Alles over iridium

De meeste mensen hebben een redelijk goed idee van ijzer en aluminium, zilver en goud. Maar er zijn chemische elementen die een iets kleinere rol spelen in het leven van de moderne wereld, maar die onverdiend weinig bekend zijn bij niet-specialisten. Het is belangrijk om deze fout te corrigeren, inclusief alles te leren iridia.

Het is de moeite waard om dat meteen te zeggen iridium is een metaal. Daarom heeft het al die eigenschappen die kenmerkend zijn voor andere metalen. Zo'n chemisch element aangegeven door een combinatie van Latijnse karakters Ir. In het periodiek systeem neemt hij 77 cellen. De ontdekking van iridium vond plaats in 1803, als onderdeel van dezelfde studie waarin de Engelse wetenschapper Tennant osmium isoleerde.

De grondstof voor het verkrijgen van dergelijke elementen was platina-erts, geleverd vanuit Zuid-Amerika. Aanvankelijk werden metalen geïsoleerd in de vorm van sediment, dat 'koninklijke wodka' niet nam. De studie toonde de aanwezigheid aan van verschillende voorheen onbekende stoffen. Het element kreeg zijn verbale aanduiding omdat de zouten eruitzien als iriserend met een regenboog.

Chemisch zuiver iridium heeft geen regenboogkleur. Maar het wordt gekenmerkt door een nogal aantrekkelijke zilverwitte kleur. Giftige eigenschappen niet bevestigd. Individuele iridiumverbindingen kunnen echter schadelijk zijn voor mensen. Fluoride van dit element is bijzonder giftig.

Een aantal Russische en buitenlandse ondernemingen houdt zich bezig met de productie en raffinage van iridium. Bijna de gehele release van dit metaal is een bijproduct van platina grondstoffen. Hoewel iridium niet paars is, bevat het van nature 2 isotopen. De 191ste en 193ste elementen zijn stabiel.Maar uitgedrukt radioactieve eigenschappen, maar het heeft een aantal kunstmatig verkregen isotopen, hun halfwaardetijd is kort.

De sterkte en hardheid van iridium zijn erg hoog. Dit metaal bewerken is bijna onmogelijk. Vuurvastheid Dit zilverwitte element is vrij groot. Specialisten Iridium behoort tot de platinagroep. De hardheid van Mohs is 6,5. Het smeltpunt in graden bereikt 2466 graden. Iridium begint echter pas bij 4428 graden te koken. De smeltwarmte is 27610 J / mol. De kookwarmte is 604000 J / mol. Het molaire volume werd door experts bepaald op het niveau van 8,54 kubieke meter. zie per mol.

Het kristalrooster van dit element is kubusvormig; de hoekpunten van de kubus zijn kristalvlakken. De 191ste isotoop is goed voor 37,3% van de iridiumatomen. De resterende 62,3% wordt vertegenwoordigd door de 193ste isotoop. De dichtheid van dit element (of anderszins soortelijk gewicht) bereikt 22400 kg per 1 m3.

Maar de iridiumatomen zelf komen zelden in enige vorm van reactie. Dit element onderscheidt zich door uitstekende chemische passiviteit.. Het lost volledig niet op in water en verandert op geen enkele manier, zelfs niet bij langdurig contact met lucht. Als de temperatuur van de stof lager is dan 100 graden, zal deze niet reageren, zelfs niet met "aqua regia", om nog maar te zwijgen van andere zuren en hun combinaties. De reactie met fluor is mogelijk bij 400 graden, want de reactie met chloor of zwavel zal het iridium moeten opwarmen tot rode hitte.

Er zijn 4 chloriden bekend waarbij het aantal chlooratomen varieert van 1 tot 4. Het effect van zuurstof is merkbaar bij een temperatuur niet lager dan 1000 graden. Het product van deze interactie is iridiumdioxide - een stof die praktisch onoplosbaar is in water. De oplosbaarheid kan worden verhoogd door oxidatie met een complexvormer. De hoogste oxidatietoestand onder normale omstandigheden kan alleen worden bereikt in iridiumhexafluoride.

Bij extreem lage temperaturen verschijnen verbindingen met valenties van 7 en 8. Er kunnen complexe zouten (zowel kationogene als anionogene typen) ontstaan. Opgemerkt wordt dat sterk verhit metaal met zuurstof verzadigd zout kan corroderen. Chemici spelen een belangrijke rol:

• hydroxiden;
• chloriden;
• halogeniden;
• oxide;
• iridiumcarbonylen.

