Kõik iriidiumi kohta

Enamikul inimestel on rauast ja alumiiniumist, hõbedast ja kullast päris hea ettekujutus. Kuid on keemilisi elemente, mis mängivad kaasaegse maailma elus veidi väiksemat rolli, kuid on mittespetsialistide seas teenimatult vähe tuntud. Oluline on see puudus parandada, sealhulgas kõike õppida iriidium.

Seda tuleks kohe öelda iriidium on metall. Seetõttu on sellel kõik need omadused, mis on tüüpilised teistele metallidele. Selline keemiline element tähistatakse ladina tähtede kombinatsiooniga Ir. Perioodilises tabelis see hõivab 77 rakk. Iriidiumi avastamine toimus 1803. aastal sama uuringu osana, mille käigus inglise teadlane Tennant eraldas osmiumi.

Selliste elementide saamise tooraineks oli Lõuna-Ameerikast tarnitud plaatinamaak. Esialgu eraldati metallid sademe kujul, mida "kuninglik viin" "ei võtnud". Uuring paljastas mitme senitundmatu aine olemasolu. Element sai oma sõnalise nimetuse, kuna selle soolad näevad välja nagu sillerdavad vikerkaared.

Keemiliselt puhtal iriidiumil pole vikerkaarevärvi. Kuid seda iseloomustab üsna atraktiivne hõbevalge värv. Toksilised omadused ei ole kinnitatud.Siiski võivad üksikud iriidiumiühendid olla inimestele ohtlikud. Selle elemendi fluoriid on eriti mürgine.

Iriidiumi tootmise ja rafineerimisega tegelevad mitmed Venemaa ja välismaised ettevõtted. Peaaegu kogu selle metalli toodang on plaatina tooraine külgtöötlemise toode. Kuigi iriidium ei ole lilla, sisaldab see loomulikult 2 isotoopi. 191. ja 193. element on stabiilsed. Kuid paljudel kunstlikult saadud isotoopidel on väljendunud radioaktiivsed omadused, nende poolestusaeg on lühike.

Iriidiumi tugevus ja kõvadus on väga kõrged. Seda metalli on peaaegu võimatu mehaaniliselt töödelda. Infusioonivõime Selle eseme hõbevalge värv on üsna suur. Spetsialistid iriidium kuulub plaatina rühma. Mohsi kõvadus on 6,5. Sulamistemperatuur kraadides ulatub 2466 kraadini. Iriidium hakkab aga keema alles 4428 kraadi juures. Sulamissoojus on 27610 J/mol. Keemiskuumus - 604000 J / mol. Eksperdid määrasid molaarmahuks 8,54 kuupmeetrit. vaata mutt.

Selle elemendi kristallvõre on kuup, kuubi tipud on kristallide tahud. 191. isotoop moodustab 37,3% iriidiumi aatomitest. Ülejäänud 62,3% esindab 193. isotoop. Selle elemendi tihedus (või muul viisil erikaal) ulatub 22400 kg-ni 1 m3 kohta.

Kuid iriidiumi aatomid ise astuvad harva reaktsioonidesse. Sellel elemendil on suurepärane keemiline passiivsus. See on vees täiesti lahustumatu ja ei muutu kuidagi isegi pikaajalisel kokkupuutel õhuga.Kui aine temperatuur on alla 100 kraadi, siis see ei reageeri isegi "aqua regiaga", rääkimata muudest hapetest ja nende kombinatsioonidest. Reaktsioon fluoriga on võimalik 400 kraadi juures, kloori või väävliga reageerimiseks on vaja iriidium soojendada punaseks.

Tuntud on 4 kloriidi, milles klooriaatomite arv varieerub 1 kuni 4. Hapniku mõju on märgatav temperatuuril, mis ei ole madalam kui 1000 kraadi. Selle koostoime produkt on iriidiumdioksiid, vees praktiliselt lahustumatu aine. Lahustuvust saab suurendada oksüdeerimisega, kasutades kompleksimoodustajat. Kõrgeim oksüdatsiooniaste normaalsetes tingimustes on saavutatav ainult iriidiumheksafluoriidis.

Äärmiselt madalatel temperatuuridel tekivad ühendid valentsidega 7 ja 8. Võimalik on komplekssoolade (nii katioonsete kui anioonsete tüüpide) moodustumine. Tuleb märkida, et tugevalt kuumutatud metalli võib hapnikuga küllastunud vesinikkloriidhape korrodeerida. Keemikud mängivad olulist rolli

• hüdroksiidid;
• kloriidid;
• halogeniidid;
• oksiid;
• iriidiumkarbonüül.

