Tot sobre iridi

La majoria de la gent té una bona idea del ferro i l'alumini, la plata i l'or. Però hi ha elements químics que tenen un paper una mica més petit en la vida del món modern, però que són poc coneguts sense merescuda entre els no especialistes. És important corregir aquest defecte, inclòs aprendre tot sobre iridia.

S'ha de dir de seguida que l'iridi és un metall. Per tant, té totes les propietats típiques d'altres metalls. Un element químic així denotada per una combinació de caràcters llatins Ir. A la taula periòdica, ocupa Gàbia 77. El descobriment de l'iridi va tenir lloc l'any 1803, com a part del mateix estudi en què el científic anglès Tennant també va aïllar l'osmi.

La matèria primera inicial per a la producció d'aquests elements era el mineral de platí lliurat des d'Amèrica del Sud. Inicialment, els metalls s'aïllaven en forma de precipitat, que "l'aigua regia" no agafava. L'estudi va revelar la presència de diverses substàncies desconegudes anteriorment. L'element va rebre la seva designació verbal perquè les seves sals semblen iridescents amb un arc de Sant Martí.

L'iridi químicament pur no té color de l'arc de Sant Martí. Però es caracteritza per un color blanc platejat força atractiu. No s'han confirmat propietats tòxiques. Tanmateix, certs compostos d'iridi poden ser perillosos per als humans. El fluor d'aquest element és especialment verinós.

Diverses empreses russes i estrangeres participen en la producció i el refinament d'iridi. Gairebé tota la producció d'aquest metall és producte del subprocessament de matèries primeres de platí. Tot i que l'iridi no és morat, conté naturalment 2 isòtops. Els elements 191 i 193 són estables.Però una sèrie d'isòtops obtinguts artificialment tenen propietats radioactives pronunciades, la seva vida mitjana és curta.

La força i la duresa de l'iridi és molt gran. És gairebé impossible processar aquest metall mecànicament. Infusibilitat el color blanc platejat d'aquest element és prou gran. Especialistes inclou l'iridi al grup del platí. La duresa a l'escala de Mohs és de 6,5. El punt de fusió en graus arriba als 2466 graus. L'iridi, però, comença a bullir només a 4428 graus. La calor de fusió és de 27610 J/mol. Calor bullent - 604000 J / mol. Els experts han determinat el volum molar en 8,54 metres cúbics. mira per un talp.

La xarxa cristal·lina d'aquest element és cúbica, les vores dels cristalls són la part superior del cub. L'isòtop 191 representa el 37,3% dels àtoms d'iridi. El 62,3% restant està representat per l'isòtop 193. La densitat d'aquest element (o en cas contrari, la gravetat específica) arriba als 22400 kg per 1 m3.

Però els propis àtoms d'iridi poques vegades entren en cap reacció. Aquest element es distingeix per la seva excel·lent passivitat química.... És completament insoluble en aigua i no canvia de cap manera fins i tot després d'un contacte prolongat amb l'aire. Si la temperatura d'una substància és inferior als 100 graus, no reaccionarà ni amb l'aigua regia, i molt menys amb altres àcids i les seves combinacions. La reacció amb fluor és possible a 400 graus; per a la reacció amb clor o sofre, cal escalfar l'iridi fins que es torni roent.

Hi ha 4 clorurs coneguts, en els quals el nombre d'àtoms de clor varia d'1 a 4. L'efecte de l'oxigen es nota a temperatures no inferiors a 1000 graus. El producte d'aquesta interacció és el diòxid d'iridi, una substància pràcticament insoluble en aigua. La solubilitat es pot augmentar per oxidació utilitzant un agent complexant. L'estat d'oxidació més alt en condicions normals només es pot aconseguir en hexafluorur d'iridi.

A temperatures extremadament baixes, apareixen compostos amb valències de 7 i 8. És possible la formació de sals complexes (tant catiònics com aniònics). S'observa que el metall molt escalfat pot corroir l'àcid clorhídric saturat d'oxigen. Els químics atorguen un paper important a:

• hidròxids;
• clorurs;
• halogenurs;
• òxid;
• a carbonils d'iridi.