Het verkrijgen van iridium in de natuur wordt sterk belemmerd door zijn grote zeldzaamheid. In de natuurlijke omgeving wordt dit metaal altijd gemengd met verwante stoffen. Als dit element ergens wordt gevonden, zijn platina of metalen uit de groep noodzakelijkerwijs in de buurt. Sommige ertsen die nikkel en koper bevatten, bevatten iridium in gedispergeerde vorm. Het grootste deel van dit element wordt gewonnen uit inerte materie in:

• Zuid-Afrika
• Canada
• Noord-Amerikaanse staat Californië;
• deposito's op het eiland Tasmanië (eigendom van de Australische Unie);
• Indonesië (op het eiland Kalimantan);
• verschillende gebieden van Nieuw-Guinea.

Iridium gemengd met osmium wordt gewonnen in oude bergplooien in dezelfde landen. De leidende rol op de wereldmarkt wordt gespeeld door bedrijven uit Zuid-Afrika. Het is niet voor niets dat de productie in dit land de balans tussen vraag en aanbod rechtstreeks beïnvloedt, wat niet gezegd kan worden over producten uit andere regio's van de planeet. Volgens bestaande wetenschappelijke ideeën is de zeldzaamheid van iridium te wijten aan het feit dat het alleen in meteorieten op onze planeet terechtkwam en daarom goed is voor een miljoenste van een procent van de massa van de aardkorst.

Sommige experts zijn het hier echter niet mee eens. Ze staan ​​erop dat slechts een klein deel van alle iridiumafzettingen wordt onderzocht en geschikt is voor ontwikkeling op het niveau van moderne technologie. Afzettingen die in de oude geologische oudheid verschenen, bevatten honderden keren meer in afzonderlijke lagen iridium dan de reeds ontwikkelde rotsen.

Tegenwoordig wordt iridium pas gewonnen na de winning van belangrijke mineralen.. Het is goud, nikkel, platina of koper. Wanneer de afzetting bijna uitgeput is, begint het erts te verwerken met speciale reagentia die ruthenium, osmium en palladium afgeven. Pas daarna komt de beurt aan het ontvangen van een "regenboog" -element. Volgende:

• schoon erts;
• verpletter het tot poeder;
• geperst dit poeder;
• de gevormde werkstukken worden opnieuw gesmolten in elektrische ovens, met de continue beweging van een argonstraal.

Uit het door de koper-nikkelproductie achtergelaten anodeslib wordt voldoende metaal gewonnen. Aanvankelijk verrijkt slib. De vertaling naar een oplossing van platina en andere metalen, waaronder iridium, vindt plaats onder invloed van hot aqua regia. Osmium zit in onopgelost sediment. Complexen van platina, iridium en ruthenium worden achtereenvolgens neergeslagen uit een oplossing onder invloed van ammoniumchloride.

Ongeveer 66% van het geëxtraheerde iridium gebruikt in de chemische industrie. Alle andere sectoren van de economie delen de rest. In de afgelopen decennia is de sieradenwaarde van "paars metaal" gestaag gegroeid.. Sinds eind jaren negentig zijn er af en toe ringen van ingelegd met gouden sieraden. Belangrijk: sieraden worden niet zozeer gemaakt van puur iridium, maar van hun legering met platina. 10% van het toevoegingsmiddel is voldoende om de sterkte van het werkstuk en het eindproduct tot 3 keer te verhogen zonder een significante verhoging van de kosten.

In andere industrieën lopen iridiumlegeringen ook duidelijk voor op puur metaal. Het vermogen om de hardheid en sterkte van producten te verhogen door middel van kleine toevoegingen wordt zeer gewaardeerd door technologen. Iridiumadditieven worden dus gebruikt om de slijtvastheid van draad voor elektronische lampen te verhogen. Massief metaal wordt eenvoudig op molybdeen of wolfraam aangebracht. Het daaropvolgende sinteren vindt plaats onder een pers, bij hoge temperatuur.

En hier moeten we vooral het gebruik van iridium in de chemische industrie vermelden. Daar zijn de legeringen nodig om gerechten te verkrijgen die bestand zijn tegen verschillende reagentia en hoge temperaturen. Iridium is ook een uitstekende katalysator. Vooral verhoogde reactiviteit is duidelijk. bij de productie van salpeterzuur. En als je goud moet oplossen in aqua regia, dan kiezen technologen bijna gegarandeerd precies de cups gemaakt van platina-iridium legering.

