Alt om iridium

De fleste har en ganske god ide om jern og aluminium, sølv og gull. Men det er kjemiske elementer som spiller en litt mindre rolle i livet til den moderne verden, men som er ufortjent lite kjent blant ikke-spesialister. Det er viktig å rette opp denne feilen, inkludert å lære alt om iridia.

Det skal sies med en gang iridium er et metall. Derfor har den alle egenskapene som er typiske for andre metaller. Et slikt kjemisk element angitt med en kombinasjon av latinske tegn Ir. I det periodiske systemet opptar det Bur 77. Oppdagelsen av iridium fant sted i 1803, som en del av den samme studien der den engelske forskeren Tennant også isolerte osmium.

Det opprinnelige råmaterialet for produksjon av slike elementer var platinamalm levert fra Sør-Amerika. Til å begynne med ble metallene isolert i form av et bunnfall, som "aqua regia" ikke tok. Studien avdekket tilstedeværelsen av flere tidligere ukjente stoffer. Elementet fikk sin verbale betegnelse fordi saltene ser ut som om de er iriserende med en regnbue.

Kjemisk rent iridium har ingen regnbuefarge. Men den er preget av en ganske attraktiv sølvhvit farge. Giftige egenskaper er ikke bekreftet. Imidlertid kan visse iridiumforbindelser være farlige for mennesker. Fluoret til dette elementet er spesielt giftig.

En rekke russiske og utenlandske foretak er involvert i produksjon og raffinering av iridium. Nesten hele produksjonen av dette metallet er et produkt av biprosessering av platinaråmaterialer. Selv om iridium ikke er lilla, inneholder det naturlig 2 isotoper. Elementene 191 og 193 er stabile.Men en rekke kunstig oppnådde isotoper har uttalte radioaktive egenskaper, deres halveringstid er kort.

Styrken og hardheten til iridium er veldig stor. Det er nesten umulig å behandle dette metallet mekanisk. Infusibility dette elementet er sølvhvit i fargen er stor nok. Spesialister inkluderer iridium i platinagruppen. Hardheten på Mohs-skalaen er 6,5. Smeltepunktet i grader når 2466 grader. Iridium begynner imidlertid å koke bare ved 4428 grader. Fusjonsvarmen er 27610 J / mol. Kokevarme - 604000 J / mol. Eksperter har bestemt molarvolumet til 8,54 kubikkmeter. se etter en føflekk.

Krystallgitteret til dette elementet er kubisk, kantene på krystallene er toppen av kuben. Den 191. isotopen står for 37,3 % av iridiumatomene. De resterende 62,3% er representert av den 193. isotopen. Tettheten til dette elementet (eller på annen måte, egenvekten) når 22400 kg per 1 m3.

Men selve iridium-atomene kommer sjelden inn i noen reaksjoner. Dette elementet utmerker seg ved sin enestående kjemiske passivitet.... Det er fullstendig uløselig i vann og endres ikke på noen måte selv etter langvarig kontakt med luft. Hvis temperaturen til et stoff er mindre enn 100 grader, vil det ikke reagere selv med vannvann, enn si andre syrer og deres kombinasjoner. Reaksjonen med fluor er mulig ved 400 grader; for reaksjonen med klor eller svovel er det nødvendig å varme opp iridium til det blir rødglødende.

Det er 4 kjente klorider, hvor antallet kloratomer varierer fra 1 til 4. Effekten av oksygen er merkbar ved temperaturer ikke lavere enn 1000 grader. Produktet av denne interaksjonen er iridiumdioksid, et stoff som er praktisk talt uløselig i vann. Løseligheten kan økes ved oksidasjon ved bruk av et kompleksdannende middel. Den høyeste oksidasjonstilstanden under normale forhold kan kun oppnås i iridiumheksafluorid.

Ved ekstremt lave temperaturer oppstår forbindelser med valenser på 7 og 8. Dannelsen av komplekse salter (både kationiske og anioniske) er mulig. Det bemerkes at høyt oppvarmet metall kan korrodere saltsyre mettet med oksygen. Kjemikere legger en viktig rolle til:

• hydroksyder;
• klorider;
• halogenider;
• oksid;
• til iridiumkarbonyler.

