Tất cả về iridium

Hầu hết mọi người có một ý tưởng khá tốt về sắt và nhôm, bạc và vàng. Nhưng có những yếu tố hóa học có vai trò nhỏ hơn một chút trong cuộc sống của thế giới hiện đại, nhưng lại ít được biết đến trong số những người không chuyên. Điều quan trọng là phải sửa lỗi này, bao gồm cả việc tìm hiểu tất cả về iridia.

Thật đáng để nói ngay rằng iridium là một kim loại. Do đó, nó có tất cả những tính chất đặc trưng của các kim loại khác. Một nguyên tố hóa học như vậy được biểu thị bằng sự kết hợp của các ký tự Latin Trong bảng tuần hoàn, anh ta lấy 77 tế bào. Việc phát hiện ra iridium xảy ra vào năm 1803, là một phần của cùng một nghiên cứu trong đó nhà khoa học người Anh Tennant đã phân lập osmium.

Nguyên liệu thô để thu được các nguyên tố như vậy là quặng bạch kim, được giao từ Nam Mỹ. Ban đầu, kim loại được phân lập dưới dạng trầm tích, mà vodka hoàng hoàng đã không lấy. Nghiên cứu cho thấy sự hiện diện của một số chất chưa biết trước đây. Phần tử nhận được chỉ định bằng lời nói vì muối của nó trông như óng ánh với cầu vồng.

Iridium tinh khiết về mặt hóa học không có màu cầu vồng. Nhưng nó được đặc trưng bởi một màu trắng bạc khá hấp dẫn. Tính chất độc hại không được xác nhận. Tuy nhiên, các hợp chất iridium riêng lẻ có thể gây hại cho con người. Florua của nguyên tố này đặc biệt độc hại.

Một số doanh nghiệp Nga và nước ngoài đang tham gia vào việc sản xuất và tinh chế iridium. Hầu như toàn bộ việc phát hành kim loại này là sản phẩm phụ của nguyên liệu bạch kim. Mặc dù iridium không có màu tím, nhưng tự nhiên nó chứa 2 đồng vị. Các yếu tố thứ 191 và 193 ổn định.Nhưng biểu hiện tính chất phóng xạ, nhưng nó có một số đồng vị thu được nhân tạo, thời gian bán hủy của chúng rất ngắn.

Độ bền và độ cứng của iridium rất cao. Gia công kim loại này là gần như không thể. Khúc xạ Yếu tố màu trắng bạc này khá lớn. Chuyên gia Iridium thuộc nhóm bạch kim. Độ cứng Mohs là 6,5. Điểm nóng chảy tính theo độ đạt 2466 độ. Tuy nhiên, iridium chỉ bắt đầu sôi ở nhiệt độ 4388 độ. Nhiệt của phản ứng tổng hợp là 27610 J / mol. Nhiệt của sôi là 604000 J / mol. Khối lượng mol được xác định bởi các chuyên gia ở mức 8,54 mét khối. xem mỗi nốt ruồi.

Mạng tinh thể của phần tử này là hình khối, các đỉnh của khối là các mặt tinh thể. Đồng vị thứ 191 chiếm 37,3% nguyên tử iridium. 62,3% còn lại được đại diện bởi đồng vị thứ 193. Mật độ của nguyên tố này (hay nói cách khác là trọng lượng riêng) đạt 22400 kg trên 1 m3.

Nhưng bản thân các nguyên tử iridium hiếm khi tham gia vào bất kỳ loại phản ứng nào. Yếu tố này được phân biệt bởi sự thụ động hóa học nổi bật.. Nó hoàn toàn không tan trong nước và không thay đổi theo bất kỳ cách nào ngay cả khi tiếp xúc lâu dài với không khí. Nếu nhiệt độ của chất nhỏ hơn 100 độ, thì nó sẽ không phản ứng ngay cả với "aqua regia", chưa kể các axit khác và sự kết hợp của chúng. Phản ứng với flo có thể xảy ra ở 400 độ, vì phản ứng với clo hoặc lưu huỳnh sẽ phải làm ấm iridium thành nhiệt đỏ.

4 clorua được biết trong đó số lượng nguyên tử clo thay đổi từ 1 đến 4. Ảnh hưởng của oxy là đáng chú ý ở nhiệt độ không thấp hơn 1000 độ. Sản phẩm của sự tương tác này là iridium dioxide - một chất thực tế không hòa tan trong nước. Độ hòa tan có thể được tăng lên bằng quá trình oxy hóa bằng cách sử dụng một tác nhân tạo phức. Trạng thái oxy hóa cao nhất trong điều kiện bình thường chỉ có thể đạt được trong iridium hexafluoride.

Ở nhiệt độ cực thấp, các hợp chất có hóa trị 7 và 8 xuất hiện. Các muối phức (cả hai loại cation và anion) có thể hình thành. Cần lưu ý rằng kim loại được làm nóng mạnh có thể ăn mòn axit hydrochloric bão hòa oxy. Một vai trò quan trọng được đưa ra bởi các nhà hóa học:

• hydroxit;
• clorua;
• halogenua;
• oxit;
• iridium carbonyls.

