Allt om iridium

De flesta har en ganska bra idé om järn och aluminium, silver och guld. Men det finns kemiska element som spelar en något mindre roll i den moderna världens liv, men är inte förtjänat lite kända bland icke-specialister. Det är viktigt att korrigera denna brist, inklusive att lära sig allt om iridium.

Det är värt att säga direkt iridium är en metall. Därför har den alla de egenskaper som är typiska för andra metaller. Ett sådant kemiskt element betecknas med en kombination av latinska tecken Ir. I det periodiska systemet tar han 77 celler. Upptäckten av iridium inträffade 1803, som en del av samma studie där den engelska forskaren Tennant isolerade osmium.

Råvaran för att erhålla sådana element var platinmalm, levererad från Sydamerika. Ursprungligen isolerades metaller i form av sediment, som "kunglig vodka" inte tog. Studien visade närvaron av flera tidigare okända ämnen. Elementet fick sin verbala beteckning eftersom dess salter ser ut som iriserande med en regnbåge.

Kemiskt rent iridium har ingen regnbågens färg. Men det kännetecknas av en ganska attraktiv silvervit färg. Giftiga egenskaper inte bekräftade. Emellertid kan enskilda iridiumföreningar vara skadliga för människor. Fluor av detta element är särskilt giftigt.

Ett antal ryska och utländska företag bedriver produktion och förädling av iridium. Nästan hela utsläppet av denna metall är en biprodukt av platina råvaror. Även om iridium inte är lila innehåller det naturligtvis 2 isotoper. De 191: e och 193: e elementen är stabila.Men uttryckta radioaktiva egenskaper, men det har ett antal artificiellt erhållna isotoper, deras halveringstid är kort.

Iridiums styrka och hårdhet är mycket hög. Bearbetning av denna metall är nästan omöjlig. infusibility Detta silvervita element är ganska stort. specialister Iridium tillhör platinagruppen. Mohs hårdhet är 6,5. Smältpunkten i grader når 2466 grader. Iridium börjar dock koka bara vid 4428 grader. Smältvärmen är 27610 J / mol. Kokvärmen är 604000 J / mol. Molvolymen bestämdes av experter på nivån 8,54 kubikmeter. se per mol.

Kristallgitteret för detta element är kubiskt, kubens hörn är kristallytor. Den 191: e isotopen står för 37,3% av iridiumatomerna. De återstående 62,3% representeras av den 193: e isotopen. Tätheten för detta element (eller på annat sätt specifik tyngdkraft) når 22400 kg per 1 m3.

Men iridiumatomerna själva kommer sällan in i någon form av reaktion. Detta element kännetecknas av enastående kemisk passivitet.. Den upplöses helt inte i vatten och förändras inte på något sätt även vid långvarig kontakt med luft. Om ämnets temperatur är mindre än 100 grader reagerar den inte ens med "aqua regia", för att inte tala om andra syror och deras kombinationer. Reaktionen med fluor är möjlig vid 400 grader, för reaktionen med klor eller svavel måste värma iridium till röd värme.

4 klorider är kända där antalet kloratomer varierar från 1 till 4. Effekten av syre märks vid en temperatur som inte är lägre än 1000 grader. Produkten från denna interaktion är iridiumdioxid - ett ämne som är praktiskt taget olösligt i vatten. Lösligheten kan ökas genom oxidation med användning av ett komplexbildande medel. Det högsta oxidationstillståndet under normala förhållanden kan endast uppnås i iridiumhexafluorid.

Vid extremt låga temperaturer förekommer föreningar med valenser 7 och 8. Komplexa salter (både katjoniska och anjoniska typer) kan bildas. Det noteras att starkt uppvärmd metall kan korrodera saltsyra mättad med syre. En viktig roll ges av kemister:

• hydroxider;
• klorider;
• halogenider;
• oxid;
• iridiumkarbonyler.

