Vse o iridiju

Večina ljudi ima precej dobro predstavo o železu in aluminiju, srebru in zlatu. Toda obstajajo kemični elementi, ki igrajo nekoliko manjšo vlogo v življenju sodobnega sveta, vendar so med nestrokovnjaki nezasluženo malo znani. Pomembno je odpraviti to pomanjkljivost, vključno z učenjem vsega iridij.

Takoj je treba povedati, da iridij je kovina. Zato ima vse tiste lastnosti, ki so značilne za druge kovine. Tak kemični element označen s kombinacijo latinskih znakov Ir. V periodnem sistemu zavzema 77 celica. Odkritje iridija se je zgodilo leta 1803 kot del iste študije, v kateri je angleški znanstvenik Tennant izoliral osmij.

Surovina za pridobivanje takšnih elementov je bila platinasta ruda, dostavljena iz Južne Amerike. Sprva so bile kovine izolirane v obliki oborine, ki je »kraljevska vodka« »ni sprejela«. Študija je razkrila prisotnost več prej neznanih snovi. Element je dobil besedno oznako, ker so njegove soli videti kot mavrične mavrice.

Kemično čist iridij nima mavrične barve. Zanj pa je značilna precej privlačna srebrno bela barva. Toksične lastnosti niso potrjene.Vendar pa so posamezne iridijeve spojine lahko nevarne za ljudi. Fluorid tega elementa je še posebej strupen.

Številna ruska in tuja podjetja se ukvarjajo s proizvodnjo in rafiniranjem iridija. Skoraj celotna proizvodnja te kovine je produkt stranske obdelave platinskih surovin. Čeprav iridij ni vijoličen, naravno vsebuje 2 izotopa. 191. in 193. element sta stabilna. Toda številni umetno pridobljeni izotopi imajo izrazite radioaktivne lastnosti, njihova razpolovna doba je kratka.

Trdnost in trdota iridija sta zelo visoki. To kovino je skoraj nemogoče mehansko obdelati. Infuzibilnost Srebrno bela barva tega predmeta je precej velika. Specialisti iridij spada v skupino platine. Mohsova trdota je 6,5. Tališče v stopinjah doseže 2466 stopinj. Iridij pa začne vreti šele pri 4428 stopinjah. Talilna toplota je 27610 J/mol. Vrelišče - 604000 J / mol. Strokovnjaki so določili molsko prostornino na ravni 8,54 kubičnih metrov. glej mol.

Kristalna mreža tega elementa je kubična, oglišča kocke so ploskve kristalov. 191. izotop predstavlja 37,3 % atomov iridija. Preostalih 62,3 % predstavlja 193. izotop. Gostota tega elementa (ali drugače specifična teža) doseže 22400 kg na 1 m3.

Toda atomi iridija sami redko vstopijo v kakršne koli reakcije. Ta element ima izjemno kemično pasivnost. Je popolnoma netopen v vodi in se v ničemer ne spremeni niti ob daljšem stiku z zrakom.Če je temperatura snovi nižja od 100 stopinj, potem ne bo reagirala niti z "aqua regia", da ne omenjamo drugih kislin in njihovih kombinacij. Reakcija s fluorom je možna pri 400 stopinjah, za reakcijo s klorom ali žveplom je potrebno iridij segreti do rdeče vročine.

Znani so 4 kloridi, v katerih se število atomov klora spreminja od 1 do 4. Učinek kisika je opazen pri temperaturah, ki niso nižje od 1000 stopinj. Produkt te interakcije je iridijev dioksid, snov, ki je praktično netopna v vodi. Topnost lahko povečamo z oksidacijo z uporabo kompleksirnega sredstva. Najvišjo stopnjo oksidacije v normalnih pogojih je mogoče doseči le v iridijevem heksafluoridu.

Pri izjemno nizkih temperaturah nastanejo spojine z valencami 7 in 8. Možna je tvorba kompleksnih soli (tako kationskih kot anionskih). Ugotovljeno je, da lahko močno segreto kovino razjeda klorovodikova kislina, nasičena s kisikom. Kemiki igrajo pomembno vlogo

• hidroksidi;
• kloridi;
• halogenidi;
• oksid;
• iridijev karbonil.

