Vše o iridiu

Většina lidí má docela dobrou představu o železe a hliníku, stříbře a zlatě. Existují však chemické prvky, které hrají v životě moderního světa o něco menší roli, ale mezi laiky jsou nezaslouženě málo známé. Je důležité tento nedostatek napravit, včetně toho, že se o něm vše dozvíte iridia.

To je třeba říci hned iridium je kov. Proto má všechny vlastnosti, které jsou typické pro ostatní kovy. Takový chemický prvek označuje se kombinací latinských znaků Ir. V periodické tabulce zaujímá Klec 77. K objevu iridia došlo v roce 1803 v rámci stejné studie, ve které anglický vědec Tennant izoloval také osmium.

Výchozí surovinou pro výrobu takových prvků byla platinová ruda dodaná z Jižní Ameriky. Zpočátku byly kovy izolovány ve formě sraženiny, kterou „aqua regia“ nezabrala. Studie odhalila přítomnost několika dříve neznámých látek. Živel dostal své slovní označení, protože jeho soli vypadají jako duhově duhové.

Chemicky čisté iridium nemá barvu duhy. Vyznačuje se ale spíše atraktivní stříbřitě bílou barvou. Toxické vlastnosti nebyly potvrzeny. Některé sloučeniny iridia však mohou být pro člověka nebezpečné. Fluorid tohoto prvku je zvláště jedovatý.

Výrobou a rafinací iridia se zabývá řada ruských a zahraničních podniků. Téměř celá produkce tohoto kovu je produktem vedlejšího zpracování platinových surovin. Přestože iridium není fialové, přirozeně obsahuje 2 izotopy. Prvky 191 a 193 jsou stabilní.Ale řada uměle získaných izotopů má výrazné radioaktivní vlastnosti, jejich poločas rozpadu je krátký.

Síla a tvrdost iridia je velmi velká. Zpracovat tento kov mechanicky je téměř nemožné. Infuzibility stříbřitě bílá barva tohoto prvku je dostatečně velká. Specialisté zahrnují iridium do skupiny platiny. Tvrdost na Mohsově stupnici je 6,5. Bod tání ve stupních dosahuje 2466 stupňů. Iridium se však začíná vařit až při 4428 stupních. Skupenské teplo tání je 27610 J/mol. Teplo varu - 604000 J / mol. Odborníci určili molární objem na 8,54 metru krychlového. vidět krtka.

Krystalová mřížka tohoto prvku je krychlová, okraje krystalů jsou vrcholy krychle. 191. izotop představuje 37,3 % atomů iridia. Zbývajících 62,3 % představuje 193. izotop. Hustota tohoto prvku (nebo jinak měrná hmotnost) dosahuje 22400 kg na 1 m3.

Ale samotné atomy iridia jen zřídka vstupují do nějakých reakcí. Tento prvek se vyznačuje vynikající chemickou pasivitou.... Je zcela nerozpustný ve vodě a ani po delším kontaktu se vzduchem se nijak nemění. Pokud je teplota látky nižší než 100 stupňů, pak nebude reagovat ani s aqua regia, natož s jinými kyselinami a jejich kombinacemi. Reakce s fluorem je možná při 400 stupních, pro reakci s chlorem nebo sírou je nutné iridium zahřívat do červena.

Jsou známy 4 chloridy, ve kterých se počet atomů chloru pohybuje od 1 do 4. Účinek kyslíku je patrný při teplotách ne nižších než 1000 stupňů. Produktem této interakce je oxid iridium, látka prakticky nerozpustná ve vodě. Rozpustnost lze zvýšit oxidací pomocí komplexotvorného činidla. Nejvyššího oxidačního stavu za normálních podmínek lze dosáhnout pouze v hexafluoridu iridia.

Při extrémně nízkých teplotách se objevují sloučeniny s mocenstvím 7 a 8. Je možný vznik komplexních solí (kationtových i aniontových). Je třeba poznamenat, že vysoce zahřátý kov může korodovat kyselinu chlorovodíkovou nasycenou kyslíkem. Chemici přikládají důležitou roli:

• hydroxidy;
• chloridy;
• halogenidy;
• kysličník;
• na karbonyly iridia.

Získání iridia v přírodě je značně ztíženo jeho velkou vzácností. V přírodním prostředí se tento kov vždy mísí s příbuznými látkami. Pokud se tento prvek někde najde, pak se v blízkosti musí nacházet platina nebo kovy z její skupiny. Některé rudy obsahující nikl a měď zahrnují iridium v ​​dispergované formě. Hlavní část tohoto prvku je extrahována z inertní hmoty v:

• JIŽNÍ AFRIKA;
• Kanada;
• severoamerický stát Kalifornie;
• naleziště na ostrově Tasmánie (ve vlastnictví Australského svazu);
• Indonésie (na ostrově Kalimantan);
• různých oblastech ostrova Nová Guinea.

Iridium smíchané s osmiem se těží ve starých horských vrásách nacházejících se ve stejných zemích. Společnosti z Jižní Afrika... Ne nadarmo výroba v této zemi přímo ovlivňuje rovnováhu nabídky a poptávky, což se o výrobcích z jiných regionů planety říci nedá. Podle existujících vědeckých koncepcí je vzácnost iridia způsobena tím, že se na naši planetu dostalo pouze v meteoritech, a proto tvoří miliontinu procenta hmotnosti zemské kůry.

