Tudo sobre irídio

A maioria das pessoas tem uma boa idéia de ferro e alumínio, prata e ouro. Mas existem elementos químicos que desempenham um papel um pouco menor na vida do mundo moderno, mas são merecidamente pouco conhecidos entre os não especialistas. É importante corrigir essa falha, incluindo aprender tudo sobre iridia.

Vale dizer imediatamente que o irídio é um metal. Portanto, possui todas as propriedades típicas de outros metais. Esse elemento químico denotado por uma combinação de caracteres latinos Ir. Na tabela periódica, ele leva 77 células. A descoberta do irídio ocorreu em 1803, como parte do mesmo estudo em que o cientista inglês Tennant isolou o ósmio.

A matéria-prima para a obtenção desses elementos foi o minério de platina, entregue na América do Sul. Inicialmente, os metais foram isolados na forma de sedimentos, que a "vodka real" não consumia. O estudo mostrou a presença de várias substâncias anteriormente desconhecidas. O elemento recebeu sua designação verbal porque seus sais parecem iridescentes com um arco-íris.

O irídio quimicamente puro não tem cor de arco-íris. Mas é caracterizado por uma cor branco prateado bastante atraente. Propriedades tóxicas não confirmadas. No entanto, os compostos individuais de irídio podem ser prejudiciais aos seres humanos. O fluoreto desse elemento é especialmente tóxico.

Várias empresas russas e estrangeiras estão envolvidas na produção e refino de irídio. Quase toda a liberação deste metal é um subproduto das matérias-primas de platina. Embora o irídio não seja roxo, contém naturalmente dois isótopos. Os 191º e 193º elementos são estáveis.Mas expressou propriedades radioativas, mas tem um número de isótopos obtidos artificialmente, sua meia-vida é curta.

A força e dureza do irídio são muito altas. A usinagem deste metal é quase impossível. Refratariedade Este elemento branco prateado é bastante grande. Especialistas O irídio pertence ao grupo da platina. A dureza de Mohs é 6,5. O ponto de fusão em graus atinge 2466 graus. Irídio, no entanto, começa a ferver apenas a 4428 graus. O calor da fusão é 27610 J / mol. O calor da ebulição é de 604000 J / mol. O volume molar foi determinado por especialistas no nível de 8,54 metros cúbicos. veja por mole.

A estrutura cristalina desse elemento é cúbica; os vértices do cubo são faces de cristal. O 191º isótopo responde por 37,3% dos átomos de irídio. Os 62,3% restantes são representados pelo 193º isótopo. A densidade deste elemento (ou gravidade específica) atinge 22400 kg por 1 m3.

Mas os próprios átomos de irídio raramente entram em qualquer tipo de reação. Este elemento se distingue pela excelente passividade química.. Ele não se dissolve completamente na água e não muda de maneira alguma, mesmo com contato prolongado com o ar. Se a temperatura da substância for inferior a 100 graus, ela não reagirá nem com "aqua regia", sem mencionar outros ácidos e suas combinações. A reação com flúor é possível a 400 graus, pois a reação com cloro ou enxofre terá que aquecer o irídio para aquecer o vermelho.

São conhecidos 4 cloretos nos quais o número de átomos de cloro varia de 1 a 4. O efeito do oxigênio é perceptível a uma temperatura não inferior a 1000 graus. O produto dessa interação é o dióxido de irídio - uma substância praticamente insolúvel em água. A solubilidade pode ser aumentada por oxidação usando um agente complexante. O estado de oxidação mais alto em condições normais pode ser alcançado apenas no hexafluoreto de irídio.

Em temperaturas extremamente baixas, aparecem compostos com valências de 7 e 8. Sais complexos (tipos catiônicos e aniônicos) podem se formar. Note-se que o metal fortemente aquecido pode corroer o ácido clorídrico saturado com oxigênio. Um papel importante é dado pelos químicos:

• hidróxidos;
• cloretos;
• halogenetos;
• óxido;
• carbonilos de irídio.

