Všetko o irídiu

Väčšina ľudí má celkom dobrý nápad na železo a hliník, striebro a zlato. Existujú však chemické prvky, ktoré zohrávajú o niečo menšiu úlohu v živote moderného sveta, ale medzi nešpecialistami sú málo známe. Je dôležité túto chybu napraviť vrátane toho, že sa dozviem všetko irídium.

Okamžite to stojí za to povedať irídium je kov. Preto má všetky vlastnosti, ktoré sú typické pre iné kovy. Taký chemický prvok označená kombináciou latinských znakov Ir. V periodickej tabuľke berie 77 buniek. Objav iridia sa objavil v roku 1803 ako súčasť tej istej štúdie, v ktorej anglický vedec Tennant izoloval osmium.

Surovinou na získanie týchto prvkov bola platinová ruda dodávaná z Južnej Ameriky. Spočiatku boli kovy izolované vo forme sedimentu, ktorý „kráľovská vodka“ nebral. Štúdia preukázala prítomnosť niekoľkých predtým neznámych látok. Prvok dostal svoje slovné označenie, pretože jeho soli vyzerajú, akoby boli dúhové.

Chemicky čisté irídium nemá dúhovú farbu. Vyznačuje sa však skôr atraktívnou strieborno-bielou farbou. Toxické vlastnosti neboli potvrdené. Jednotlivé zlúčeniny irídia však môžu byť pre človeka škodlivé. Fluorid tohto prvku je obzvlášť toxický.

Viaceré ruské a zahraničné podniky sa zaoberajú výrobou a rafináciou irídia. Takmer celé uvoľnenie tohto kovu je vedľajším produktom surovín platiny. Hoci irídium nie je fialové, prirodzene obsahuje 2 izotopy. Prvky 191. a 193. sú stabilné.Vyjadrili sa však rádioaktívne vlastnosti, má však niekoľko umelo získaných izotopov, ich polčas je krátky.

Sila a tvrdosť irídia sú veľmi vysoké. Obrábanie tohto kovu je takmer nemožné. infusibility Tento strieborno-biely prvok je dosť veľký. špecialisti Iridium patrí do skupiny platiny. Mohsova tvrdosť je 6,5. Teplota topenia v stupňoch dosahuje 2466 stupňov. Iridium sa však začína variť iba pri 4428 ° C. Teplo fúzie je 27610 J / mol. Teplo varu je 604 000 J / mol. Molárny objem bol stanovený odborníkmi na úrovni 8,54 metrov kubických. vidieť na mól.

Kryštalická mriežka tohto prvku je kubická, vrcholy kocky sú kryštalické steny. 191. izotop predstavuje 37,3% atómov irídia. Zvyšných 62,3% predstavuje 193. izotop. Hustota tohto prvku (alebo inak špecifická hmotnosť) dosahuje 22400 kg na 1 m3.

Ale atómy irídia samotné zriedka vstupujú do akejkoľvek reakcie. Tento prvok sa vyznačuje vynikajúcou chemickou pasivitou., Úplne sa nerozpúšťa vo vode a nemení sa ani pri dlhodobom kontakte so vzduchom. Ak je teplota látky menšia ako 100 stupňov, nebude reagovať ani s „aqua regia“, nehovoriac o iných kyselinách a ich kombináciách. Reakcia s fluórom je možná pri 400 stupňoch, pretože pri reakcii s chlórom alebo sírou sa bude musieť irídium zahriať na červené teplo.

Sú známe 4 chloridy, v ktorých sa počet atómov chlóru pohybuje od 1 do 4. Účinok kyslíka je zrejmý pri teplote nie nižšej ako 1000 stupňov. Výsledkom tejto interakcie je oxid irídium - látka, ktorá je prakticky nerozpustná vo vode. Rozpustnosť sa môže zvýšiť oxidáciou s použitím komplexotvorného činidla. Najvyšší oxidačný stav za normálnych podmienok je možné dosiahnuť iba v prípade irídium hexafluoridu.

Pri extrémne nízkych teplotách sa objavujú zlúčeniny s valenciami 7 a 8. Môžu sa tvoriť komplexné soli (ako katiónové, tak aniónové). Je potrebné poznamenať, že silne zahrievaný kov môže korodovať kyselinou chlorovodíkovou nasýtenou kyslíkom. Dôležitú úlohu zohrávajú chemici:

• hydroxidy;
• chloridy;
• halogenidy;
• oxid;
• karbonyl irídia.

