Allt om iridium

De flesta har ganska bra koll på järn och aluminium, silver och guld. Men det finns kemiska element som spelar en något mindre roll i den moderna världens liv, men som är oförtjänt lite kända bland icke-specialister. Det är viktigt att rätta till detta fel, inklusive att lära sig allt om iridia.

Det ska sägas genast iridium är en metall. Därför har den alla egenskaper som är typiska för andra metaller. Ett sådant kemiskt element betecknas med en kombination av latinska tecken Ir. I det periodiska systemet upptar det Bur 77. Upptäckten av iridium ägde rum 1803, som en del av samma studie där den engelske vetenskapsmannen Tennant också isolerade osmium.

Den ursprungliga råvaran för produktionen av sådana element var platinamalm som levererades från Sydamerika. Till en början isolerades metallerna i form av en fällning, som "aqua regia" inte tog. Studien avslöjade förekomsten av flera tidigare okända ämnen. Elementet fick sin verbala beteckning eftersom dess salter ser ut som om de är iriserande med en regnbåge.

Kemiskt rent iridium har ingen regnbågsfärg. Men det kännetecknas av en ganska attraktiv silvervit färg. Toxiska egenskaper har inte bekräftats. Vissa iridiumföreningar kan dock vara farliga för människor. Fluoriden av detta element är särskilt giftig.

Ett antal ryska och utländska företag är involverade i produktion och raffinering av iridium. Nästan hela produktionen av denna metall är en produkt av bibearbetning av platinaråvaror. Även om iridium inte är lila, innehåller det naturligt 2 isotoper. Element 191 och 193 är stabila.Men ett antal artificiellt erhållna isotoper har uttalade radioaktiva egenskaper, deras halveringstid är kort.

Styrkan och hårdheten hos iridium är mycket stor. Det är nästan omöjligt att bearbeta denna metall mekaniskt. Osmältbarhet detta elements silvervita färg är tillräckligt stor. Specialister inkluderar iridium i platinagruppen. Hårdheten på Mohs-skalan är 6,5. Smältpunkten i grader når 2466 grader. Iridium börjar dock koka först vid 4428 grader. Smältvärmen är 27610 J/mol. Kokvärme - 604000 J / mol. Experter har bestämt molvolymen till 8,54 kubikmeter. se efter en mullvad.

Kristallgittret för detta element är kubiskt, kanterna på kristallerna är toppen av kuben. Den 191:a isotopen står för 37,3 % av iridiumatomerna. De återstående 62,3 % representeras av den 193:e isotopen. Densiteten för detta element (eller på annat sätt, den specifika vikten) når 22400 kg per 1 m3.

Men själva iridiumatomerna deltar sällan i några reaktioner. Detta element kännetecknas av sin enastående kemiska passivitet.... Det är helt olösligt i vatten och förändras inte på något sätt även efter långvarig kontakt med luft. Om temperaturen på ämnet är mindre än 100 grader, kommer det inte att reagera ens med aqua regia, än mindre andra syror och deras kombinationer. Reaktionen med fluor är möjlig vid 400 grader; för reaktionen med klor eller svavel är det nödvändigt att värma iridium tills det blir glödhett.

Det finns 4 kända klorider, i vilka antalet kloratomer varierar från 1 till 4. Effekten av syre är märkbar vid temperaturer som inte är lägre än 1000 grader. Produkten av 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 uppstår föreningar med valenser på 7 och 8. Bildandet av komplexa salter (både katjoniska och anjoniska) är möjlig. Det noteras att starkt upphettad metall kan korrodera saltsyra mättad med syre. Kemister lägger en viktig roll till:

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

Att få iridium i naturen hämmas avsevärt av dess stora sällsynthet. I den naturliga miljön blandas denna metall alltid med relaterade ämnen. Om detta element finns någonstans, måste platina eller metaller från dess grupp finnas i närheten. Vissa malmer som innehåller nickel och koppar inkluderar iridium i dispergerad form. Huvuddelen av detta element extraheras från inert materia i:

• SYDAFRIKA;
• Kanada;
• den nordamerikanska delstaten Kalifornien;
• fyndigheter på ön Tasmanien (ägd av Australian Union);
• Indonesien (på ön Kalimantan);
• olika områden på ön Nya Guinea.

Iridium blandat med osmium bryts i gamla bergsveck som ligger i samma länder. Företag från Sydafrika... Det är inte utan anledning 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 koncept beror iridiums sällsynthet på det faktum att det bara kom till vår planet i meteoriter, och därför står det 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 nivå med modern teknik. Avlagringarna, som dök upp i djup geologisk antiken, innehåller i separata lager av iridium hundratals gånger mer än de stenar som redan bryts.

Idag bryts iridium först efter det att utvinningen av de viktigaste mineralerna är slut.... Dessa är guld, nickel, platina eller koppar. När fyndigheten är nära utarmning börjar malmen att bearbetas med speciella reagenser som frigör rutenium, osmium och palladium. Först efter dem kommer turen att ta emot "regnbågselementet". Ytterligare:

• raffinering av malm;
• krossa det till pulver;
• detta pulver pressas;
• pressade arbetsstycken smälts om i elektriska ugnar, med kontinuerlig rörelse av en argonstråle.