A obtenção de irídio na natureza é muito prejudicada por sua grande raridade. No ambiente natural, esse metal é sempre misturado com substâncias relacionadas. Se esse elemento for encontrado em algum lugar, então a platina ou os metais do seu grupo estarão necessariamente próximos. Alguns minérios contendo níquel e cobre incluem irídio na forma dispersa. A parte principal desse elemento é extraída da matéria inerte em:

• África do Sul
• Canadá
• Estado norte-americano da Califórnia;
• depósitos na ilha da Tasmânia (de propriedade da União Australiana);
• Indonésia (na ilha de Kalimantan);
• diferentes áreas da Nova Guiné.

O irídio misturado com ósmio é extraído em antigas dobras de montanhas localizadas nos mesmos países. O papel principal no mercado global é desempenhado por empresas de África do Sul. Não é à toa que a produção neste país afeta diretamente o balanço de oferta e demanda, o que não pode ser dito sobre produtos de outras regiões do planeta. De acordo com as idéias científicas existentes, a raridade do irídio se deve ao fato de que ele só chegou ao nosso planeta em meteoritos e, portanto, representa um milionésimo de um por cento da massa da crosta terrestre.

No entanto, alguns especialistas discordam disso. Eles insistem que apenas uma pequena parte de todos os depósitos de irídio é explorada e adequada para o desenvolvimento no nível da tecnologia moderna. Depósitos que apareceram na antiguidade geológica antiga contêm centenas de vezes mais em camadas separadas de irídio do que nas rochas já desenvolvidas.

Hoje, o irídio é extraído somente após a extração dos principais minerais.. É ouro, níquel, platina ou cobre. Quando o depósito está quase esgotado, o minério é tratado com reagentes especiais que liberam rutênio, ósmio e paládio. Somente depois deles chega a vez de receber um elemento "arco-íris". Seguinte:

• minério limpo;
• esmague-o em pó;
• pressionou este pó;
• as peças moldadas são repelidas em fornos elétricos, com o movimento contínuo de um jato de argônio.

Uma quantidade suficientemente grande de metal é extraída do lodo de ânodo deixado pela produção de cobre-níquel. Inicialmente, o lodo enriquece. A tradução para uma solução de platina e outros metais, incluindo o irídio, ocorre sob a influência de aqua regia quente. O ósmio está em sedimentos não dissolvidos. Complexos de platina, irídio e rutênio são precipitados sucessivamente de uma solução sob a ação do cloreto de amônio.

Cerca de 66% do irídio extraído usado na indústria química. Todos os outros setores da economia compartilham o restante. Nas últimas décadas, o valor das jóias do "metal roxo" vem crescendo constantemente.. Desde o final dos anos 90, anéis, incrustados de jóias de ouro, ocasionalmente foram desenvolvidos a partir dele. Importante: as jóias são feitas não tanto de irídio puro como de sua liga com platina. 10% do aditivo é suficiente para aumentar a resistência da peça e do produto acabado em até 3 vezes, sem um aumento significativo no custo.

Em outras indústrias, as ligas de irídio também estão claramente à frente do metal puro. A capacidade de aumentar a dureza e a resistência dos produtos através de pequenos aditivos é muito apreciada pelos tecnólogos. Portanto, aditivos de irídio são usados ​​para aumentar a resistência ao desgaste do fio para lâmpadas eletrônicas. O metal sólido é simplesmente aplicado sobre molibdênio ou tungstênio. A sinterização subsequente ocorre sob uma prensa, a alta temperatura.

E aqui devemos mencionar especialmente o uso de irídio na indústria química. Lá, suas ligas são necessárias para obter pratos resistentes a vários reagentes e a altas temperaturas. O irídio também é um excelente catalisador. O aumento da reatividade é especialmente evidente. na produção de ácido nítrico. E se você precisar dissolver ouro em aqua regia, é quase garantido que os tecnólogos escolham exatamente as tigelas feitas de liga de platina-irídio.