Získanie irídia v prírode je výrazne brzdené jeho veľkou vzácnosťou. V prírodnom prostredí je tento kov vždy zmiešaný s príbuznými látkami. Ak sa tento prvok niekde nachádza, platina alebo kovy zo svojej skupiny sú nevyhnutne v blízkosti. Niektoré rudy obsahujúce nikel a meď zahŕňajú irídium v ​​dispergovanej forme. Hlavná časť tohto prvku sa extrahuje z inertných látok v:

• Južná Afrika
• Kanada;
• Severoamerický štát Kalifornia;
• vklady na ostrove Tasmánia (vo vlastníctve Austrálskej únie);
• Indonézia (na ostrove Kalimantan);
• rôzne oblasti Novej Guiney.

Iridium zmiešané s osmiom sa ťaží v starých horských priechodoch nachádzajúcich sa v rovnakých krajinách. Na globálnom trhu zohrávajú vedúcu úlohu spoločnosti z Južná Afrika, Nie je nadarmo, že výroba v tejto krajine priamo ovplyvňuje rovnováhu medzi ponukou a dopytom, čo sa nedá povedať o výrobkoch z iných oblastí planéty. Podľa existujúcich vedeckých nápadov je vzácnosť irídia spôsobená skutočnosťou, že na našu planétu prišla iba v meteoritoch, a preto predstavuje milióntinu percenta hmotnosti zemskej kôry.

Niektorí odborníci s tým však nesúhlasia. Trvajú na tom, že je skúmaná iba malá časť všetkých usadenín irídia a je vhodná na rozvoj na úrovni moderných technológií. Vklady, ktoré sa objavili v starovekom geologickom staroveku, obsahujú stovky krát viac v samostatných vrstvách irídia ako už vyvinuté horniny.

Dnes sa írium ťaží až po ťažbe hlavných minerálov., Je to zlato, nikel, platina alebo meď. Keď je ložisko takmer vyčerpané, ruda sa začína spracovávať špeciálnymi činidlami, ktoré uvoľňujú ruténium, osmium a paládium. Až po nich príde rad na prijatie prvku „dúha“. Ďalšie:

• čistá ruda;
• rozdrviť na prášok;
• lisoval tento prášok;
• formované obrobky sa pretavujú v elektrických peciach s kontinuálnym pohybom argónovej dýzy.

Z anódového kalu, ktorý zostal pri výrobe medi a niklu, sa extrahuje dostatočne veľké množstvo kovu. Spočiatku sa kal obohacuje. Translácia do roztoku platiny a iných kovov, vrátane irídia, prebieha pod vplyvom horúcej aqua regia. Osmium je v nerozpustenom sedimente. Komplexy platiny, irídia a ruténia sa postupne zrážajú z roztoku pôsobením chloridu amónneho.

Približne 66% extrahovaného irídia používané v chemickom priemysle, Všetky ostatné sektory hospodárstva zdieľajú zvyšok. V posledných desaťročiach hodnota šperky z „fialového kovu“ neustále rastie., Od konca 90. rokov sa z nej občas vyvinuli prstene, vykladané zlatými šperkami. Dôležité: šperky nie sú vyrobené tak z čistého irídia ako z jeho zliatiny s platinou. 10% prísady postačuje na zvýšenie pevnosti obrobku a hotového výrobku až trikrát bez výrazného zvýšenia nákladov.

V iných odvetviach sú zliatiny irídia jednoznačne v predstihu pred čistými kovmi. Schopnosť zvýšiť tvrdosť a pevnosť výrobkov prostredníctvom malých prísad oceňujú technologi veľmi. Preto sa aditíva irídia používajú na zvýšenie odolnosti drôtu pre elektronické žiarovky proti opotrebeniu. Pevný kov sa jednoducho nanáša na molybdén alebo volfrám. Následné sintrovanie nastáva pod lisom pri vysokej teplote.

A tu musíme osobitne uviesť použitie irídia v chemickom priemysle. Tam sú potrebné jeho zliatiny, aby sa získali misky odolné voči rôznym činidlám a vysokej teplote. Iridium je tiež vynikajúcim katalyzátorom. Zvlášť zrejmá je zvýšená reaktivita. pri výrobe kyseliny dusičnej, A ak potrebujete rozpustiť zlato v aqua regia, potom je technológom takmer zaručené, že si vyberú presne šálky vyrobené zo zliatiny platiny a irídia.