Waar ze koken kristallen voor laserapparatenis vaak te vinden platina iridium smeltkroezen. Volledig puur metaal is geschikt voor onderdelen van bijzonder nauwkeurige industriële en laboratoriuminstrumenten. Het iridium mondstuk wordt gebruikt en glazenmakerswanneer ze vuurvaste soorten glas moeten maken. Maar dit is slechts een klein deel van de toepassingen van het verbazingwekkende element.

Deskundigen merken al lang dat dergelijke kaarsen langer meegaan.. In het begin werden ze voornamelijk gebruikt voor sportwagens. Tegenwoordig zijn ze goedkoper geworden en beschikbaar voor bijna alle autobezitters. De makers hebben ook iridiumlegeringen nodig chirurgische instrumenten. Ze worden ook steeds vaker gebruikt bij de productie van afzonderlijke onderdelen van een pacemaker.

Het is merkwaardig dat de door Rwanda geproduceerde munt "10 francs" is gemaakt van zuiver iridium (zuiverheid 999) van juwelenkwaliteit. Dit metaal wordt ook gebruikt in autokatalysatoren. Net als platina helpt het uitlaatgassen sneller op te ruimen. Maar iridium vind je in de meest gewone vulpen. Daar zie je soms een bal met een ongebruikelijke kleur, die zich op de punt van een pen of inktstaaf bevindt.

In radiocomponenten werd iridium voornamelijk enkele decennia geleden gebruikt. Er werden vaker contactgroepen van gemaakt, evenals componenten die erg heet kunnen zijn. Deze oplossing maakt het mogelijk om de duurzaamheid van producten te garanderen.De isotoop iridium-192 is een van de kunstmatige radionucliden. Het is geproduceerd voor het detecteren van gebreken om de eigenschappen van lassen, staal en aluminiumlegeringen te controleren.

Er wordt een legering van osmium met iridium gebruikt kompas naalden. En thermokoppels, die iridium en conventionele elektroden combineren, worden gebruikt voor fysiek onderzoek. Alleen zij kunnen direct een temperatuur van ongeveer 3000 graden registreren. De prijs van dergelijke constructies is erg hoog. Gebruik ze in de gewone industrie is economisch nog niet haalbaar.

Iridium titanium elektrode - Een van de relatief nieuwe ontwikkelingen op het gebied van elektrolyse. Een vuurvaste stof wordt op een basis van titaniumfolie gespoten. In dit geval bevindt zich alleen argon in de werkkamer. De elektroden kunnen er uitzien als een raster of een plaat. Dergelijke elektroden:

• bestand tegen hoge temperaturen;
• bestand tegen aanzienlijke spanning, dichtheid en stroomsterkte;
• niet corroderen;
• zuiniger dan elektroden met toevoeging van platina (vanwege een aanzienlijk langere bron).

In de metallurgie is er veel vraag naar kleine containers met radioactieve isotopen van iridium. Gammastralen worden gedeeltelijk geabsorbeerd door de lading. Daarom kunt u bepalen wat het laadniveau in de oven is.

U kunt ook verwijzen naar toepassingen van het 77ste element als:

• het verkrijgen van legeringen van molybdeen en wolfraam, sterker bij hoge temperatuur;
• verhoogde weerstand van titanium en chroom tegen zuren;
• productie van thermo-elektrische generatoren;
• fabricage van thermionische kathoden (samen met lanthaan en cerium);
• creatie van brandstoftanks voor ruimteraketten (in een legering met hafnium);
• productie van propyleen op basis van methaan en acetyleen;
• een toevoeging aan platinakatalysatoren voor de productie van stikstofoxiden (salpeterzuurprecursoren) - maar dit proces is niet langer erg relevant;
• het verkrijgen van referentie-meeteenheden (meer bepaald vereist dit een platina-iridiumlegering).

Iridiumzouten zijn zeer divers van kleur. Dus, afhankelijk van het aantal aangehechte chlooratomen, kan de verbinding koperrode, donkergroene, olijf- of bruine kleuren hebben. Iridium difluoride is geel. Verbindingen met ozon en broom zijn blauw van kleur. In puur iridium is de corrosieweerstand zeer hoog, zelfs bij verhitting tot 2000 graden.

In terrestrische gesteenten is de concentratie van iridiumverbindingen erg laag.. Het stijgt alleen serieus in meteorietgesteenten. Met een dergelijk criterium kunnen onderzoekers belangrijke feiten over verschillende geologische structuren vaststellen. In totaal wordt er op aarde maar een paar ton iridium geproduceerd.

Zie de volgende video voor andere eigenschappen en toepassingen van iridium.