Wszystko o iridium

Większość ludzi ma całkiem niezły pomysł na żelazo i aluminium, srebro i złoto. Istnieją jednak pierwiastki chemiczne, które odgrywają nieco mniejszą rolę w życiu współczesnego świata, ale są niezasłużenie mało znane wśród niespecjalistów. Ważne jest, aby poprawić tę wadę, w tym dowiedzieć się wszystkiego Iridia.

Warto od razu powiedzieć iryd jest metalem. Dlatego ma wszystkie te właściwości, które są typowe dla innych metali. Taki pierwiastek chemiczny oznaczony kombinacją znaków łacińskich Ir. W układzie okresowym bierze 77 komórek. Odkrycie irydu miało miejsce w 1803 r. W ramach tego samego badania, w którym angielski naukowiec Tennant wyodrębnił osm.

Surowcem do otrzymywania takich pierwiastków była ruda platyny, dostarczana z Ameryki Południowej. Początkowo metale izolowano w postaci osadów, których „wódka królewska” nie przyjmowała. Badanie wykazało obecność kilku wcześniej nieznanych substancji. Element otrzymał swoje słowne oznaczenie, ponieważ jego sole wyglądają, jakby opalizowały tęczą.

Chemicznie czysty iryd nie ma koloru tęczy. Ale charakteryzuje się dość atrakcyjnym srebrno-białym kolorem. Właściwości toksyczne nie zostały potwierdzone. Jednak poszczególne związki irydu mogą być szkodliwe dla ludzi. Fluor tego pierwiastka jest szczególnie toksyczny.

Wiele rosyjskich i zagranicznych przedsiębiorstw zajmuje się produkcją i rafinacją irydu. Prawie całe wydanie tego metalu jest produktem ubocznym surowców platynowych. Chociaż iryd nie jest fioletowy, naturalnie zawiera 2 izotopy. Elementy 191 i 193 są stabilne.Ale wyrażone właściwości radioaktywne, ale ma wiele sztucznie uzyskanych izotopów, ich okres półtrwania jest krótki.

Wytrzymałość i twardość irydu są bardzo wysokie. Obróbka tego metalu jest prawie niemożliwa. Ogniotrwałość Ten srebrno-biały element jest dość duży. Specjaliści Iridium należy do grupy platynowców. Twardość w skali Mohsa wynosi 6,5. Temperatura topnienia w stopniach sięga 2466 stopni. Iryd jednak zaczyna wrzeć tylko w 4428 stopniach. Ciepło topnienia wynosi 27610 J / mol. Ciepło wrzenia wynosi 604000 J / mol. Objętość molowa została określona przez ekspertów na poziomie 8,54 metra sześciennego. patrz na mol.

Sieć krystaliczna tego elementu jest sześcienna; wierzchołki sześcianu są powierzchniami kryształowymi. 191. izotop stanowi 37,3% atomów irydu. Pozostałe 62,3% to izotop 193. Gęstość tego pierwiastka (lub inaczej ciężar właściwy) osiąga 22400 kg na 1 m3.

Ale same atomy irydu rzadko wchodzą w jakąkolwiek reakcję. Ten pierwiastek wyróżnia się wyjątkową pasywnością chemiczną.. Całkowicie nie rozpuszcza się w wodzie i nie zmienia w żaden sposób nawet przy dłuższym kontakcie z powietrzem. Jeśli temperatura substancji jest mniejsza niż 100 stopni, nie będzie reagować nawet z „aqua regia”, nie wspominając o innych kwasach i ich kombinacjach. Reakcja z fluorem jest możliwa w temperaturze 400 stopni, ponieważ reakcja z chlorem lub siarką będzie musiała ogrzać iryd do czerwonego ciepła.

Znane są 4 chlorki, w których liczba atomów chloru wynosi od 1 do 4. Wpływ tlenu jest zauważalny w temperaturze nie niższej niż 1000 stopni. Produktem tej interakcji jest dwutlenek irydu - substancja praktycznie nierozpuszczalna w wodzie. Rozpuszczalność można zwiększyć przez utlenienie przy użyciu środka kompleksującego. Najwyższy stopień utlenienia w normalnych warunkach można osiągnąć tylko w sześciofluorku irydu.

W ekstremalnie niskich temperaturach pojawiają się związki o wartościowościach 7 i 8. Mogą tworzyć się złożone sole (zarówno kationowe, jak i anionowe). Należy zauważyć, że silnie nagrzany metal może powodować korozję kwasu solnego nasyconego tlenem. Ważną rolę odgrywają chemicy:

• wodorotlenki;
• chlorki;
• halogenki;
• tlenek;
• karbonylki irydu.