Att få iridium i naturen hindras starkt av dess stora sällsynthet. I den naturliga miljön blandas denna metall alltid med relaterade ämnen. Om detta element finns någonstans, är platina eller metaller från sin grupp nödvändigtvis i närheten. Vissa malmer som innehåller nickel och koppar inkluderar iridium i spridd form. Huvuddelen av detta element är extraherat från inert material i:

• Sydafrika
• Kanada;
• Nordamerikanska delstaten Kalifornien;
• insättningar på ön Tasmanien (ägs av den australiensiska unionen);
• Indonesien (på ön Kalimantan);
• olika områden i Nya Guinea.

Iridium blandat med osmium bryts i gamla bergvikningar som finns i samma länder. Den ledande rollen på den globala marknaden spelas av företag från Sydafrika. Det är inte för ingenting att produktionen i detta land direkt påverkar balansen mellan utbud och efterfrågan, vilket inte kan sägas om produkter från andra regioner på planeten. Enligt befintliga vetenskapliga idéer beror sällsyntheten på iridium på att den bara kom till vår planet i meteoriter, och därför står den för en miljondel av en procent av massan av jordskorpan.

Vissa experter håller dock inte med om detta. De insisterar på att endast en liten del av alla iridiumavlagringar utforskas och lämpar sig för utveckling på modern nivå. Insättningar som uppträdde i den forntida geologiska antiken innehåller hundratals gånger mer i separata skikt av iridium än de redan utvecklade klipporna.

Idag bryts iridium först efter extraktion av stora mineraler.. Det är guld, nickel, platina eller koppar. När avlagringen är nära utmattning börjar malmen att bearbetas med speciella reagens som frisätter rutenium, osmium, palladium. Först efter dem kommer det att få ett "regnbåge" -element. Nästa:

• ren malm;
• krossa det till pulver;
• pressade detta pulver;
• de gjutna arbetsstyckena omsmälts i elektriska ugnar med kontinuerlig rörelse av en argonstråle.

En tillräckligt stor mängd metall extraheras från anodslammet som lämnas av koppar-nickelproduktionen. Ursprungligen, slamberikning. Översättning till en lösning av platina och andra metaller, inklusive iridium, sker under påverkan av hot aqua regia. Osmium är i oupplöst sediment. Komplex av platina, iridium och rutenium faller successivt ut från en lösning under verkan av ammoniumklorid.

Cirka 66% av det extraherade iridium används inom den kemiska industrin. Övriga sektorer i ekonomin delar resten. Under de senaste decennierna har smyckevärdet av "lila metall" ökat stadigt.. Sedan slutet av 1990-talet har ringar, inlagda guldsmycken ibland utvecklats från det. Viktigt: smycken tillverkas inte så mycket av rent iridium som från legeringen med platina. 10% av tillsatsen är tillräcklig för att öka hållfastheten hos arbetsstycket och den färdiga produkten upp till 3 gånger utan en betydande kostnadsökning.

I andra industrier är iridiumlegeringar också tydligt före ren metall. Förmågan att öka hårdheten och styrkan hos produkter genom mindre tillsatser uppskattas mycket av teknologer. Således används iridiumtillsatser för att öka trådens slitstyrka för elektroniska lampor. Fast metall appliceras helt enkelt över molybden eller volfram. Efterföljande sintring sker under en press vid hög temperatur.

Och här måste vi särskilt nämna användningen av iridium i den kemiska industrin. Där behövs dess legeringar för att erhålla skålar som är resistenta mot olika reagens och hög temperatur. Iridium är också en utmärkt katalysator. Ökad reaktivitet är särskilt uppenbar. vid produktion av salpetersyra. Och om du behöver lösa guld i aqua regia, är teknologer nästan garanterade att välja exakt kopparna gjorda av platina-iridiumlegering.

