Viskas apie iridį

Daugelis žmonių gana gerai įsivaizduoja geležį ir aliuminį, sidabrą ir auksą. Tačiau yra cheminių elementų, kurie šiuolaikinio pasaulio gyvenime vaidina kiek mažesnį vaidmenį, bet nepelnytai mažai žinomi tarp ne specialistų. Svarbu ištaisyti šį trūkumą, įskaitant viską, ką apie tai sužinoti iridija.

Reikėtų iš karto pasakyti, kad iridis yra metalas. Todėl jis turi visas kitiems metalams būdingas savybes. Toks cheminis elementas žymimas lotyniškų rašmenų deriniu Ir. Periodinėje lentelėje jis užima 77 narvas. Iridžio atradimas įvyko 1803 m., kaip dalis to paties tyrimo, kurio metu anglų mokslininkas Tennantas taip pat išskyrė osmį.

Pradinė žaliava tokių elementų gamybai buvo platinos rūda, atgabenta iš Pietų Amerikos. Iš pradžių metalai buvo išskirti nuosėdų pavidalu, kurių „aqua regia“ nepriėmė. Tyrimas atskleidė kelių anksčiau nežinomų medžiagų buvimą. Elementas gavo žodinį pavadinimą, nes jo druskos atrodo tarsi vaivorykštė.

Chemiškai grynas iridis neturi vaivorykštės spalvos. Tačiau jam būdinga gana patraukli sidabriškai balta spalva. Toksiškos savybės nepatvirtintos. Tačiau kai kurie iridžio junginiai gali būti pavojingi žmonėms. Šio elemento fluoras yra ypač nuodingas.

Nemažai Rusijos ir užsienio įmonių užsiima iridžio gamyba ir rafinavimu. Beveik visa šio metalo produkcija yra platinos žaliavų šalutinio apdorojimo produktas. Nors iridis nėra purpurinis, jame natūraliai yra 2 izotopai. 191 ir 193 elementai yra stabilūs.Tačiau nemažai dirbtinai gautų izotopų turi ryškių radioaktyviųjų savybių, jų pusinės eliminacijos laikas yra trumpas.

Iridžio stiprumas ir kietumas yra labai dideli. Šio metalo mechaniškai apdoroti beveik neįmanoma. Neliejamumas šio elemento sidabriškai balta spalva yra pakankamai didelė. Specialistai įtraukti iridį į platinos grupę. Kietumas pagal Moso skalę yra 6,5. Lydymosi temperatūra laipsniais siekia 2466 laipsnius. Tačiau iridis pradeda virti tik 4428 laipsnių temperatūroje. Lydymosi šiluma yra 27610 J/mol. Virimo karštis - 604000 J / mol. Ekspertai molinį tūrį nustatė 8,54 kubinio metro. pamatyti kurmio.

Šio elemento kristalinė gardelė yra kubinė, kristalų kraštai – kubo viršūnės. 191-asis izotopas sudaro 37,3% iridžio atomų. Likusius 62,3% sudaro 193-asis izotopas. Šio elemento tankis (arba kitaip, savitasis svoris) siekia 22400 kg 1 m3.

Tačiau patys iridžio atomai retai patenka į kokias nors reakcijas. Šis elementas išsiskiria išskirtiniu cheminiu pasyvumu.... Jis visiškai netirpsta vandenyje ir niekaip nesikeičia net ir po ilgo sąlyčio su oru. Jei medžiagos temperatūra žemesnė nei 100 laipsnių, tai ji nereaguos net su regija, o ką jau kalbėti apie kitas rūgštis ir jų derinius. Reakcija su fluoru galima 400 laipsnių temperatūroje, reakcijai su chloru ar siera reikia kaitinti iridį, kol jis įkaista.

Yra žinomi 4 chloridai, kuriuose chloro atomų skaičius svyruoja nuo 1 iki 4. Deguonies poveikis pastebimas ne žemesnėje kaip 1000 laipsnių temperatūroje. Šios sąveikos produktas yra iridžio dioksidas, medžiaga, praktiškai netirpi vandenyje. Tirpumas gali būti padidintas oksiduojant, naudojant komplekso formuotoją. Didžiausią oksidacijos laipsnį normaliomis sąlygomis galima pasiekti tik iridžio heksafluoridu.

Esant itin žemai temperatūrai, atsiranda junginių, kurių valentingumas yra 7 ir 8. Galimas kompleksinių druskų (tiek katijoninių, tiek anijoninių) susidarymas. Pažymima, kad labai įkaitęs metalas gali korozuoti deguonimi prisotintą druskos rūgštį. Chemikai skiria svarbų vaidmenį:

• hidroksidai;
• chloridai;
• halogenidai;
• oksidas;
• iki iridžio karbonilų.

