הכל על אירידיום

לרוב האנשים יש רעיון טוב למדי של ברזל ואלומיניום, כסף וזהב. אך ישנם יסודות כימיים הממלאים תפקיד מעט קטן יותר בחיי העולם המודרני, אך ללא ספק הם ידועים בקרב לא-מומחים. חשוב לתקן את הפגם הזה, כולל ללמוד הכל אודותיו אירידיה.

כדאי לומר מייד את זה אירידיום הוא מתכת. לכן יש לו את כל אותם התכונות האופייניות למתכות אחרות. יסוד כימי כזה מצוין על ידי שילוב של תווים לטיניים Ir. בטבלה המחזורית הוא לוקח 77 תאים. הגילוי של אירידיום התרחש בשנת 1803, כחלק מאותו מחקר בו בודד המדען האנגלי טננט אוסמיום.

חומר הגלם להשגת אלמנטים כאלה היה עפרות פלטינה, שהועברו מדרום אמריקה. בתחילה, מבודדות מתכות בצורה של משקעים, ש"וודקה מלכותית "לא לקחה. המחקר הראה נוכחות של מספר חומרים שלא היו ידועים בעבר. היסוד קיבל את ייעודו המילולי מכיוון שמלחיו נראים כאילו הם בעלי קשת בענן.

אירידיום כימי טהור אין צבע קשת. אך הוא מאופיין בצבע כסף לבן-אטרקטיבי למדי. תכונות רעילות לא אושרו. עם זאת, תרכובות אירידיום אינדיבידואליות עלולות להזיק לבני אדם. פלואוריד של אלמנט זה רעיל במיוחד.

מספר מפעלים רוסיים וזרים עוסקים בייצור וזיקוק של אירידיום. כמעט כל שחרורו של מתכת זו הנו תוצר לוואי של חומרי גלם מפלטינה. למרות שאירידיום אינו סגול, הוא מכיל באופן טבעי 2 איזוטופים. האלמנטים 191 ו- 193 יציבים.אבל ביטאו תכונות רדיואקטיביות, אבל יש לו מספר איזוטופים שהושגו באופן מלאכותי, מחצית החיים שלהם קצרה.

החוזק והקשיות של אירידיום הם גבוהים מאוד. עיבוד מתכת זו כמעט בלתי אפשרי. עקשן אלמנט לבן-כסף זה די גדול. מומחים אירידיום שייך לקבוצת הפלטינה. הקשיות של מוהס היא 6.5. נקודת ההתכה במעלות מגיעה ל 2466 מעלות. אירידיום, לעומת זאת, מתחיל לרתוח רק ב -4428 מעלות. חום האיחוי הוא 27610 J / mol. חום הרתיחה הוא 604000 J / מול. הנפח הטוחני נקבע על ידי מומחים בגובה 8.54 קוב. ראה לכל שומה.

סריג הקריסטל של אלמנט זה מעוקב; קודקודי הקוביה הם פני גביש. האיזוטופ ה -191 מהווה 37.3% מאטומי האירידיום. 62.3% הנותרים מיוצגים על ידי האיזוטופ ה -193. הצפיפות של אלמנט זה (או אחרת, כוח הכבידה הספציפי) מגיע ל 22400 ק"ג ל -1 מ"ק.

אולם אטומי האירידיום עצמם כמעט ולא נכנסים לתגובה כלשהי. מרכיב זה נבדל על ידי פסיביות כימית יוצאת דופן.. זה לחלוטין לא מתמוסס במים ואינו משתנה בשום דרך אפילו במגע ממושך עם אוויר. אם הטמפרטורה של החומר נמוכה ממאה מעלות, אז היא לא תגיב אפילו ב"אקווה רג'יה ", שלא לדבר על חומצות אחרות ושילובן. התגובה עם פלואור אפשרית בחום של 400 מעלות, שכן התגובה עם כלור או גופרית תצטרך לחמם את האירידיום לחום אדום.

ידועים 4 כלורידות בהן מספר אטומי הכלור משתנה בין 1 ל -4. השפעת החמצן מורגשת בטמפרטורה שאינה נמוכה מ- 1000 מעלות. התוצר של אינטראקציה זו הוא דו-חמצני אירידיום - חומר שהוא בלתי מסיס כמעט במים. ניתן להגביר את המסיסות על ידי חמצון באמצעות חומר מורכב. ניתן להגיע למצב החמצון הגבוה ביותר בתנאים רגילים רק באירידיום הקספלואוריד.

בטמפרטורות נמוכות במיוחד מופיעות תרכובות בעלות ערכים של 7 ו- 8. מלחים מורכבים (סוגים קטיוניים וגם מסוג אניונים) יכולים להיווצר. יצוין כי מתכת מחוממת בחוזקה יכולה לאשש חומצה הידרוכלורית רוויה בחמצן. תפקיד חשוב ניתן על ידי כימאים:

• הידרוקסיד;
• כלורידים;
• הלידים;
• תחמוצת;
• אירידיום קרבונילים.