Uzyskanie irydu w naturze jest znacznie utrudnione przez jego rzadkość. W środowisku naturalnym metal ten jest zawsze mieszany z pokrewnymi substancjami. Jeśli ten pierwiastek zostanie gdzieś znaleziony, platyna lub metale z jego grupy są koniecznie w pobliżu. Niektóre rudy zawierające nikiel i miedź obejmują iryd w formie zdyspergowanej. Główna część tego pierwiastka jest wydobywana z materii obojętnej w:

• Republika Południowej Afryki
• Kanada
• Północnoamerykański stan Kalifornia;
• depozyty na wyspie Tasmania (należącej do Związku Australijskiego);
• Indonezja (na wyspie Kalimantan);
• różne obszary Nowej Gwinei.

Iryd zmieszany z osmem jest wydobywany w starych górskich fałdach znajdujących się w tych samych krajach. Wiodącą rolę na rynku globalnym odgrywają firmy z Republika Południowej Afryki. Nie bez powodu produkcja w tym kraju wpływa bezpośrednio na równowagę podaży i popytu, czego nie można powiedzieć o produktach z innych regionów planety. Zgodnie z istniejącymi ideami naukowymi rzadkość irydu wynika z faktu, że przybył on na naszą planetę tylko w meteorytach, a zatem stanowi milionową część masy skorupy ziemskiej.

Jednak niektórzy eksperci nie zgadzają się z tym. Podkreślają, że tylko niewielka część wszystkich złóż irydu jest badana i nadaje się do rozwoju na poziomie nowoczesnej technologii. Złoża, które pojawiły się w starożytnej geologicznej starożytności, zawierają setki razy więcej w osobnych warstwach irydu niż skały już opracowane.

Dziś iryd jest wydobywany dopiero po wydobyciu głównych minerałów.. Jest to złoto, nikiel, platyna lub miedź. Kiedy złoża są bliskie wyczerpania, ruda zaczyna przetwarzać za pomocą specjalnych odczynników, które uwalniają ruten, osm, pallad. Dopiero po nich przychodzi kolej na otrzymanie elementu „tęczy”. Dalej:

• czysta ruda;
• zmiażdż go na proszek;
• wciśnięty ten proszek;
• formowane elementy są przetapiane w piecach elektrycznych z ciągłym ruchem strumienia argonu.

Wystarczająco duża ilość metalu jest wydobywana z szlamu anodowego pozostałego po produkcji miedzi z niklem. Początkowo osady wzbogacają się. Tłumaczenie na roztwór platyny i innych metali, w tym irydu, zachodzi pod wpływem gorącej aqua regia. Osm jest w nierozpuszczonym osadzie. Kompleksy platyny, irydu i rutenu są strącane sukcesywnie z roztworu pod działaniem chlorku amonu.

Około 66% wyekstrahowanego irydu stosowany w przemyśle chemicznym. Wszystkie pozostałe sektory gospodarki dzielą resztę. W ostatnich dziesięcioleciach wartość biżuterii „purpurowego metalu” stale rośnie.. Od końca lat dziewięćdziesiątych od czasu do czasu opracowywano z niego pierścionki inkrustowane złotą biżuterią. Ważne: biżuteria jest wykonana nie tyle z czystego irydu, co ze stopu z platyną. 10% dodatku wystarcza do 3-krotnego zwiększenia wytrzymałości detalu i produktu gotowego bez znacznego wzrostu kosztów.

W innych branżach stopy irydu wyraźnie wyprzedzają także czysty metal. Technologowie bardzo doceniają zdolność do zwiększania twardości i wytrzymałości produktów poprzez drobne dodatki. Tak więc dodatki irydu są stosowane w celu zwiększenia odporności drutu na zużycie do lamp elektronicznych. Stały metal nakłada się po prostu na molibden lub wolfram. Późniejsze spiekanie następuje pod prasą w wysokiej temperaturze.

I tutaj musimy szczególnie wspomnieć o zastosowaniu irydu w przemyśle chemicznym. Tam jego stopy są potrzebne do uzyskania naczyń odpornych na różne odczynniki i wysoką temperaturę. Iryd jest również doskonałym katalizatorem. Zwiększona reaktywność jest szczególnie widoczna. w produkcji kwasu azotowego. A jeśli chcesz rozpuścić złoto w aqua regia, technologom gwarantuje się, że dokładnie wybiorą kubki wykonane ze stopu platyny i irydu.