Där de lagar mat kristaller för laserenheterkan ofta hittas platina iridium-degelar. Helt ren metall är lämplig för delar av särskilt exakta industriella och laboratorieinstrument. Iridium munstycket används och glasmästarenär de behöver göra eldfast glas. Men detta är bara en liten del av applikationerna till det fantastiska elementet.

Experter har länge noterat att sådana ljus håller längre.. I början användes de främst för sportbilar. Idag har de blivit billigare och blivit tillgängliga för nästan alla bilägare. Iridiumlegeringar behövs också av skaparna kirurgiska instrument. I allt högre grad används de också för produktion av enskilda delar av en pacemaker.

Det är underligt att myntet "10 franc" som produceras av Rwanda är tillverkat av rent smycken (999 finhet) iridium. Denna metall används också i bilkatalysatorer. Liksom platina hjälper det att rensa upp avgaserna snabbare. Men du kan hitta iridium i den vanligaste reservoarpenna. Där kan du ibland se en boll med ovanlig färg, belägen på spetsen av en penna eller bläckstav.

I radiokomponenter användes iridium främst för flera decennier sedan. Kontaktgrupper, liksom komponenter som kan vara väldigt heta, gjordes ofta av det. Denna lösning gör det möjligt att säkerställa produkternas hållbarhet.Iridium-192-isotopen är en av de konstgjorda radionukliderna. Det är tillverkat för användning i felavkänning för att kontrollera egenskaperna hos svetsar, stål och aluminiumlegeringar.

En legering av osmium med iridium används för att tillverka kompassnålar. Och termoelement, som kombinerar iridium och konventionella elektroder, används för fysisk forskning. Endast de kan direkt registrera en temperatur på cirka 3000 grader. Priset på sådana strukturer är mycket högt. Att använda dem i vanlig industri är ännu inte ekonomiskt genomförbart.

Iridium titanelektrod - En av de relativt nya utvecklingen inom området elektrolys. Ett eldfast ämne sprayas på en titanfoliebas. I detta fall är det bara argon i arbetskammaren. Elektroderna kan se ut som ett rutnät eller en platta. Sådana elektroder:

• resistent mot hög temperatur;
• motståndskraftig mot betydande spänning, densitet och strömstyrka;
• korrodera inte;
• mer ekonomiskt än elektroder med tillsats av platina (på grund av en betydligt längre resurs).

Små behållare med radioaktiva isotoper av iridium är efterfrågade inom metallurgi. Gamma-strålar absorberas delvis av laddningen. Därför kan du bestämma vad som är laddningsnivån i ugnen.

Du kan också peka på sådana applikationer av det 77: e elementet som:

• erhålla legeringar av molybden och volfram, starkare vid hög temperatur;
• ökad resistans av titan och krom mot syror;
• produktion av termoelektriska generatorer;
• tillverkning av termioniska katoder (tillsammans med lantan och cerium);
• skapande av bränsletankar för rymdraketer (i en legering med hafnium);
• produktion av propen baserad på metan och acetylen;
• ett tillägg till platinkatalysatorer för produktion av kväveoxider (salpetersyra-föregångare) - men denna process är inte längre mycket relevant;
• att erhålla referensmätningsenheter (mer exakt kräver detta en platina-iridiumlegering).

Iridiumsalter är mycket olika i färg. Så beroende på antalet bifogade kloratomer kan föreningen ha kopparröd, mörkgrön, oliv- eller brunfärg. Iridiumdifluorid är gul. Föreningar med ozon och brom har blå färg. I rent iridium är korrosionsbeständigheten mycket hög även när den värms upp till 2000 grader.

I markbundna bergarter är koncentrationen av iridiumföreningar mycket låg.. Den stiger allvarligt endast i meteoritbergarter. Ett sådant kriterium gör det möjligt för forskare att fastställa viktiga fakta om olika geologiska strukturer. Totalt produceras bara några få ton iridium på jorden.

För andra egenskaper och tillämpningar av iridium, se nästa video.