Å skaffe iridium i naturen er sterkt hemmet av dens store sjeldenhet. I det naturlige miljøet er dette metallet alltid blandet med relaterte stoffer. Hvis dette elementet finnes hvor som helst, må platina eller metaller fra gruppen finnes i nærheten. Noen malmer som inneholder nikkel og kobber inkluderer iridium i dispergert form. Hoveddelen av dette elementet er hentet fra inert materiale i:

• SØR-AFRIKA;
• Canada;
• den nordamerikanske staten California;
• forekomster på øya Tasmania (eid av Australian Union);
• Indonesia (på øya Kalimantan);
• forskjellige områder på øya New Guinea.

Iridium blandet med osmium utvinnes i gamle fjellfolder som ligger i de samme landene. Selskaper fra Sør-Afrika... Det er ikke for ingenting at produksjonen i dette landet direkte påvirker balansen mellom tilbud og etterspørsel, noe som ikke kan sies om produkter fra andre regioner på planeten. I følge eksisterende vitenskapelige konsepter skyldes sjeldenheten av iridium det faktum at det bare kom til planeten vår i meteoritter, og derfor utgjør det en milliondel av en prosent av massen til jordskorpen.

Noen eksperter er imidlertid uenige i dette. De insisterer på at bare en liten del av alle iridiumforekomster blir utforsket og egnet for utvikling på nivå med moderne teknologi. Sedimenter, som dukket opp i den dype geologiske antikken, inneholder i separate lag av iridium hundrevis av ganger mer enn bergartene som allerede er utvunnet.

I dag utvinnes iridium først etter slutten av utvinningen av hovedmineralene.... Disse er gull, nikkel, platina eller kobber. Når forekomsten er nær utarming, begynner malmen å bli behandlet med spesielle reagenser som frigjør rutenium, osmium og palladium. Først etter dem kommer turen til å motta "regnbue"-elementet. Lengre:

• raffinering av malm;
• knuse den til pulver;
• dette pulveret presses;
• pressede arbeidsstykker omsmeltes i elektriske ovner, med kontinuerlig bevegelse av en argonstråle.

En ganske stor mengde metall utvinnes fra anodeslammet etter kobber-nikkel-produksjonen. Til å begynne med anrikes slammet. Platina og andre metaller, inkludert iridium, omdannes til løsning under påvirkning av varmt vann. Osmium havner i det uoppløste sedimentet. Komplekser av platina, iridium og rutenium utfelles suksessivt fra løsningen under påvirkning av ammoniumklorid.

Omtrent 66 % av iridiumet ble utvunnet brukes i kjemisk industri... Alle andre sektorer av økonomien deler resten. De siste tiårene har smykkeverdien til «lilla metall» vokst jevnt og trutt.... Siden slutten av 1990-tallet har det med jevne mellomrom blitt laget ringer og innlagte gullsmykker av det. Viktig: smykker er ikke laget så mye av rent iridium som av legeringen med platina. Et 10% tilsetningsstoff er nok til å øke styrken til arbeidsstykket og det ferdige produktet opptil 3 ganger uten en betydelig økning i kostnadene.

I andre industrier er iridiumlegeringer også klart foran rent metall. Evnen til å øke hardheten og styrken til produktene med et mindre tillegg er svært høyt verdsatt av teknologer. Således brukes iridium-tilsetningsstoffer for å øke slitestyrken til ledninger for elektroniske rør. Hardmetallet legges ganske enkelt over molybden eller wolfram. Etterfølgende sintring foregår under en presse ved høy temperatur.

Og her er det nødvendig å si spesielt om bruken av iridium i den kjemiske industrien. Der er legeringene hans nødvendig for å få retter som er motstandsdyktige mot ulike reagenser og høye temperaturer. Iridium viser seg også å være en utmerket katalysator. En økning i reaktivitet er spesielt tydelig i produksjonen av salpetersyre... Og hvis du trenger å løse opp gull i aqua regia, vil teknologer nesten garantert velge nøyaktig koppene laget av platina-iridium-legering.