Pridobivanje iridija v naravi močno ovira njegova velika redkost. V naravnem okolju je ta kovina vedno pomešana s sorodnimi snovmi. Če je ta element nekje najden, potem je platina ali kovine iz njene skupine nujno v bližini. Nekatere rude, ki vsebujejo nikelj in baker, vključujejo difuzni iridij. Glavni del tega elementa se pridobiva iz inertne snovi v:

• JUŽNA AFRIKA;
• Kanada;
• severnoameriška zvezna država Kalifornija;
• nahajališča na otoku Tasmanija (v lasti Commonwealtha Avstralije);
• Indonezija (na otoku Kalimantan);
• različnih delih Nove Gvineje.

Iridij, pomešan z osmijem, se pridobiva v starih gorskih gubah, ki se nahajajo v istih državah. Vodilno vlogo na svetovnem trgu zasedajo podjetja iz Južna Afrika. Ne brez razloga je proizvodnja v tej državi tista, ki neposredno vpliva na ravnovesje ponudbe in povpraševanja, česar ne moremo reči o izdelkih iz drugih regij planeta. V skladu z obstoječimi znanstvenimi idejami je redkost iridija posledica dejstva, da je naš planet zadel le v meteoritih, zato predstavlja milijoninko odstotka mase zemeljske skorje.

Vendar se nekateri strokovnjaki s tem ne strinjajo. Vztrajajo, da je le majhen del vseh nahajališč iridija raziskan in primeren za razvoj na ravni sodobnih tehnologij. Nahajališča, ki so se pojavila v globoki geološki antiki, vsebujejo stokrat več iridija v ločenih plasteh kot že izkopane kamnine.

Danes se iridij koplje šele po koncu pridobivanja glavnih mineralov. To je zlato, nikelj, platina ali baker. Ko je nahajališče blizu izčrpanosti, začnejo rudo obdelovati s posebnimi reagenti, ki sproščajo rutenij, osmij in paladij. Šele za njimi pride na vrsto sprejem "mavričnega" elementa. Nadalje:

• očistiti rudo;
• zdrobite v prah;
• pritisnite ta prah;
• talijo prešane surovce v električnih pečeh z neprekinjenim gibanjem curka argona.

Iz anodnih muljev, ki ostanejo pri proizvodnji bakra in niklja, se pridobi dovolj velika količina kovine. Na začetku se blato obogati.Prenos platine in drugih kovin, vključno z iridijem, v raztopino poteka pod delovanjem vroče vodke. Osmij je v neraztopljeni oborini. Pod delovanjem amonijevega klorida se iz raztopine zaporedoma oborijo kompleksi platine, iridija in rutenija.

Približno 66% izkopanega iridija uporabljajo v kemični industriji. Preostanek si delijo vsi ostali sektorji gospodarstva. V zadnjih desetletjih je vrednost nakita "vijolične kovine" vztrajno naraščala.. Od poznih devetdesetih let prejšnjega stoletja iz njega občasno izdelujejo prstane in zlat nakit z intarzijami. Pomembno: nakit ni toliko iz čistega iridija kot iz njegove zlitine s platino. 10% dodatka zadostuje za povečanje trdnosti obdelovanca in končnega izdelka do 3-krat brez bistvenega povečanja stroškov.

Tudi v drugih panogah so iridijeve zlitine očitno pred čistimi kovinami. Tehnologi zelo cenijo možnost povečanja trdote in trdnosti izdelkov z majhnim dodatkom. Tako se dodatki iridija uporabljajo za povečanje odpornosti proti obrabi žice elektronske cevi. Trda kovina se preprosto nanese preko molibdena ali volframa. Naknadno sintranje poteka pod tlakom pri visoki temperaturi.

In tukaj je treba posebej povedati o uporabi iridija v kemični industriji. Tam so njegove zlitine potrebne za pridobivanje jedi, odpornih na različne reagente in visoke temperature. Iridij se je izkazal tudi kot odličen katalizator. Posebej izrazito je povečanje reaktivnosti pri proizvodnji dušikove kisline. In če morate zlato raztopiti v aqua regia, potem bodo tehnologi skoraj zagotovo izbrali sklede iz zlitine platine in iridija.

Kje kuhajo kristali za laserske naprave, pogosto najdemo platinasto-iridijske lončke. Popolnoma čista kovina je primerna za dele visoko natančnih industrijskih in laboratorijskih instrumentov. Uporablja se ustnik iz iridija in steklarjiko morajo izdelovati ognjevarno steklo. Toda to je le majhen del aplikacij neverjetnega elementa.