Onde eles cozinham cristais para dispositivos lasermuitas vezes pode ser encontrado cadinhos de irídio de platina. O metal completamente puro é adequado para peças de instrumentos industriais e de laboratório particularmente precisos. O bocal de irídio é usado e vidraceirosquando eles precisam fazer graus refratários de vidro. Mas isso é apenas uma pequena parte das aplicações do elemento incrível.

Os especialistas observam há muito tempo que essas velas duram mais.. No início, eles eram usados ​​principalmente para carros esportivos. Hoje eles se tornaram mais baratos e estão disponíveis para quase todos os proprietários de automóveis. As ligas de irídio também são necessárias pelos criadores instrumentos cirúrgicos. Cada vez mais, eles também são usados ​​na produção de partes individuais de um marcapasso.

É curioso que a moeda de 10 francos produzida por Ruanda seja feita de irídio de jóias puras (finura 999). Este metal também é usado em catalisadores automotivos. Como a platina, ajuda a limpar os gases de escape mais rapidamente. Mas você pode encontrar irídio na caneta-tinteiro mais comum. Às vezes, você pode ver uma bola de cores incomuns, localizada na ponta de uma caneta ou bastão de tinta.

Nos componentes de rádio, o irídio foi usado principalmente várias décadas atrás. Grupos de contatos, bem como componentes que podem ser muito quentes, foram criados com mais frequência. Esta solução permite garantir a durabilidade dos produtos.O isótopo do irídio-192 é um dos radionuclídeos artificiais. É produzido para detecção de falhas, para verificar as características de soldas, ligas de aço e alumínio.

Uma liga de ósmio com irídio é usada para fazer agulhas de bússola. E os termopares, que combinam irídio e eletrodos convencionais, são usados ​​para pesquisas físicas. Somente eles podem registrar diretamente uma temperatura de cerca de 3000 graus. O preço dessas estruturas é muito alto. Usá-los na indústria comum ainda não é economicamente viável.

Eletrodo de titânio de irídio - Um dos desenvolvimentos relativamente novos no campo da eletrólise. Uma substância refratária é pulverizada sobre uma base de folha de titânio. Nesse caso, apenas argônio está na câmara de trabalho. Os eletrodos podem parecer uma grade ou uma placa. Tais eletrodos:

• resistente a altas temperaturas;
• resistente a tensão, densidade e força de corrente significativas;
• não corroa;
• mais econômico que os eletrodos com a adição de platina (devido a um recurso significativamente mais longo).

Pequenos recipientes com isótopos radioativos de irídio estão em demanda na metalurgia. Os raios gama são parcialmente absorvidos pela carga. Portanto, você pode determinar qual é o nível de carga dentro do forno.

Você também pode apontar para aplicações do 77º elemento como:

• obtenção de ligas de molibdênio e tungstênio, mais fortes a alta temperatura;
• resistência aumentada de titânio e cromo a ácidos;
• produção de geradores termoelétricos;
• fabricação de cátodos termiônicos (juntamente com lantânio e cério);
• criação de tanques de combustível para foguetes espaciais (em uma liga com háfnio);
• produção de propileno à base de metano e acetileno;
• uma adição aos catalisadores de platina para a produção de óxidos de nitrogênio (precursores do ácido nítrico) - mas esse processo não é mais muito relevante;
• obter unidades de medida de referência (mais precisamente, isso requer uma liga de platina-irídio).

Os sais de irídio são de cores muito diversas. Portanto, dependendo do número de átomos de cloro conectados, o composto pode ter cores vermelho cobre, verde escuro, verde-oliva ou marrom. O difluoreto de irídio é amarelo. Os compostos com ozônio e bromo são de cor azul. No irídio puro, a resistência à corrosão é muito alta, mesmo quando aquecida a 2000 graus.

Nas rochas terrestres, a concentração de compostos de irídio é muito baixa.. Só se eleva seriamente em rochas de meteoritos. Tal critério permite que os pesquisadores estabeleçam fatos importantes sobre várias estruturas geológicas. No total, apenas algumas toneladas de irídio são produzidas na terra.

Para outras propriedades e aplicações do irídio, consulte o próximo vídeo.