Hvor de lager mat krystaller for laserenheter, kan du ofte finne platina-iridium-digler. Helt rent metall er egnet for deler av høypresisjons industri- og laboratorieinstrumenter. Munnstykket iridium brukes og glassmesterenår de skal lage ildfast glass. Men dette er bare en liten del av bruken av det fantastiske elementet.

Eksperter har lenge bemerket at slike lys varer lenger.... Helt i begynnelsen ble de først og fremst brukt til sportsbiler. I dag er de blitt billigere og er tilgjengelige for nesten alle bileiere. Iridium-legeringer er også nødvendig av skaperne kirurgiske instrumenter... De brukes i økende grad i produksjonen av individuelle deler av pacemakeren.

Det er merkelig at "10 francs"-mynten produsert i Rwanda er laget av iridium av perlekvalitet (999 standard). Dette metallet brukes også i bilkatalysatorer. I likhet med platina bidrar det til å fremskynde rensingen av eksosgasser. Men du kan finne iridium i den vanligste fyllepennen. Der kan du noen ganger se en ball med en uvanlig farge, plassert på spissen av en penn eller blekkstang.

Iridium ble hovedsakelig brukt i radiokomponenter for flere tiår siden. Oftere ble det laget kontaktgrupper av det, samt komponenter som kan være veldig varme.Denne løsningen lar deg sikre holdbarheten til produktene. Isotopen iridium-192 er en av de kunstige radionuklidene. Den er produsert for ikke-destruktiv bruk for å kontrollere egenskapene til sveiser, stål og aluminiumslegeringer.

En legering av osmium med iridium brukes til å lage kompassnåler. Og termoelementer, som kombinerer iridium og konvensjonelle elektroder, brukes til fysisk forskning. Bare de kan direkte registrere en temperatur på ca 3000 grader. Prisen på slike strukturer er veldig høy. Det er ikke økonomisk mulig å bruke dem i konvensjonell industri.

Iridium titan elektrode - en av de relativt nye utviklingene innen elektrolyse. Det ildfaste stoffet sprayes på en titanfoliebase. I dette tilfellet er det bare argon i arbeidskammeret. Elektrodene kan se ut som et rutenett eller en plate. Slike elektroder:

• motstandsdyktig mot høye temperaturer;
• motstandsdyktig mot betydelig spenning, tetthet og strøm;
• ikke korroderer;
• mer økonomisk enn elektroder med tillegg av platina (på grunn av en betydelig lengre ressurs).

Små beholdere med radioaktive isotoper av iridium er etterspurt i metallurgi. Gammastråler absorberes delvis av ladningen. Derfor er det mulig å bestemme hva som er nivået på ladningen inne i ovnen.

Du kan også peke på slike applikasjoner av det 77. elementet som:

• oppnå molybden- og wolframlegeringer, som er sterkere ved høye temperaturer;
• øke motstanden av titan og krom mot syrer;
• produksjon av termoelektriske generatorer;
• produksjon av termioniske katoder (sammen med lantan og cerium);
• opprettelse av drivstofftanker for romraketter (legert med hafnium);
• produksjon av propylen basert på metan og acetylen;
• et tilsetningsstoff til platinakatalysatorer for produksjon av nitrogenoksider (forløpere for salpetersyre) - men denne teknologiske prosessen er ikke lenger veldig relevant;
• oppnå referansemåleenheter (mer presist, dette krever en platina-iridium-legering).

Iridiumsalter er svært varierte i farge. Så, avhengig av antall tilsatte kloratomer, kan forbindelsen ha kobberrøde, mørkegrønne, oliven eller brune farger. Iridiumdifluorid er gult. Forbindelser med ozon og brom er blå i fargen. Rent iridium har svært høy korrosjonsbestandighet selv ved oppvarming til 2000 grader.

I bergarter av terrestrisk opprinnelse er konsentrasjonen av iridiumforbindelser svært lav.... Det øker alvorlig bare i bergarter av meteorittopprinnelse. Dette kriteriet lar forskere etablere viktige fakta om ulike geologiske strukturer. Bare noen få tonn iridium produseres på jorden.

For andre egenskaper og bruksområder for iridium, se neste video.