L'obtenció d'iridi a la natura es veu molt obstaculitzada per la seva gran raresa. En el medi natural, aquest metall es barreja sempre amb substàncies relacionades. Si aquest element es troba a qualsevol lloc, cal trobar platí o metalls del seu grup a prop. Alguns minerals que contenen níquel i coure inclouen iridi en forma dispersa. La part principal d'aquest element s'extreu de la matèria inert en:

• SUD-ÀFRICA;
• Canadà;
• l'estat nord-americà de Califòrnia;
• jaciments a l'illa de Tasmània (propietat de la Unió Australiana);
• Indonèsia (a l'illa de Kalimantan);
• diferents zones de l'illa de Nova Guinea.

L'iridi barrejat amb osmi s'extreu en antics plecs de muntanya situats als mateixos països. Empreses de Sud-Àfrica... No és en va que la producció en aquest país afecti directament l'equilibri entre l'oferta i la demanda, cosa que no es pot dir dels productes d'altres regions del planeta. Segons els conceptes científics existents, la raresa de l'iridi es deu al fet que va arribar al nostre planeta només en meteorits i, per tant, representa una milionèsima part d'un per cent de la massa de l'escorça terrestre.

Tanmateix, alguns experts no estan d'acord amb això. Insisteixen que només una petita part de tots els dipòsits d'iridi són explorats i adequats per al desenvolupament al nivell de les tecnologies modernes. Els sediments, que van aparèixer en l'antiguitat geològica profunda, contenen en capes separades d'iridi centenars de vegades més que les roques que ja s'estan explotant.

Avui en dia, l'iridi s'extreu només després del final de l'extracció dels principals minerals.... Aquests són or, níquel, platí o coure. Quan el dipòsit està a prop de l'esgotament, el mineral comença a ser processat amb reactius especials que alliberen ruteni, osmi i pal·ladi. Només després d'ells arriba el torn de rebre l'element "arc de Sant Martí". Més lluny:

• refinació del mineral;
• aixafar-lo en pols;
• aquesta pols es premsa;
• les peces premsades es tornen a fondre en forns elèctrics, amb moviment continu d'un raig d'argó.

Es recupera una quantitat bastant gran de metall del fang de l'ànode deixat per la producció de coure-níquel. Inicialment, els fangs s'enriqueixen. El platí i altres metalls, inclòs l'iridi, es converteixen en solució sota l'acció de l'aigua regia calenta. L'osmi acaba al sediment no dissolt. Els complexos de platí, iridi i ruteni es precipiten successivament de la solució sota l'acció del clorur d'amoni.

Al voltant del 66% de l'iridi extret utilitzat en la indústria química... Tots els altres sectors de l'economia comparteixen la resta. En les últimes dècades, el valor de la joieria del "metall morat" ha anat creixent constantment.... Des de finals de la dècada de 1990, s'han fet periòdicament anells i joies d'or amb incrustacions. Important: les joies estan fetes no tant d'iridi pur com del seu aliatge amb platí. Un additiu del 10% és suficient per augmentar la resistència de la peça i el producte acabat fins a 3 vegades sense un augment significatiu del cost.

En altres indústries, els aliatges d'iridi també estan clarament per davant del metall pur. La capacitat d'augmentar la duresa i la resistència dels productes amb una petita addició és molt apreciada pels tecnòlegs. Així, s'utilitzen additius d'iridi per augmentar la resistència al desgast del cable per a tubs electrònics. El metall dur simplement es col·loca sobre molibdè o tungstè. La sinterització posterior es realitza sota una premsa a alta temperatura.

I aquí cal dir especialment sobre l'ús de l'iridi a la indústria química. Allà, els seus aliatges són necessaris per obtenir plats resistents a diversos reactius i altes temperatures. L'iridi també resulta ser un excel·lent catalitzador. Un augment de la reactivitat és especialment evident en la producció d'àcid nítric... I si necessiteu dissoldre l'or a l'aigua regia, gairebé segur que els tecnòlegs triaran exactament les tasses fetes d'aliatge de platí-iridi.

