Totul despre iridiu

Majoritatea oamenilor au o idee destul de bună despre fier și aluminiu, argint și aur. Există însă elemente chimice care joacă un rol ușor mai mic în viața lumii moderne, dar sunt necunoscute puțin cunoscute printre nespecialiști. Este important să remediați acest defect, inclusiv învățarea despre toate iridiu.

Merită să spun imediat asta iridiul este un metal. Prin urmare, are toate acele proprietăți care sunt tipice altor metale. Un astfel de element chimic notat de o combinație de caractere latine Ir. În tabelul periodic, el ia 77 de celule. Descoperirea iridiumului a avut loc în 1803, ca parte a aceluiași studiu în care omul de știință englez Tennant a izolat osmiul.

Materia primă pentru obținerea unor astfel de elemente a fost minereul de platină, livrat din America de Sud. Inițial, metalele au fost izolate sub formă de sediment, pe care „vodka regală” nu le-a luat. Studiul a arătat prezența mai multor substanțe necunoscute anterior. Elementul a primit desemnarea sa verbală, deoarece sărurile sale arată ca și cum sunt iridescente cu un curcubeu.

Iridiul chimic pur nu are o culoare curcubeu. Dar se caracterizează printr-o culoare alb-argintiu destul de atractivă. Proprietăți toxice neconfirmate. Cu toate acestea, compușii individuali de iridiu pot fi dăunători oamenilor. Fluorura acestui element este în special toxică.

O serie de întreprinderi rusești și străine sunt angajate în producerea și rafinarea iridiului. Aproape întreaga eliberare a acestui metal este un produs secundar din materii prime de platină. Deși iridiul nu este purpuriu, conține în mod natural 2 izotopi. Elementele 191 și 193 sunt stabile.Dar proprietăți radioactive exprimate, dar are o serie de izotopi obținuți artificial, timpul de înjumătățire a acestora este scurt.

Rezistența și duritatea iridiului sunt foarte mari. Prelucrarea acestui metal este aproape imposibilă. infusibility Acest element alb-argintiu este destul de mare. specialiști Iridiul aparține grupei de platină. Duritatea Mohs este de 6,5. Punctul de topire în grade atinge 2466 grade. Iridiul începe însă să fiarbă doar la 4428 de grade. Căldura de fuziune este de 27610 J / mol. Căldura de fierbere este de 604000 J / mol. Volumul molar a fost determinat de experți la nivelul de 8,54 metri cubi. vezi pe aluniță.

Grosimea cristalului acestui element este cubică, vertexurile cubului sunt fețe de cristal. Al 19-lea izotop reprezintă 37,3% din atomii de iridiu. Celelalte 62,3% sunt reprezentate de izotopul 193. Densitatea acestui element (sau altfel, gravitația specifică) ajunge la 22400 kg la 1 m3.

Dar atomii de iridiu în sine intră foarte rar în vreun fel de reacție. Acest element se distinge prin o pasivitate chimică deosebită.. Nu se dizolvă complet în apă și nu se schimbă în niciun fel chiar și cu contactul prelungit cu aerul. Dacă temperatura substanței este mai mică de 100 de grade, atunci nu va reacționa nici măcar cu „aqua regia”, ca să nu mai vorbim de alți acizi și combinațiile lor. Reacția cu fluor este posibilă la 400 de grade, pentru că reacția cu clor sau sulf va trebui să încălzească iridiul la căldură roșie.

Se cunosc 4 cloruri în care numărul de atomi de clor variază de la 1 la 4. Efectul oxigenului se observă la o temperatură nu mai mică de 1000 de grade. Produsul acestei interacțiuni este dioxidul de iridiu - o substanță care este practic insolubilă în apă. Solubilitatea poate fi crescută prin oxidare folosind un agent de complexare. Cea mai mare stare de oxidare în condiții normale poate fi obținută numai în hexafluorură de iridiu.

La temperaturi extrem de scăzute, compuși cu valențe de 7 și 8. apar săruri complexe (atât cationice, cât și anionice). Se observă că metalul puternic încălzit poate coroda acidul clorhidric saturat cu oxigen. Un rol important îl au chimiștii:

• hidroxizi;
• cloruri;
• halogenuri;
• oxid;
• carbonil iridiu.