השגת אירידיום בטבע מופר מאוד על ידי הנדירות הגדולה שלו. בסביבה הטבעית, מתכת זו תמיד מעורבת בחומרים קשורים. אם אלמנט זה נמצא איפשהו, פלטינה או מתכות מהקבוצה שלו בהכרח נמצאות בקרבת מקום. עפרות מסוימות המכילות ניקל ונחושת כוללות אירידיום בצורה מפוזרת. החלק העיקרי של אלמנט זה מופק מחומר אינרטי ב:

• דרום אפריקה
• קנדה
• מדינת קליפורניה בצפון אמריקה;
• פיקדונות באי טסמניה (בבעלות האיחוד האוסטרלי);
• אינדונזיה (באי קלימנטן);
• אזורים שונים בגינאה החדשה.

אירידיום מעורבב באוסמיום מכוש בקיפולי הרים ישנים הנמצאים באותן מדינות. את התפקיד המוביל בשוק העולמי ממלאות חברות מ דרום אפריקה. לא בכדי ההפקה במדינה זו משפיעה ישירות על מאזן ההיצע והביקוש, שאי אפשר לומר על מוצרים מאזורים אחרים בכוכב הלכת. על פי רעיונות מדעיים קיימים, הנדירות של אירידיום נובעת מהעובדה שהוא הגיע רק לכוכב הלכת שלנו במטאוריטים, ולכן הוא מהווה כמיליון אחוז מכמות קרום כדור הארץ.

עם זאת, ישנם מומחים שאינם מסכימים עם זה. הם מתעקשים שרק חלק קטן מכל מרבצי האירידיום נחקר ומתאים לפיתוח ברמה הטכנולוגית המודרנית. פיקדונות שהופיעו בעת העתיקה הגיאולוגית מכילים מאות פעמים יותר בשכבות אירידיום נפרדות מאשר בסלעים שהתפתחו כבר.

כיום מכורים אירידיום רק לאחר שאיבת מינרלים עיקריים.. זה זהב, ניקל, פלטינה או נחושת. כאשר הפיקדון קרוב לתשישות, העפרות מתחילות לעבד עם ריאגנטים מיוחדים שמשחררים רותניום, אוסמיום, פלדיום. רק אחריהם מגיע התור של קבלת אלמנט "קשת". הבא:

• עפרות נקיות;
• למחוץ אותו לאבקה;
• לחץ על האבקה הזו;
• חלקי העבודה המעוצבים מוחלשים מחדש בתנורים חשמליים, תוך תנועה רציפה של מטוס ארגון.

כמות גדולה מספיק של מתכת מופק מבוצה האנודה שהשאירה ייצור נחושת-ניקל. בתחילה, בוצה מעשירה. תרגום לתמיסה של פלטינה ומתכות אחרות, כולל אירידיום, מתרחש בהשפעת אקווה חמות. אוסמיום נמצא במשקעים לא פתורים. קומפלקסים של פלטינה, אירידיום ורותניום זורקים ברציפות מתמיסה תחת פעולה של אמוניום כלוריד.

כ 66% מהאירידיום שחולץ משמש בתעשייה הכימית. כל שאר ענפי המשק חולקים את יתרתם. בעשורים האחרונים ערך התכשיטים של "מתכת סגולה" הולך וגדל בהתמדה.. מאז סוף שנות התשעים פותחו מדי פעם טבעות, משובצות תכשיטים מזהב. חשוב: תכשיטים מיוצרים לא כל כך מאירידיום טהור כמו מסגסוגת הפלטינה שלהם. 10% מהתוסף מספיקים בכדי להגדיל את חוזק החומר והמוצר המוגמר עד פי 3 ללא עלייה משמעותית בעלות.

בענפים אחרים, סגסוגות אירידיום מקדימות בבירור את המתכת הטהורה. היכולת להגדיל את הקשיות והחוזק של מוצרים באמצעות תוספים מינוריים מוערכת מאוד על ידי הטכנולוגים. אז, תוספי אירידיום משמשים להגברת ההתנגדות לשחיקה של חוט למנורות אלקטרוניות. מתכת מוצקה מוחלת פשוט על מוליבדן או טונגסטן. Sintering לאחר מכן מתרחש תחת מכבש, בטמפרטורה גבוהה.

וכאן עלינו להזכיר במיוחד את השימוש באירידיום בתעשייה הכימית. שם, יש צורך בסגסוגותיו על מנת להשיג כלים עמידים בפני ריאגנטים שונים ובטמפרטורה גבוהה. אירידיום הוא גם זרז מצוין. תגובתיות מוגברת ניכרת במיוחד. בייצור חומצה חנקתית. ואם אתה צריך להמיס זהב ברגיות אקווה, אז טכנולוגים מובטחים כמעט לבחור בדיוק את הכוסות העשויות מסגסוגת פלטינה-אירידיום.