Iriidiumi saamist looduses takistab suuresti selle suur haruldus. Looduskeskkonnas on see metall alati segatud sarnaste ainetega. Kui see element kuskilt leitakse, on plaatina või selle rühma metallid tingimata läheduses. Mõned niklit ja vaske sisaldavad maagid hõlmavad difuusset iriidiumi. Põhiosa sellest elemendist ekstraheeritakse inertsest ainest:

• LÕUNA-AAFRIKA;
• Kanada;
• Põhja-Ameerika California osariik;
• maardlad Tasmaania saarel (Austraalia Ühenduse omanduses);
• Indoneesia (Kalimantani saarel);
• Uus-Guinea erinevates osades.

Osmiumiga segatud iriidiumi kaevandatakse samades riikides asuvates vanades mäekurrudes. Juhtrolli maailmaturul hõivavad ettevõtted alates Lõuna-Aafrika. Mitte ilmaasjata mõjutab pakkumise ja nõudluse tasakaalu otseselt selle riigi tootmine, mida ei saa öelda planeedi teiste piirkondade toodete kohta. Olemasolevate teaduslike ideede kohaselt on iriidiumi haruldus tingitud sellest, et see tabas meie planeeti ainult meteoriitidena ja moodustab seetõttu miljondiku protsendi maakoore massist.

Mõned eksperdid aga ei nõustu sellega. Nad rõhutavad, et ainult väike osa kõigist iriidiumimaardlatest on uuritud ja sobib kaasaegsete tehnoloogiate tasemel arendamiseks. Sügaval geoloogilisel antiikajal tekkinud maardlad sisaldavad eraldi kihtidena sadu kordi rohkem iriidiumi kui juba kaevandatud kivimid.

Tänapäeval kaevandatakse iriidiumi alles pärast peamiste mineraalide kaevandamise lõppu. See on kuld, nikkel, plaatina või vask. Kui ladestus on ammendumise lähedal, hakatakse maaki töötlema spetsiaalsete reagentidega, mis vabastavad ruteeniumi, osmiumi ja pallaadiumi. Alles pärast neid tuleb kord "vikerkaare" elemendi vastuvõtmiseks. Edasi:

• puhastage maagi;
• purusta see pulbriks;
• vajutage seda pulbrit;
• nad sulatavad pressitud toorikuid elektriahjudes, pideva argoonijoa liikumisega.

Vase-nikli tootmisel jäetud anoodilimadest ammutatakse piisavalt suur kogus metalli. Esialgu muda rikastatakse.Plaatina ja teiste metallide, sealhulgas iriidiumi, ülekandumine lahusesse toimub kuuma aqua regia toimel. Osmium on lahustumata sademes. Ammooniumkloriidi toimel sadestatakse lahusest järjestikku plaatina, iriidiumi ja ruteeniumi kompleksid.

Umbes 66% kaevandatud iriidiumist kasutatakse keemiatööstuses. Ülejäänud osa jagavad kõik teised majandussektorid. Viimastel aastakümnetel on "lilla metalli" ehete väärtus pidevalt kasvanud.. Alates 1990. aastate lõpust on sellest aeg-ajalt valmistatud sõrmuseid ja inkrusteeritud kullast ehteid. Tähtis: ehted on valmistatud mitte niivõrd puhtast iriidiumist, kuivõrd selle sulamist plaatinaga. 10% lisandist piisab, et suurendada tooriku ja valmistoote tugevust kuni 3 korda ilma märkimisväärse kulude suurenemiseta.

Ka teistes tööstusharudes on iriidiumisulamid puhtast metallist selgelt ees. Tehnoloogid hindavad kõrgelt võimalust suurendada toodete kõvadust ja tugevust väikese lisandiga. Seega kasutatakse elektroonilise torujuhtme kulumiskindluse suurendamiseks iriidiumi lisandeid. Kõvametall kantakse lihtsalt molübdeeni või volframi peale. Järgnev paagutamine toimub rõhu all kõrgel temperatuuril.

Ja siin on vaja öelda eriti iriidiumi kasutamise kohta keemiatööstuses. Seal on selle sulameid vaja erinevatele reaktiividele ja kõrgetele temperatuuridele vastupidavate nõude saamiseks. Iriidium osutub samuti suurepäraseks katalüsaatoriks. Eriti märgatav on reaktsioonivõime suurenemine lämmastikhappe tootmisel. Ja kui teil on vaja kulda vees lahustada, valivad tehnoloogid peaaegu kindlasti plaatina-iriidiumi sulamist valmistatud kausid.