Gauti iridžio gamtoje labai trukdo didelis jo retumas. Natūralioje aplinkoje šis metalas visada maišomas su giminingomis medžiagomis. Jei šis elementas randamas kur nors, tada netoliese turi būti platina arba metalai iš jos grupės. Kai kurios rūdos, kuriose yra nikelio ir vario, apima iridį dispersiniu pavidalu. Pagrindinė šio elemento dalis išgaunama iš inertinės medžiagos:

• PIETŲ AFRIKA;
• Kanada;
• Šiaurės Amerikos Kalifornijos valstija;
• indėliai Tasmanijos saloje (priklauso Australijos sąjungai);
• Indonezija (Kalimantano saloje);
• įvairiose Naujosios Gvinėjos salos srityse.

Iridis, sumaišytas su osmiu, kasamas senose kalnų raukšlėse, esančiose tose pačiose šalyse. Įmonės iš pietų Afrika... Ne veltui gamyba šioje šalyje tiesiogiai veikia pasiūlos ir paklausos balansą, ko negalima pasakyti apie produktus iš kitų planetos regionų. Remiantis esamomis mokslinėmis koncepcijomis, iridžio retumas kyla dėl to, kad jis į mūsų planetą atkeliavo tik meteoritais, todėl sudaro milijoną procentų žemės plutos masės.

Tačiau kai kurie ekspertai su tuo nesutinka. Jie primygtinai reikalauja, kad tik nedidelė visų iridžio telkinių dalis būtų ištirta ir tinkama plėtrai šiuolaikinių technologijų lygiu. Gilioje geologinėje senovėje atsiradusiose nuosėdose iridžio atskiruose sluoksniuose yra šimtus kartų daugiau nei jau kasamose uolienose.

Šiandien iridis išgaunamas tik pasibaigus pagrindinių mineralų gavybai.... Tai auksas, nikelis, platina arba varis. Kai telkinys artėja prie išeikvojimo, rūda pradedama apdoroti specialiais reagentais, kurie išskiria rutenį, osmį ir paladį. Tik po jų ateina eilė gauti „vaivorykštės“ elementą. Toliau:

• rūdos rafinavimas;
• susmulkinkite jį į miltelius;
• šie milteliai spaudžiami;
• presuoti ruošiniai perlydomi elektrinėse krosnyse, nuolat judant argono srove.

Gana didelis metalo kiekis atgaunamas iš vario-nikelio gamybos metu likusio anodo dumblo. Iš pradžių dumblas yra sodrinamas. Platina ir kiti metalai, įskaitant iridį, paverčiami tirpalu, veikiami karšto vandens regijos. Osmis patenka į neištirpusias nuosėdas. Iš tirpalo, veikiant amonio chloridui, paeiliui nusodinami platinos, iridžio ir rutenio kompleksai.

Išgaunama apie 66% iridžio naudojamas chemijos pramonėje... Likusią dalį dalijasi visi kiti ekonomikos sektoriai. Pastaraisiais dešimtmečiais „purpurinio metalo“ papuošalų vertė nuolat auga.... Nuo 1990-ųjų pabaigos iš jo periodiškai buvo gaminami žiedai ir inkrustuoti auksiniai papuošalai. Svarbu: papuošalai gaminami ne tiek iš gryno iridžio, kiek iš jo lydinio su platina. 10% priedo pakanka, kad ruošinio ir gatavo gaminio stiprumas padidėtų iki 3 kartų be reikšmingo sąnaudų padidėjimo.

Kitose pramonės šakose iridžio lydiniai taip pat aiškiai lenkia gryną metalą. Technologai labai vertina galimybę šiek tiek papildyti gaminių kietumą ir stiprumą. Taigi iridžio priedai naudojami elektroninių vamzdžių vielos atsparumui dilimui padidinti. Kietas metalas tiesiog klojamas ant molibdeno arba volframo. Vėlesnis sukepinimas vyksta spaudžiant aukštoje temperatūroje.

Ir čia reikia ypač pasakyti apie iridžio naudojimą chemijos pramonėje. Ten jo lydiniai reikalingi įvairiems reagentams ir aukštai temperatūrai atspariems indams gauti. Iridis taip pat yra puikus katalizatorius. Ypač akivaizdus reaktyvumo padidėjimas azoto rūgšties gamyboje... O jei reikia ištirpinti auksą „aqua regia“, tuomet technologai beveik garantuotai pasirinks būtent tokius puodelius, pagamintus iš platinos ir iridžio lydinio.