Thu được iridium trong tự nhiên bị cản trở rất nhiều bởi sự hiếm có lớn của nó. Trong môi trường tự nhiên, kim loại này luôn được trộn với các chất liên quan. Nếu yếu tố này được tìm thấy ở đâu đó, thì bạch kim hoặc kim loại từ nhóm của nó nhất thiết phải ở gần đó. Một số quặng chứa niken và đồng bao gồm iridium ở dạng phân tán. Phần chính của yếu tố này được trích từ vật chất trơ trong:

• Nam Phi
• Canada
• Bang Bắc Mỹ California;
• tiền gửi trên đảo Tasmania (thuộc sở hữu của Liên minh Úc);
• Indonesia (trên đảo Kalimantan);
• các khu vực khác nhau của New Guinea.

Iridium trộn với osmium được khai thác trong các nếp gấp trên núi cũ nằm ở cùng các quốc gia. Vai trò hàng đầu trong thị trường toàn cầu được chơi bởi các công ty từ Nam Phi. Không có gì khi sản xuất ở đất nước này ảnh hưởng trực tiếp đến cán cân cung cầu, điều không thể nói về các sản phẩm từ các khu vực khác trên hành tinh. Theo các ý tưởng khoa học hiện có, sự hiếm có của iridium là do nó chỉ đến hành tinh của chúng ta trong các thiên thạch, và do đó nó chiếm một phần triệu phần trăm khối lượng của vỏ trái đất.

Tuy nhiên, một số chuyên gia không đồng ý với điều này. Họ nhấn mạnh rằng chỉ một phần nhỏ của tất cả tiền gửi iridium được khám phá và phù hợp để phát triển ở cấp độ công nghệ hiện đại. Tiền gửi xuất hiện trong thời cổ đại địa chất chứa nhiều lớp iridium gấp hàng trăm lần so với các loại đá đã được phát triển.

Ngày nay, iridium chỉ được khai thác sau khi khai thác các khoáng chất chính.. Đó là vàng, niken, bạch kim hoặc đồng. Khi tiền gửi gần cạn kiệt, quặng bắt đầu xử lý với các thuốc thử đặc biệt giải phóng ruthenium, osmium, palladi. Chỉ sau khi họ đến lượt nhận được một phần tử cầu vồng của người Viking. Tiếp theo:

• quặng sạch;
• nghiền nó thành bột;
• ép bột này;
• các phôi đúc được làm lại trong các lò điện, với sự chuyển động liên tục của một máy bay phản lực argon.

Một lượng kim loại đủ lớn được chiết xuất từ ​​bùn anode còn lại do sản xuất đồng-niken. Ban đầu, bùn làm giàu. Dịch vào dung dịch bạch kim và các kim loại khác, bao gồm iridium, xảy ra dưới ảnh hưởng của nước cường toan. Osmium là trong trầm tích không hòa tan. Các phức hợp bạch kim, iridium và ruthenium được kết tủa liên tiếp từ một dung dịch dưới tác dụng của amoni clorua.

Khoảng 66% iridium chiết xuất sử dụng trong công nghiệp hóa chất. Tất cả các lĩnh vực khác của nền kinh tế chia sẻ phần còn lại. Trong những thập kỷ gần đây, giá trị trang sức của "kim loại tím" không ngừng tăng lên.. Kể từ cuối những năm 1990, nhẫn, dát trang sức bằng vàng đôi khi được phát triển từ nó. Quan trọng: đồ trang sức được làm không quá nhiều từ iridium nguyên chất như từ hợp kim của nó với bạch kim. 10% phụ gia là đủ để tăng cường độ của phôi và thành phẩm lên đến 3 lần mà không tăng đáng kể chi phí.

Trong các ngành công nghiệp khác, hợp kim iridium cũng đi trước kim loại nguyên chất. Khả năng tăng độ cứng và độ bền của sản phẩm thông qua các chất phụ gia nhỏ được các chuyên gia công nghệ đánh giá rất cao. Vì vậy, phụ gia iridium được sử dụng để tăng khả năng chống mòn của dây cho đèn điện tử. Kim loại rắn được áp dụng đơn giản trên molypden hoặc vonfram. Quá trình thiêu kết sau đó xảy ra dưới một máy ép, ở nhiệt độ cao.

Và ở đây chúng ta phải đặc biệt đề cập đến việc sử dụng iridium trong ngành hóa chất. Ở đó, các hợp kim của nó là cần thiết để có được các món ăn chịu được các thuốc thử khác nhau và nhiệt độ cao. Iridium cũng là một chất xúc tác tuyệt vời. Tăng phản ứng là đặc biệt rõ ràng. trong sản xuất axit nitric. Và nếu bạn cần hòa tan vàng trong nước cường toan, thì các nhà công nghệ gần như được đảm bảo để chọn chính xác những chiếc cốc làm từ hợp kim platinum-iridium.