Gdzie gotują kryształy do ​​urządzeń laserowychczęsto można znaleźć platynowe tygle irydowe. Całkowicie czysty metal nadaje się do części szczególnie precyzyjnych instrumentów przemysłowych i laboratoryjnych. Ustnik irydowy jest używany i szklarzekiedy muszą wykonać ogniotrwałe gatunki szkła. Ale to tylko niewielka część zastosowań tego niesamowitego elementu.

Eksperci od dawna zauważyli, że takie świece trwają dłużej.. Na początku były używane głównie w samochodach sportowych. Dziś stały się tańsze i stały się dostępne dla prawie wszystkich właścicieli samochodów. Twórcy potrzebują także stopów irydu instrumenty chirurgiczne. Coraz częściej są one również wykorzystywane do produkcji poszczególnych części rozrusznika serca.

Ciekawe, że moneta „10 franków” produkowana przez Rwandę jest wykonana z czystej biżuterii (próba 999) irydu. Ten metal jest również stosowany w katalizatorach samochodowych. Podobnie jak platyna pomaga szybciej usuwać spaliny. Ale iryd można znaleźć w najzwyklejszym piórze wiecznym. Tam czasami można zobaczyć kulę o nietypowym kolorze, umieszczoną na czubku długopisu lub pisma odręcznego.

W komponentach radiowych iryd był używany głównie kilkadziesiąt lat temu. Tworzono z niego grupy kontaktów, a także komponenty, które mogą być bardzo gorące. To rozwiązanie pozwala zapewnić trwałość produktów.Izotop iryd-192 jest jednym ze sztucznych radionuklidów. Jest produkowany do wykrywania defektów w celu sprawdzenia właściwości spoin, stali i stopów aluminium.

Do produkcji stosuje się stop osmu z irydem igły do ​​kompasu. A termopary, które łączą elektrody irydowe i konwencjonalne, są wykorzystywane do badań fizycznych. Tylko oni mogą bezpośrednio zarejestrować temperaturę około 3000 stopni. Cena takich konstrukcji jest bardzo wysoka. Wykorzystanie ich w zwykłym przemyśle nie jest jeszcze ekonomicznie wykonalne.

Elektroda tytanowa irydowa - Jeden ze względnie nowych osiągnięć w dziedzinie elektrolizy. Substancja ogniotrwała jest natryskiwana na podstawę z folii tytanowej. W tym przypadku tylko argon znajduje się w komorze roboczej. Elektrody mogą wyglądać jak siatka lub płyta. Takie elektrody:

• odporny na wysoką temperaturę;
• odporny na znaczne napięcie, gęstość i wytrzymałość prądu;
• nie powoduj korozji;
• bardziej ekonomiczny niż elektrody z dodatkiem platyny (ze względu na znacznie dłuższy zasób).

Małe pojemniki z radioaktywnymi izotopami irydu są poszukiwane w metalurgii. Promienie gamma są częściowo absorbowane przez ładunek. Dlatego możesz ustalić, jaki jest poziom ładunku w piecu.

Możesz również wskazać takie zastosowania 77. elementu, jak:

• otrzymywanie stopów molibdenu i wolframu, silniejszych w wysokiej temperaturze;
• zwiększona odporność tytanu i chromu na kwasy;
• produkcja generatorów termoelektrycznych;
• produkcja katod termionowych (wraz z lantanem i cerem);
• tworzenie zbiorników paliwa do rakiet kosmicznych (w stopie z hafnem);
• produkcja propylenu na bazie metanu i acetylenu;
• dodatek do katalizatorów platynowych do produkcji tlenków azotu (prekursorów kwasu azotowego) - ale proces ten nie jest już bardzo istotny;
• uzyskanie referencyjnych jednostek miary (a dokładniej wymaga to stopu platynowo-irydowego).

Sole irydu mają bardzo zróżnicowany kolor. Tak więc, w zależności od liczby dołączonych atomów chloru, związek może mieć kolory miedziany, ciemnozielony, oliwkowy lub brązowy. Difluorek irydu jest żółty. Związki z ozonem i bromem są koloru niebieskiego. W czystym irydzie odporność na korozję jest bardzo wysoka, nawet po podgrzaniu do 2000 stopni.

W skałach lądowych stężenie związków irydu jest bardzo niskie.. Rośnie poważnie tylko w skałach meteorytowych. Takie kryterium pozwala badaczom ustalić ważne fakty dotyczące różnych struktur geologicznych. W sumie na Ziemi powstaje tylko kilka ton irydu.

Aby poznać inne właściwości i zastosowania irydu, zobacz następne wideo.