anche un catalizzatore eccellente. L'aumentata reattività è particolarmente evidente. nella produzione di acido nitrico. E se hai bisogno di dissolvere l'oro in aqua regia, i tecnici sono quasi sicuri di scegliere esattamente le tazze in lega di platino-iridio.

Dove cucinano cristalli per dispositivi laserpuò essere trovato spesso crogioli di platino iridio. Il metallo completamente puro è adatto per parti di strumenti industriali e di laboratorio particolarmente precisi. Il bocchino di iridio è usato e vetraiquando devono produrre gradi refrattari di vetro. Ma questa è solo una piccola parte delle applicazioni dell'elemento sorprendente.

Gli esperti hanno da tempo notato che tali candele durano più a lungo.. All'inizio, sono stati utilizzati principalmente per le auto sportive. Oggi sono diventati più economici e sono diventati disponibili per quasi tutti i proprietari di auto. I creatori hanno anche bisogno di leghe di iridio strumenti chirurgici. Sempre più spesso vengono anche utilizzati nella produzione di singole parti di un pacemaker.

È curioso che la moneta “10 franchi” prodotta dal Ruanda sia realizzata con iridio puro (999 finezza) per uso gioiello. Questo metallo viene utilizzato anche nei catalizzatori per autoveicoli. Come il platino, aiuta a pulire i fumi di scarico più velocemente. Ma puoi trovare l'iridio nella penna stilografica più ordinaria. Lì a volte puoi vedere una palla di colore insolito, situata sulla punta di una penna o di un'asta di inchiostro.

Nei componenti radio, l'iridio è stato utilizzato principalmente diversi decenni fa. I gruppi di contatti, così come i componenti che possono essere molto caldi, ne sono stati costituiti più spesso. Questa soluzione consente di garantire la durabilità dei prodotti.L'isotopo iridio 192 è uno dei radionuclidi artificiali. È prodotto per il rilevamento di difetti per verificare le caratteristiche di saldature, acciaio e leghe di alluminio.

Per produrre viene utilizzata una lega di osmio con iridio aghi per bussola. E le termocoppie, che combinano l'iridio e gli elettrodi convenzionali, sono utilizzate per la ricerca fisica. Solo loro possono registrare direttamente una temperatura di circa 3000 gradi. Il prezzo di tali strutture è molto elevato. Utilizzarli nell'industria ordinaria non è ancora economicamente fattibile.

Elettrodo in titanio iridio - Uno degli sviluppi relativamente nuovi nel campo dell'elettrolisi. Una sostanza refrattaria viene spruzzata su una base di lamina di titanio. In questo caso, solo l'argon è nella camera di lavoro. Gli elettrodi possono apparire come una griglia o una piastra. Tali elettrodi:

• resistente alle alte temperature;
• resistente a tensione, densità e intensità di corrente significative;
• non corrodere;
• più economico degli elettrodi con l'aggiunta di platino (a causa di una risorsa significativamente più lunga).

Nella metallurgia sono richiesti piccoli contenitori con isotopi radioattivi di iridio. I raggi gamma sono parzialmente assorbiti dalla carica. Pertanto, è possibile determinare qual è il livello di carica all'interno della fornace.

Puoi anche indicare tali applicazioni del 77 ° elemento come:

• ottenere leghe di molibdeno e tungsteno, più resistenti alle alte temperature;
• maggiore resistenza di titanio e cromo agli acidi;
• produzione di generatori termoelettrici;
• produzione di catodi termionici (insieme a lantanio e cerio);
• creazione di serbatoi di carburante per razzi spaziali (in una lega con afnio);
• produzione di propilene a base di metano e acetilene;
• un'aggiunta ai catalizzatori al platino per la produzione di ossidi di azoto (precursori dell'acido nitrico) - ma questo processo non è più molto rilevante;
• ottenere unità di misura di riferimento (più precisamente, ciò richiede una lega platino-iridio).

I sali di iridio sono di colore molto diverso. Quindi, a seconda del numero di atomi di cloro attaccati, il composto può avere colori rosso rame, verde scuro, oliva o marrone. Il difluoruro di iridio è giallo. I composti con ozono e bromo sono di colore blu. Nell'iridio puro, la resistenza alla corrosione è molto elevata anche se riscaldata a 2000 gradi.

Nelle rocce terrestri, la concentrazione di composti dell'iridio è molto bassa.. Sorge sul serio solo nelle rocce meteoritiche. Tale criterio consente ai ricercatori di stabilire fatti importanti su varie strutture geologiche. In totale, sulla terra vengono prodotte solo poche tonnellate di iridio.

Per altre proprietà e applicazioni dell'iridio, vedere il video successivo.