Strokovnjaki že dolgo ugotavljajo, da takšne sveče trajajo dlje.. Na samem začetku so jih uporabljali predvsem za športne avtomobile. Danes so postali cenejši in so na voljo skoraj vsem lastnikom avtomobilov. Iridijeve zlitine potrebujejo tudi ustvarjalci kirurški instrumenti. Vse pogosteje se uporabljajo pri izdelavi posameznih delov srčnega spodbujevalnika.

Zanimivo je, da je kovanec za 10 frankov, izdelan v Ruandi, izdelan iz draguljarno čistega (999 čistine) iridija. Ta kovina se uporablja tudi v avtomobilskih katalizatorjih. Tako kot platina pripomore k hitrejšemu čiščenju izpušnih plinov. Toda iridij lahko najdete v najbolj navadnem nalivnem peresu. Tam lahko včasih vidite kroglico nenavadne barve, ki se nahaja na konici peresa ali črnilne palice.

V radijskih komponentah se je iridij uporabljal predvsem pred nekaj desetletji. Iz njega so pogosteje izdelovali kontaktne skupine, pa tudi komponente, ki se lahko zelo segrejejo. Ta rešitev zagotavlja trajnost izdelkov. Izotop iridij-192 je eden izmed umetnih radionuklidov. Izdelan je za neporušitveno uporabo za preverjanje lastnosti zvarov, jekla in aluminijevih zlitin.

Za izdelavo se uporablja zlitina osmija in iridija igle kompasa. Za fizikalne raziskave pa se uporabljajo termočleni, ki združujejo iridijeve in običajne elektrode. Samo oni lahko neposredno registrirajo temperature okoli 3000 stopinj. Cena takšnih struktur je zelo visoka. Njihova uporaba v klasični industriji še ni ekonomsko izvedljiva.

Iridij-titanova elektroda - eden od relativno novih dosežkov na področju elektrolize. Ognjevarna snov se razprši na podlago iz titanove folije. V tem primeru je v delovni komori prisoten le argon. Elektrode so lahko videti tako kot mreža kot plošča. Te elektrode so:

• odporen na visoke temperature;
• odporen na znatno napetost, gostoto in jakost toka;
• ne korodirajo;
• bolj ekonomično kot elektrode z dodatkom platine (zaradi bistveno daljšega vira).

V metalurgiji so povpraševanje po majhnih posodah z radioaktivnimi izotopi iridija. Gama žarke naboj delno absorbira. Zato je mogoče ugotoviti, kakšna je raven polnjenja v peči.

Lahko tudi pokažete na takšne aplikacije 77. elementa, kot so:

• pridobivanje zlitin molibdena in volframa, močnejših pri visokih temperaturah;
• povečanje odpornosti titana in kroma na kisline;
• proizvodnja termoelektričnih generatorjev;
• proizvodnja termionskih katod (skupaj z lantanom in cerijem);
• izdelava rezervoarjev za gorivo za vesoljske rakete (legiranih s hafnijem);
• proizvodnja propilena na osnovi metana in acetilena;
• dodatek platinskim katalizatorjem za proizvodnjo dušikovih oksidov (prekurzorji dušikove kisline) - vendar ta tehnološki postopek ni več zelo pomemben;
• pridobivanje referenčnih merskih enot (natančneje, to zahteva zlitino platine in iridija).

Barve iridijevih soli so zelo raznolike. Torej ima spojina lahko bakreno rdečo, temno zeleno, olivno ali rjavo barvo, odvisno od števila dodanih atomov klora. Iridijev difluorid je obarvan rumeno. Spojine z ozonom in bromom so modre barve. Čisti iridij ima zelo visoko odpornost proti koroziji tudi pri segrevanju na 2000 stopinj.

V kamninah zemeljskega izvora je koncentracija iridijevih spojin zelo nizka.. Resneje se poveča le v kamninah meteoritskega izvora. Takšen kriterij omogoča raziskovalcem, da ugotovijo pomembna dejstva o različnih geoloških strukturah. Skupno se na zemlji proizvede le nekaj ton iridija.

Za druge lastnosti in uporabo iridija si oglejte naslednji video.