En ganska stor mängd metall utvinns ur anodslammet efter koppar-nickelproduktionen. Till en början anrikas slammet. Platina och andra metaller, inklusive iridium, omvandlas till lösning under inverkan av het regiavatten. Osmium hamnar i det olösta sedimentet. Komplex av platina, iridium och rutenium fälls successivt ut från lösningen under inverkan av ammoniumklorid.

Cirka 66 % av iridiumet bryts används inom den kemiska industrin... Alla andra sektorer av ekonomin delar på resten. Under de senaste decennierna har smyckesvärdet av den "lila metallen" växt stadigt.... Sedan slutet av 1990-talet har ringar och inlagda guldsmycken med jämna mellanrum gjorts av det. Viktigt: smycken är inte gjorda så mycket av rent iridium som av dess legering med platina. En 10% tillsats är tillräckligt för att öka styrkan hos arbetsstycket och den färdiga produkten upp till 3 gånger utan en betydande kostnadsökning.

I andra industrier är iridiumlegeringar också klart före ren metall. Möjligheten att öka produkternas hårdhet och styrka genom ett mindre tillägg är mycket uppskattat av teknologer. Således används iridiumtillsatser för att öka slitstyrkan hos tråd för elektroniska rör. Hårdmetallen läggs helt enkelt över molybden eller volfram. Efterföljande sintring sker under en press vid hög temperatur.

Och här är det nödvändigt att säga särskilt om användningen av iridium i den kemiska industrin. Där behövs hans legeringar för att få rätter som är resistenta mot olika reagenser och höga temperaturer. Iridium visar sig också vara en utmärkt katalysator. En ökning i reaktivitet är särskilt tydlig vid produktion av salpetersyra... Och om du behöver lösa upp guld i aqua regia, så kommer teknologer nästan garanterat att välja exakt de koppar som är gjorda av platina-iridiumlegering.

Där de lagar mat kristaller för laserapparater, kan du ofta hitta platina-iridiumdeglar. Helt ren metall är lämplig för delar av högprecisionsindustri- och laboratorieinstrument. Iridiummunstycket används och glasmästarenär de behöver göra eldfast glas. Men detta är bara en liten del av tillämpningarna av det fantastiska elementet.

Experter har länge noterat att sådana ljus håller längre.... I början användes de främst till sportbilar. Idag har de blivit billigare och är tillgängliga för nästan alla bilägare. Iridiumlegeringar behövs också av skapare kirurgiska instrument... De används allt mer vid tillverkning av enskilda delar av pacemakern.

Det är konstigt att "10 francs"-myntet som produceras i Rwanda är tillverkat av iridium av ädelstenskvalitet (999 standard). Denna metall används också i bilkatalysatorer. Precis som platina hjälper det till att påskynda reningen av avgaser. Men du kan hitta iridium i den vanligaste reservoarpennan. Där kan man ibland se en ovanligt färgad boll på spetsen av en penna eller bläckstav.

Iridium användes främst i radiokomponenter för flera decennier sedan. Oftare skapades kontaktgrupper av det, liksom komponenter som kan vara väldigt heta.Denna lösning låter dig säkerställa produkternas hållbarhet. Isotopen iridium-192 är en av de konstgjorda radionuklider. Den är tillverkad för oförstörande användning för att kontrollera egenskaperna hos svetsar, stål och aluminiumlegeringar.

En legering av osmium med iridium används för att göra 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. Det är inte ekonomiskt möjligt att använda dem i konventionell industri.

Iridium Titanium Elektrod - en av de relativt nya utvecklingarna inom elektrolysområdet. Det eldfasta ämnet sprutas på en titanfoliebas. I detta fall finns endast argon i arbetskammaren. Elektroderna kan se ut som ett galler eller en platta. Sådana elektroder:

• resistent mot höga temperaturer;
• motståndskraftig mot betydande spänning, densitet och ström;
• korrodera inte;
• mer ekonomisk än elektroder med tillsats av platina (på grund av en betydligt längre resurs).

Små behållare med radioaktiva isotoper av iridium är efterfrågade inom metallurgin. Gammastrålar absorberas delvis av laddningen. Därför är det möjligt att bestämma vad som är nivån på laddningen inuti ugnen.

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

• erhålla molybden- och volframlegeringar, som är starkare vid höga temperaturer;
• öka motståndet hos titan och krom mot syror;
• produktion av termoelektriska generatorer;
• tillverkning av termioniska katoder (tillsammans med lantan och cerium);
• skapande av bränsletankar för rymdraketer (legerade med hafnium);
• produktion av propen baserad på metan och acetylen;
• en tillsats till platinakatalysatorer för produktion av kväveoxider (prekursorer för salpetersyra) - men denna tekniska process är inte längre särskilt relevant;
• erhålla referensmått (mer exakt, detta kräver en platina-iridium-legering).

Iridiumsalter är mycket varierande i färg. Så, beroende på antalet tillsatta kloratomer, kan föreningen ha kopparröd, mörkgrön, oliv eller brun färg. Iridiumdifluorid är gulfärgad. Föreningar med ozon och brom är blå till färgen. Rent iridium har mycket hög korrosionsbeständighet även vid uppvärmning till 2000 grader.

I bergarter av terrestriskt ursprung är koncentrationen av iridiumföreningar mycket låg.... Den ökar avsevärt endast i bergarter av meteorit ursprung. Detta kriterium tillåter forskare att fastställa viktiga fakta om olika geologiska strukturer. Endast ett par ton iridium produceras på jorden.

För andra egenskaper och användningsområden för iridium, se nästa video.