Obținerea de iridiu în natură este mult împiedicat de marea raritate. În mediul natural, acest metal este întotdeauna amestecat cu substanțe înrudite. Dacă acest element se găsește undeva, atunci platina sau metalele din grupul său sunt neapărat în apropiere. Unele minereuri care conțin nichel și cupru includ iridiu în formă dispersată. Partea principală a acestui element este extrasă din materie inertă în:

• Africa de Sud
• Canada;
• Statul nord-american California;
• depozite pe insula Tasmania (deținută de Uniunea Australiană);
• Indonezia (pe insula Kalimantan);
• diferite zone din Noua Guinee.

Iridiul amestecat cu osmiu este extras în pliere de munte vechi situate în aceleași țări. Rolul de lider pe piața globală îl joacă companiile din Africa de Sud. Nu degeaba producția din această țară afectează în mod direct soldul ofertei și cererii, ceea ce nu se poate spune despre produsele din alte regiuni ale planetei. Conform ideilor științifice existente, raritatea iridiului se datorează faptului că a venit pe planeta noastră doar în meteoriți și, prin urmare, reprezintă o milionime de procente din masa scoarței terestre.

Cu toate acestea, unii experți nu sunt de acord cu acest lucru. Ei insistă că doar o mică parte din toate depozitele de iridiu sunt explorate și potrivite dezvoltării la nivelul tehnologiei moderne. Depozitele care au apărut în antichitatea geologică antică conțin de sute de ori mai mult în straturi separate de iridiu decât rocile deja dezvoltate.

Astăzi, iridiul este extras numai după extragerea mineralelor majore.. Este aur, nichel, platină sau cupru. Când depozitul este aproape de epuizare, minereul începe să se proceseze cu reactivi speciali care eliberează ruteniu, osmiu, paladiu. Numai după ei vine rândul primirii unui element „curcubeu”. următor:

• minereu curat;
• zdrobiți-l în pulbere;
• a presat această pulbere;
• piesele turnate sunt turnate în cuptoare electrice, cu mișcarea continuă a unui jet de argon.

O cantitate suficient de mare de metal este extrasă din nămolul anodic lăsat de producția de cupru-nichel. Inițial, nămolul îmbogățește. Traducerea într-o soluție de platină și alte metale, inclusiv iridiu, are loc sub influența acviei calde. Osmiul se află în sedimente nedizolvate. Complexele de platină, iridiu și ruteniu sunt precipitate succesiv dintr-o soluție sub acțiunea clorurii de amoniu.

Aproximativ 66% din iridiul extras utilizat în industria chimică. Toate celelalte sectoare ale economiei împărtășesc restul. În ultimele decenii, valoarea bijuteriilor „metalului violet” a crescut constant.. De la sfârșitul anilor '90, inele din ea au fost dezvoltate ocazional. Important: bijuteriile sunt făcute nu atât din iridiu pur, cât și din aliajul său cu platină. 10% din aditiv este suficient pentru a crește rezistența piesei de prelucrat și a produsului finit de până la 3 ori, fără o creștere semnificativă a costurilor.

În alte industrii, aliajele de iridiu sunt, în mod clar, înaintea metalului pur. Capacitatea de a crește duritatea și rezistența produselor prin aditivi minori este foarte apreciată de tehnologi. Deci, aditivii de iridiu sunt folosiți pentru a crește rezistența la uzură a sârmei pentru lămpile electronice. Metalul solid este pur și simplu aplicat pe molibden sau tungsten. Sinterizarea ulterioară se produce sub presă, la temperatură ridicată.

Și aici trebuie să menționăm în special utilizarea iridiului în industria chimică. Acolo, aliajele sale sunt necesare pentru a obține vase rezistente la diverși reactivi și la temperaturi ridicate. Iridiul este de asemenea un excelent catalizator. Reactivitatea crescută este deosebit de evidentă. în producerea acidului azotic. Și dacă trebuie să dizolvați aurul în aqua regia, atunci tehnologii sunt aproape garantați să aleagă exact cupele fabricate din aliaj de platină-iridiu.

Unde gătesc cristale pentru dispozitive cu laserpoate fi adesea găsit creuzete de iridiu de platină. Metalul complet pur este potrivit pentru piese din instrumente industriale și de laborator deosebit de precise. Se folosește dispozitivul bucal iridiu și geamgiicând trebuie să facă grade de sticlă refractare. Dar aceasta este doar o mică parte din aplicațiile elementului uimitor.