On cuinen cristalls per a dispositius làser, sovint pots trobar gresols de platí-iridi. El metall completament pur és adequat per a peces d'instruments industrials i de laboratori d'alta precisió. S'utilitza l'embocadura d'iridi i vidriersquan necessiten fer vidre refractari. Però aquesta és només una petita part de les aplicacions de l'element sorprenent.

Els experts han assenyalat des de fa temps que aquestes espelmes duren més.... Al principi, s'utilitzaven principalment per a cotxes esportius. Avui s'han tornat més barats i estan a l'abast de gairebé tots els propietaris de cotxes. Els aliatges d'iridi també són necessaris pels creadors instrumental quirúrgic... S'utilitzen cada cop més en la fabricació de peces individuals del marcapassos.

És curiós que la moneda de "10 francs" produïda a Ruanda estigui feta d'iridi de qualitat gema (estàndard 999). Aquest metall també s'utilitza en catalitzadors d'automòbils. Com el platí, ajuda a accelerar la purificació dels gasos d'escapament. Però pots trobar iridi a la ploma estilogràfica més comuna. Allà, de vegades, es pot veure una bola de color inusual a la punta d'un bolígraf o una barra de tinta.

L'iridi es va utilitzar principalment en components de ràdio fa diverses dècades. Amb més freqüència es feien grups de contacte, així com components que poden estar molt calents.Aquesta solució us permet garantir la durabilitat dels productes. L'isòtop iridi-192 és un dels radionúclids artificials. Es produeix per a un ús no destructiu per comprovar les característiques de les soldadures, l'acer i els aliatges d'alumini.

S'utilitza un aliatge d'osmi amb iridi agulles de brúixola. I els termoparells, que combinen iridi i elèctrodes convencionals, s'utilitzen per a la investigació física. Només ells poden registrar directament una temperatura d'uns 3000 graus. El preu d'aquestes estructures és molt elevat. No és econòmicament viable utilitzar-los en la indústria convencional.

Elèctrode de titani iridi - un dels desenvolupaments relativament nous en el camp de l'electròlisi. La substància refractària es ruixa sobre una base de làmina de titani. En aquest cas, només l'argó es troba a la cambra de treball. Els elèctrodes poden semblar una reixeta o una placa. Aquests elèctrodes:

• resistent a altes temperatures;
• resistent a tensió, densitat i corrent importants;
• no es corroeix;
• més econòmic que els elèctrodes amb l'addició de platí (a causa d'un recurs significativament més llarg).

Els contenidors petits amb isòtops radioactius d'iridi són demanats a la metal·lúrgia. Els raigs gamma són parcialment absorbits per la càrrega. Per tant, és possible determinar quin és el nivell de càrrega dins del forn.

També podeu assenyalar aplicacions de l'element 77 com:

• obtenció d'aliatges de molibdè i tungstè, més forts a altes temperatures;
• augmentar la resistència del titani i el crom als àcids;
• producció de generadors termoelèctrics;
• fabricació de càtodes termoiònics (juntament amb el lantà i el ceri);
• creació de dipòsits de combustible per a coets espacials (aliatge amb hafni);
• producció de propilè a base de metà i acetilè;
• un additiu als catalitzadors de platí per a la producció d'òxids de nitrogen (precursors de l'àcid nítric), però aquest procés tecnològic ja no és gaire rellevant;
• obtenir unitats de mesura de referència (més precisament, això requereix un aliatge de platí-iridi).

Les sals d'iridi són de color molt variat. Així, segons el nombre d'àtoms de clor afegits, el compost pot tenir colors vermell coure, verd fosc, oliva o marró. El difluorur d'iridi és de color groc. Els compostos amb ozó i brom són de color blau. L'iridi pur té una resistència a la corrosió molt alta fins i tot quan s'escalfa a 2000 graus.

A les roques d'origen terrestre, la concentració de compostos d'iridi és molt baixa.... Només augmenta significativament a les roques d'origen meteorit. Aquest criteri permet als investigadors establir fets importants sobre diverses estructures geològiques. Només es produeixen unes poques tones d'iridi a la terra.

Per a altres propietats i usos de l'iridi, vegeu el següent vídeo.