Kde varia Kryštály pre laserové zariadeniačasto nájdete tégliky z platiny irídium. Úplne čistý kov je vhodný pre časti zvlášť presných priemyselných a laboratórnych nástrojov. Používa sa náustok irídia a sklenárakeď potrebujú vyrobiť žiaruvzdorné sklo. Je to však iba malá časť aplikácií tohto úžasného prvku.

Odborníci už dlho poznamenali, že také sviečky vydržia dlhšie., Na začiatku sa používali hlavne na športové automobily. Dnes sa stali lacnejšími a stali sa dostupnými takmer všetkým majiteľom automobilov. Tvorcovia tiež potrebujú zliatiny irídia chirurgické nástroje, Stále viac sa používajú aj pri výrobe jednotlivých častí kardiostimulátora.

Je zvláštne, že minca „10 frankov“ vyrobená Rwandou je vyrobená z čistého šperku (999 rýdzosti) irídia. Tento kov sa tiež používa v automobilových katalyzátoroch. Rovnako ako platina pomáha rýchlejšie čistiť výfukové plyny. Ale irídium nájdete v najbežnejších plniacich perách. Tam môžete niekedy vidieť guľu nezvyčajnej farby, ktorá sa nachádza na špičke pera alebo tyčinky s atramentom.

V rádiokomponentoch sa irídium používalo hlavne pred niekoľkými desaťročiami. Kontaktné skupiny, ako aj komponenty, ktoré môžu byť veľmi horúce, sa z nich vyrábali častejšie. Toto riešenie umožňuje zaistiť životnosť výrobkov.Izotop irídia-192 je jedným z umelých rádionuklidov. Vyrába sa na zistenie nedostatkov na kontrolu vlastností zvarov, ocele a hliníkových zliatin.

Na výrobu sa používa zliatina osmium s irídiom kompasové ihly. A termočlánky, ktoré kombinujú irídium a konvenčné elektródy, sa používajú na fyzikálny výskum. Iba oni môžu priamo zaregistrovať teplotu okolo 3000 stupňov. Cena takýchto štruktúr je veľmi vysoká. Ich použitie v bežnom priemysle zatiaľ nie je ekonomicky uskutočniteľné.

Elektróda Iridium Titanium - Jeden z relatívne nových trendov v oblasti elektrolýzy. Žiaruvzdorná látka sa nastrieka na základňu z titánovej fólie. V tomto prípade je v pracovnej komore iba argón. Elektródy môžu vyzerať ako mriežka alebo doska. Takéto elektródy:

• odolný proti vysokej teplote;
• odolný proti významnému napätiu, hustote a prúdovej pevnosti;
• nekorodujú;
• úspornejšie ako elektródy s pridaním platiny (kvôli výrazne dlhšiemu zdroju).

V hutníctve sú potrebné malé nádoby s rádioaktívnymi izotopmi irídia. Lúče gama sa čiastočne absorbujú. Preto môžete určiť, aká je úroveň náplne vo vnútri pece.

Môžete tiež poukázať na také aplikácie 77. prvku, ako sú:

• získanie zliatin molybdénu a volfrámu, silnejších pri vysokej teplote;
• zvýšená odolnosť titánu a chrómu voči kyselinám;
• výroba termoelektrických generátorov;
• výroba termionických katód (spolu s lantánom a cérom);
• vytvorenie palivových nádrží pre vesmírne rakety (v zliatine s hafiom);
• výroba propylénu na báze metánu a acetylénu;
• doplnok k platinovým katalyzátorom na výrobu oxidov dusíka (prekurzory kyseliny dusičnej) - tento proces však už nie je veľmi dôležitý;
• získanie referenčných jednotiek merania (presnejšie to vyžaduje zliatinu platiny a irídia).

Iridiové soli majú veľmi rôznorodú farbu. Takže v závislosti od počtu pripojených atómov chlóru môže mať zlúčenina medenú červenú, tmavozelenú, olivovú alebo hnedú farbu. Difluorid irídia je žltý. Zlúčeniny s ozónom a brómom sú modrej farby. V čistom irídiu je odolnosť proti korózii veľmi vysoká, aj keď je zahrievaná na 2000 stupňov.

V suchozemských horninách je koncentrácia zlúčenín irídia veľmi nízka., Vážne stúpa iba v meteoritových horninách. Takéto kritérium umožňuje vedcom zistiť dôležité skutočnosti o rôznych geologických štruktúrach. Celkovo sa na Zemi produkuje iba niekoľko ton irídia.

Ďalšie vlastnosti a aplikácie irídia nájdete v nasledujúcom videu.