שם הם מבשלים גבישים למכשירי לייזרלעתים קרובות ניתן למצוא כור היתוך פלטינה אירידיום. מתכת טהורה לחלוטין מתאימה לחלקים של מכשירים תעשייתיים ומעבדתיים מדויקים במיוחד. הפיה של אירידיום משמשת ו זגגותכאשר הם צריכים להכין ציוני עקשן של זכוכית. אבל זה רק חלק קטן מהיישומים של האלמנט המדהים.

מומחים ציינו זה מכבר שנרות כאלה מחזיקים מעמד זמן רב יותר.. כבר בהתחלה הם שימשו בעיקר למכוניות ספורט. כיום הם הפכו לזולים יותר והפכו לרשות כמעט כל בעלי הרכב. היוצרים זקוקים גם לסגסוגות אירידיום מכשירים כירורגיים. יותר ויותר משתמשים בהן גם בייצור חלקים בודדים בקוצב.

מסקרן כי המטבע "10 פרנק" המיוצר על ידי רואנדה עשוי מאירידיום טהור (999 עדין) תכשיטים. מתכת זו משמשת גם בזרזים לרכב. כמו פלטינה, זה עוזר בניקוי אדי פליטה מהר יותר. אבל אתה יכול למצוא אירידיום בעט המזרקה הרגיל ביותר. שם אתה יכול לפעמים לראות כדור בצבע יוצא דופן, הממוקם על קצה העט או מוט הדיו.

ברכיבי רדיו שימש בעיקר אירידיום לפני מספר עשורים. קבוצות קשר, כמו גם רכיבים שיכולים להיות חמים מאוד, נוצרו ממנו לעתים קרובות יותר. פיתרון זה מאפשר להבטיח את עמידותם של מוצרים.האיזוטופ אירידיום -192 הוא אחד הרדיונוקלידים המלאכותיים. הוא מיוצר לשימוש בזיהוי פגמים כדי לבדוק את המאפיינים של ריתוכים, סגסוגות פלדה ואלומיניום.

להכנת סגסוגת אוסמיום עם אירידיום מחטי מצפן. וצמידים תרמיים, המשלבים אירידיום ואלקטרודות קונבנציונאליות, משמשים למחקר גופני. רק הם יכולים לרשום ישירות טמפרטורה של כ 3000 מעלות. מחירם של מבנים כאלה הוא גבוה מאוד. השימוש בהם בתעשייה רגילה עדיין אינו בר ביצוע מבחינה כלכלית.

אלקטרודת טיטניום אירידיום - אחד ההתפתחויות החדשות יחסית בתחום האלקטרוליזה. חומר עקשן מרוסס על בסיס נייר אלומיניום. במקרה זה, רק ארגון נמצא בחדר העבודה. האלקטרודות עשויות להיראות כמו רשת או צלחת. אלקטרודות כאלה:

• עמיד לטמפרטורה גבוהה;
• עמיד בפני מתח משמעותי, צפיפות וחוזק זרם;
• אל תשחית;
• חסכוני יותר מאלקטרודות בתוספת פלטינה (בגלל משאב ארוך יותר משמעותית).

מתכות קטנות עם איזוטופים רדיואקטיביים של אירידיום מבוקשות במתכות. קרני הגמא נספגות באופן חלקי על ידי המטען. לכן אתה יכול לקבוע מהי רמת הטעינה בתוך הכבשן.

אתה יכול גם להצביע על יישומים כאלה של הרכיב ה -77 כמו:

• השגת סגסוגות של מוליבדן וטונגסטן, חזקות יותר בטמפרטורה גבוהה;
• התנגדות מוגברת של טיטניום וכרום לחומצות;
• ייצור גנרטורים תרמיים;
• ייצור קתודות תרמיוניות (יחד עם לנטנום וסריום);
• יצירת מכלי דלק לטילי חלל (בסגסוגת עם הפניום);
• ייצור פרופילן על בסיס מתאן ואצטילן;
• תוספת לזרזי פלטינה לייצור תחמוצות חנקן (מבשרי חומצה חנקתית) - אך תהליך זה כבר אינו רלוונטי במיוחד;
• השגת יחידות מדידה התייחסות (ליתר דיוק, זה דורש סגסוגת פלטינה-אירידיום).

מלחי אירידיום מגוונים מאוד בצבעם. לכן, תלוי במספר אטומי הכלור המחוברים, המתחם עשוי להיות בצבעים אדום, ירוק כהה, זית או חום נחושת. אירידיום דיפלואוריד צהוב. תרכובות עם אוזון וברום בצבע כחול. באירידיום טהור, עמידות הקורוזיה גבוהה מאוד גם כשהיא מחוממת ל -2000 מעלות.

בסלעים יבשתיים, הריכוז של תרכובות אירידיום הוא נמוך מאוד.. זה עולה ברצינות רק בסלעי מטאוריטים. קריטריון כזה מאפשר לחוקרים לקבוע עובדות חשובות אודות מבנים גיאולוגיים שונים. בסך הכל מיוצרים על פני האדמה רק כמה טונות של אירידיום.

למאפיינים ויישומים אחרים של אירידיום, עיינו בסרטון הבא.