Kus nad süüa teevad laserseadmete kristallid, sageli leitud plaatina-iriidiumi tiiglid. Täiesti puhas metall sobib ülitäpsete tööstus- ja laboriinstrumentide osadele. Kasutatakse iriidiumi huulikut ja klaasistajadkui neil on vaja valmistada tulekindlat klassi klaasi. Kuid see on vaid väike osa hämmastava elemendi rakendustest.

Eksperdid on juba ammu märkinud, et sellised küünlad kestavad kauem.. Alguses kasutati neid peamiselt sportautode jaoks. Tänaseks on need muutunud odavamaks ja on saadaval peaaegu kõigile autoomanikele. Iriidiumisulameid vajavad ka loojad kirurgilised instrumendid. Üha enam kasutatakse neid südamestimulaatori üksikute osade tootmisel.

On uudishimulik, et Rwandas valmistatud 10-frangine münt on valmistatud ehtepuhast (999 peensusega) iriidiumist. Seda metalli kasutatakse ka autode katalüsaatorites. Nagu plaatina, aitab see heitgaase kiiremini puhastada. Kuid iriidiumi leiate kõige tavalisemast täitesulepeast. Seal võib mõnikord näha ebatavalist värvi palli, mis asub pliiatsi või tindipulga otsas.

Raadiokomponentides kasutati iriidiumi peamiselt paarkümmend aastat tagasi. Sellest tehti sagedamini kontaktgruppe, samuti komponente, mis võivad väga kuumaks minna. See lahendus tagab toodete vastupidavuse. Iriidium-192 isotoop on üks kunstlikest radionukliididest. See on toodetud mittepurustavaks kasutamiseks keevisõmbluste, terase ja alumiiniumisulamite omaduste kontrollimiseks.

Valmistamiseks kasutatakse osmiumi ja iriidiumi sulamit kompassi nõelad. Ja termopaare, mis ühendavad iriidiumi ja tavapäraseid elektroode, kasutatakse füüsikauuringuteks. Ainult nemad suudavad vahetult registreerida temperatuure umbes 3000 kraadi. Selliste struktuuride hind on väga kõrge. Nende kasutamine tavatööstuses ei ole veel majanduslikult otstarbekas.

Iriidium-titaan elektrood - üks suhteliselt uusi arenguid elektrolüüsi valdkonnas. Tulekindel aine pihustatakse titaanfooliumi alusele. Sel juhul on töökambris ainult argooni. Elektroodid võivad välja näha nii võre kui ka plaadi moodi. Need elektroodid on:

• vastupidav kõrgele temperatuurile;
• vastupidav märkimisväärsele pingele, tihedusele ja voolutugevusele;
• mitte korrodeeruda;
• ökonoomsem kui plaatina lisandiga elektroodid (oluliselt pikema ressursi tõttu).

Metallurgias on nõudlikud väikesed konteinerid iriidiumi radioaktiivsete isotoopidega. Gammakiirgus neeldub osaliselt segus. Seetõttu on võimalik kindlaks teha, milline on ahju laetuse tase.

Võite osutada ka sellistele 77. elemendi rakendustele nagu:

• kõrgetel temperatuuridel tugevamate molübdeeni ja volframi sulamite saamine;
• titaani ja kroomi vastupidavuse suurendamine hapetele;
• termoelektriliste generaatorite tootmine;
• termioonsete katoodide tootmine (koos lantaani ja tseeriumiga);
• kosmoserakettide (hafniumiga legeeritud) kütusepaakide loomine;
• propüleeni tootmine metaani ja atsetüleeni baasil;
• lisand plaatina katalüsaatoritele lämmastikoksiidide (lämmastikhappe prekursorid) tootmiseks – kuid see tehnoloogiline protsess ei ole enam eriti asjakohane;
• etalonmõõtühikute saamine (täpsemalt on selleks vaja plaatina-iriidiumi sulamit).

Iriidiumi soolad on väga erineva värvusega. Seega, sõltuvalt lisatud klooriaatomite arvust, võib ühend olla vaskpunase, tumerohelise, oliivi- või pruuni värvi. Iriidiumdifluoriid on kollast värvi. Osooni ja broomiga ühendid on sinist värvi. Puhtal iriidiumil on väga kõrge korrosioonikindlus isegi 2000 kraadini kuumutamisel.

Maapealse päritoluga kivimites on iriidiumiühendite kontsentratsioon väga madal.. Tõsiselt suureneb see ainult meteoriidi päritolu kivimites. Selline kriteerium võimaldab teadlastel tuvastada olulisi fakte erinevate geoloogiliste struktuuride kohta. Kokku toodetakse maa peal vaid paar tonni iriidiumi.

Iriidiumi muude omaduste ja rakenduste kohta vaadake järgmist videot.