Họ nấu ăn ở đâu tinh thể cho các thiết bị laserthường có thể được tìm thấy bạch kim iridium. Kim loại hoàn toàn tinh khiết phù hợp cho các bộ phận của dụng cụ công nghiệp và phòng thí nghiệm đặc biệt chính xác. Ống ngậm iridium được sử dụng và menkhi họ cần làm các lớp thủy tinh chịu lửa. Nhưng đây chỉ là một phần nhỏ trong các ứng dụng của yếu tố tuyệt vời.

Các chuyên gia từ lâu đã lưu ý rằng nến như vậy kéo dài hơn.. Lúc đầu, chúng được sử dụng chủ yếu cho xe thể thao. Ngày nay, chúng đã trở nên rẻ hơn và đã trở nên có sẵn cho hầu hết tất cả các chủ sở hữu xe hơi. Hợp kim iridium cũng cần thiết cho những người sáng tạo dụng cụ phẫu thuật. Ngày càng nhiều, chúng cũng được sử dụng trong sản xuất các bộ phận riêng lẻ của máy tạo nhịp tim.

Thật tò mò rằng đồng xu 10 xu francs do Rwanda sản xuất được làm từ iridium nguyên chất cấp trang sức (999 độ mịn). Kim loại này cũng được sử dụng trong các chất xúc tác ô tô. Giống như bạch kim, nó giúp làm sạch khói thải nhanh hơn. Nhưng bạn có thể tìm thấy iridium trong bút máy bình thường nhất. Ở đó đôi khi bạn có thể thấy một quả bóng có màu sắc khác thường, nằm trên đầu bút hoặc que mực.

Trong các thành phần vô tuyến, iridium được sử dụng chủ yếu từ vài thập kỷ trước. Các nhóm liên lạc, cũng như các thành phần có thể rất nóng, được tạo ra từ nó thường xuyên hơn. Giải pháp này cho phép đảm bảo độ bền của sản phẩm.Đồng vị iridium-192 là một trong những hạt nhân phóng xạ nhân tạo. Nó được sản xuất để sử dụng phát hiện lỗ hổng để kiểm tra các đặc tính của mối hàn, hợp kim thép và nhôm.

Một hợp kim của osmium với iridium được sử dụng để chế tạo kim la bàn. Và cặp nhiệt điện, kết hợp iridium và điện cực thông thường, được sử dụng cho nghiên cứu vật lý. Chỉ họ mới có thể trực tiếp đăng ký nhiệt độ khoảng 3000 độ. Giá của các cấu trúc như vậy là rất cao. Để sử dụng chúng trong ngành công nghiệp thông thường vẫn chưa khả thi về mặt kinh tế.

Điện cực titan iridium - Một trong những phát triển tương đối mới trong lĩnh vực điện phân. Một chất chịu lửa được phun lên một cơ sở lá titan. Trong trường hợp này, chỉ có argon ở trong buồng làm việc. Các điện cực có thể trông giống như một lưới hoặc một tấm. Các điện cực như vậy:

• chịu được nhiệt độ cao;
• chịu được điện áp, mật độ và cường độ dòng điện đáng kể;
• không ăn mòn;
• kinh tế hơn so với các điện cực với việc bổ sung bạch kim (do nguồn tài nguyên dài hơn đáng kể).

Các thùng chứa nhỏ có đồng vị phóng xạ của iridium đang có nhu cầu trong luyện kim. Tia gamma được hấp thụ một phần bởi điện tích. Do đó, bạn có thể xác định mức độ điện tích bên trong lò là bao nhiêu.

Bạn cũng có thể trỏ đến các ứng dụng như vậy của phần tử thứ 77 như:

• thu được hợp kim molypden và vonfram, mạnh hơn ở nhiệt độ cao;
• tăng sức đề kháng của titan và crom với axit;
• sản xuất máy phát nhiệt điện;
• sản xuất catốt nhiệt (cùng với lanthanum và xeri);
• tạo ra các thùng nhiên liệu cho tên lửa không gian (trong một hợp kim với hafnium);
• sản xuất propylene dựa trên metan và acetylene;
• bổ sung các chất xúc tác bạch kim để sản xuất oxit nitơ (tiền chất axit nitric) - nhưng quá trình này không còn phù hợp nữa;
• thu được các đơn vị đo lường tham chiếu (chính xác hơn, điều này đòi hỏi một hợp kim platinum-iridium).

Muối iridium rất đa dạng về màu sắc. Vì vậy, tùy thuộc vào số lượng nguyên tử clo kèm theo, hợp chất có thể có màu đỏ đồng, xanh đậm, ô liu hoặc nâu. Iridium Difluoride có màu vàng. Các hợp chất với ozone và brom có ​​màu xanh lam. Trong iridium nguyên chất, khả năng chống ăn mòn rất cao ngay cả khi được làm nóng đến 2000 độ.

Trong đá trên mặt đất, nồng độ của các hợp chất iridium rất thấp.. Nó chỉ tăng nghiêm trọng trong đá thiên thạch. Một tiêu chí như vậy cho phép các nhà nghiên cứu thiết lập các sự kiện quan trọng về các cấu trúc địa chất khác nhau. Tổng cộng, chỉ có một vài tấn iridium được sản xuất trên trái đất.

Đối với các thuộc tính và ứng dụng khác của iridium, xem video tiếp theo.