Experții au remarcat de mult că astfel de lumânări durează mai mult.. La început, au fost folosite mai ales pentru mașini sport. Astăzi au devenit mai ieftine și au devenit disponibile aproape tuturor proprietarilor de mașini. Aliaturile de iridiu sunt necesare și de creatori instrumente chirurgicale. Ele sunt din ce în ce mai utilizate în producția de piese individuale ale unui stimulator cardiac.

Este curios că moneda „10 franci” produsă de Rwanda este realizată din iridiu pur (999 finețe) de calitate bijuterie. Acest metal este folosit și în catalizatorii auto. Ca și platina, ajută la curățarea mai rapidă a fumurilor de evacuare. Dar puteți găsi iridiu în cel mai obișnuit stilou. Acolo puteți vedea uneori o bilă de culoare neobișnuită, situată pe vârful unui stilou sau tijă de cerneală.

În componentele radio, iridiul a fost utilizat în principal cu câteva decenii în urmă. Au fost alcătuite mai des grupuri de contact, precum și componente care pot fi foarte fierbinți. Această soluție permite asigurarea durabilității produselor.Izotopul iridium-192 este unul dintre radionuclizii artificiali. Este produs pentru detectarea defectelor pentru a verifica caracteristicile sudurilor, oțelului și aliajelor de aluminiu.

Este fabricat un aliaj de osmiu cu iridiu ace de busolă. Și termocuple, care combină iridiu și electrozi convenționali, sunt folosiți pentru cercetarea fizică. Doar ei pot înregistra direct o temperatură de aproximativ 3000 de grade. Prețul unor astfel de structuri este foarte mare. Folosirea lor în industria obișnuită nu este încă viabilă din punct de vedere economic.

Electrod de titan Iridium - Una dintre evoluțiile relativ noi în domeniul electrolizei. O substanță refractară este pulverizată pe o bază de folie de titan. În acest caz, în camera de lucru se află doar argon. Electrozii pot părea o grilă sau o placă. Astfel de electrozi:

• rezistent la temperaturi ridicate;
• rezistent la tensiune, densitate și rezistență de curent semnificative;
• nu se corodează;
• mai economic decât electrozii cu adăugarea de platină (datorită unei resurse semnificativ mai lungi).

Containerele mici cu izotopi radioactivi de iridiu sunt solicitate în metalurgie. Razele gamma sunt parțial absorbite de sarcină. Prin urmare, puteți determina care este nivelul de încărcare din interiorul cuptorului.

Puteți, de asemenea, să indicați astfel de aplicații ale celui de-al 77-lea element ca:

• obtinerea aliajelor de molibden si tungsten, mai puternice la temperatura ridicata;
• rezistență crescută a titanului și a cromului la acizi;
• producerea generatoarelor termoelectrice;
• fabricarea catodilor termionici (împreună cu lantanul și ceriul);
• crearea rezervoarelor de combustibil pentru rachetele spațiale (într-un aliaj cu hafnium);
• producerea de propilenă pe bază de metan și acetilenă;
• un plus la catalizatorii de platină pentru producerea de oxizi de azot (precursori ai acidului azotic) - dar acest proces nu mai este foarte relevant;
• obținerea de unități de măsură de referință (mai precis, acest lucru necesită un aliaj de platină-iridiu).

Sărurile de iridiu au o culoare foarte diversă. Deci, în funcție de numărul de atomi de clor atașați, compusul poate avea culori roșu de cupru, verde închis, măsline sau maro. Difluorura de iridiu este galbenă. Compușii cu ozon și brom sunt de culoare albastră. În iridiu pur, rezistența la coroziune este foarte mare chiar și atunci când este încălzită la 2000 de grade.

În rocile terestre, concentrația compușilor de iridiu este foarte mică.. Se ridică grav doar în rocile meteoritice. Un astfel de criteriu permite cercetătorilor să stabilească fapte importante despre diverse structuri geologice. În total, doar câteva tone de iridiu sunt produse pe pământ.

Pentru alte proprietăți și aplicații ale iridiumului, vedeți următorul videoclip.