Kur jie gamina kristalai lazeriniams prietaisams, dažnai galite rasti platinos-iridžio tigliai. Visiškai grynas metalas tinka didelio tikslumo pramoninių ir laboratorinių instrumentų dalims. Iridžio kandiklis naudojamas ir stiklininkaikai jiems reikia pagaminti ugniai atsparų stiklą. Tačiau tai tik maža dalis nuostabaus elemento pritaikymo būdų.

Ekspertai jau seniai pastebėjo, kad tokios žvakės tarnauja ilgiau.... Pačioje pradžioje jie pirmiausia buvo naudojami sportiniams automobiliams. Šiandien jie atpigo ir prieinami beveik visiems automobilių savininkams. Iridžio lydiniai reikalingi ir kūrėjams chirurginiai instrumentai... Jie vis dažniau naudojami gaminant atskiras širdies stimuliatoriaus dalis.

Įdomu, kad Ruandoje pagaminta „10 frankų“ moneta pagaminta iš brangakmenių kokybės (999 standarto) iridžio. Šis metalas taip pat naudojamas automobilių katalizatoriuose. Kaip ir platina, ji padeda pagreitinti išmetamųjų dujų valymą. Tačiau iridžio galite rasti įprasčiausiame rašikliu. Ten kartais ant rašiklio ar rašalo lazdelės galiuko galima pamatyti neįprastos spalvos rutulį.

Iridis buvo daugiausia naudojamas radijo komponentuose prieš kelis dešimtmečius. Dažniau iš jo buvo sudarytos kontaktinės grupės, taip pat komponentai, kurie gali būti labai karšti.Šis sprendimas leidžia užtikrinti gaminių ilgaamžiškumą. Iridžio-192 izotopas yra vienas iš dirbtinių radionuklidų. Jis pagamintas neardomam naudojimui, siekiant patikrinti suvirinimo siūlių, plieno ir aliuminio lydinių charakteristikas.

Gamybai naudojamas osmio ir iridžio lydinys kompaso adatos. O fizikiniams tyrimams naudojamos termoporos, jungiančios iridį ir įprastus elektrodus. Tik jie gali tiesiogiai užregistruoti apie 3000 laipsnių temperatūrą. Tokių konstrukcijų kaina yra labai didelė. Naudoti juos tradicinėje pramonėje ekonomiškai netikslinga.

Iridžio titano elektrodas - vienas iš palyginti naujų pokyčių elektrolizės srityje. Ugniai atspari medžiaga purškiama ant titano folijos pagrindo. Šiuo atveju darbo kameroje yra tik argonas. Elektrodai gali atrodyti kaip tinklelis arba plokštė. Tokie elektrodai:

• atsparus aukštai temperatūrai;
• atsparus didelei įtampai, tankiui ir srovei;
• nerūdyti;
• ekonomiškesnis nei elektrodai su platinos priedu (dėl žymiai ilgesnio resurso).

Mažos talpyklos su radioaktyviais iridžio izotopais yra paklausios metalurgijoje. Gama spindulius iš dalies sugeria krūvis. Todėl galima nustatyti, koks įkrovos lygis krosnies viduje.

Taip pat galite nurodyti tokias 77-ojo elemento programas kaip:

• gauti molibdeno ir volframo lydinius, kurie yra stipresni aukštoje temperatūroje;
• titano ir chromo atsparumo rūgštims didinimas;
• termoelektrinių generatorių gamyba;
• terminių katodų (kartu su lantanu ir ceriu) gamyba;
• kuro bakų kūrimas kosminėms raketoms (legiruotas su hafniu);
• propileno gamyba metano ir acetileno pagrindu;
• priedas prie platinos katalizatorių azoto oksidų (azoto rūgšties pirmtakų) gamybai – tačiau šis technologinis procesas nebėra labai aktualus;
• gaunant etaloninius matavimo vienetus (tiksliau, tam reikia platinos-iridžio lydinio).

Iridžio druskos yra labai įvairios spalvos. Taigi, priklausomai nuo pridėtų chloro atomų skaičiaus, junginys gali būti vario raudonos, tamsiai žalios, alyvuogių arba rudos spalvos. Iridžio difluoridas yra geltonos spalvos. Junginiai su ozonu ir bromu yra mėlynos spalvos. Grynas iridis turi labai aukštą atsparumą korozijai net kaitinant iki 2000 laipsnių.

Sausumos kilmės uolienose iridžio junginių koncentracija labai maža.... Jis žymiai padidėja tik meteoritinės kilmės uolienose. Šis kriterijus leidžia tyrėjams nustatyti svarbius faktus apie įvairias geologines struktūras. Žemėje pasigamina tik kelios tonos iridžio.

Apie kitas iridžio savybes ir naudojimo būdus rasite kitame vaizdo įraše.