S tím však někteří odborníci nesouhlasí. Trvají na tom, že jen malá část všech ložisek iridia je prozkoumána a vhodná pro rozvoj na úrovni moderních technologií. Sedimenty, které se objevily v hlubokém geologickém starověku, obsahují v samostatných vrstvách iridia stokrát více než horniny, které se již těží.

Dnes se iridium těží až po ukončení těžby hlavních nerostů.... Jedná se o zlato, nikl, platinu nebo měď. Když se ložisko blíží vyčerpání, začne se ruda zpracovávat speciálními činidly, která uvolňují ruthenium, osmium a palladium. Teprve po nich přichází na řadu přijímání „duhového“ prvku. Dále:

• rafinace rudy;
• rozdrtit na prášek;
• tento prášek se lisuje;
• lisované obrobky se přetavují v elektrických pecích za kontinuálního pohybu argonového paprsku.

Z anodového kalu zanechaného při výrobě mědi a niklu se získá poměrně velké množství kovu. Zpočátku se kal obohacuje. Platina a další kovy, včetně iridia, se působením horké aqua regia přeměňují na roztok. Osmium končí v nerozpuštěném sedimentu. Z roztoku se působením chloridu amonného postupně vysrážejí komplexy platiny, iridia a ruthenia.

Vytěžilo se asi 66 % iridia používané v chemickém průmyslu... Všechny ostatní sektory ekonomiky se dělí o zbytek. V posledních desetiletích hodnota šperků „fialového kovu“ neustále roste.... Od konce 90. let se z něj pravidelně vyráběly prsteny a vykládané zlaté šperky. Důležité: šperky nejsou vyrobeny ani tak z čistého iridia, jako spíše z jeho slitiny s platinou. 10% přísada stačí ke zvýšení pevnosti obrobku a hotového výrobku až 3x bez výrazného zvýšení nákladů.

I v jiných odvětvích jsou slitiny iridia jasně před čistým kovem. Schopnost zvýšit tvrdost a pevnost výrobků drobným přídavkem technologové velmi oceňují. Ke zvýšení odolnosti drátu pro elektronky se tedy používají přísady iridia. Tvrdý kov se jednoduše položí na molybden nebo wolfram. Následné slinování probíhá pod lisem při vysoké teplotě.

A zde je třeba říci především o využití iridia v chemickém průmyslu. Tam jsou jeho slitiny potřebné k získání nádobí odolného vůči různým činidlům a vysokým teplotám. Iridium se také ukazuje jako vynikající katalyzátor. Zvláště patrné je zvýšení reaktivity při výrobě kyseliny dusičné... A pokud potřebujete rozpustit zlato v aqua regia, pak technologové téměř zaručeně vyberou přesně ty kalíšky ze slitiny platiny a iridia.

Kde vaří krystaly pro laserová zařízení, můžete často najít platino-iridiové kelímky. Zcela čistý kov je vhodný pro díly vysoce přesných průmyslových a laboratorních přístrojů. Iridium náustek se používá a sklenářikdyž potřebují vyrobit žáruvzdorné sklo. Ale to je jen malá část aplikací úžasného prvku.

Odborníci již dlouho poznamenali, že takové svíčky vydrží déle.... Zpočátku sloužily především sportovním vozům. Dnes zlevnily a jsou dostupné téměř všem majitelům aut. Iridium slitiny potřebují tvůrci chirurgické nástroje... Stále častěji se používají při výrobě jednotlivých částí kardiostimulátoru.

Je zvláštní, že „10franková“ mince vyrobená ve Rwandě je vyrobena z iridia v kvalitě drahokamů (standard 999). Tento kov se také používá v automobilových katalyzátorech. Stejně jako platina pomáhá urychlit čištění výfukových plynů. Iridium ale najdete v nejběžnějším plnicím peru. Tam můžete někdy vidět neobvyklou barevnou kuličku na špičce pera nebo inkoustové tyčinky.

Iridium se před několika desetiletími používalo hlavně v rádiových součástkách. Častěji se z něj vyráběly kontaktní skupiny a také součásti, které mohou být velmi horké.Toto řešení umožňuje zajistit trvanlivost výrobků. Izotop iridium-192 je jedním z umělých radionuklidů. Vyrábí se pro nedestruktivní použití ke kontrole vlastností svarů, oceli a slitin hliníku.

K výrobě se používá slitina osmia s iridiem střelky kompasu. A pro fyzikální výzkum se používají termočlánky, které kombinují iridium a konvenční elektrody. Pouze oni mohou přímo registrovat teplotu kolem 3000 stupňů. Cena takových struktur je velmi vysoká. Jejich použití v konvenčním průmyslu není ekonomicky výhodné.

Iridiová titanová elektroda - jeden z relativně nových vývojů v oblasti elektrolýzy. Žáruvzdorná látka je nastříkána na podklad z titanové fólie. V tomto případě je v pracovní komoře pouze argon. Elektrody mohou vypadat jako mřížka nebo deska. Takové elektrody:

• odolný vůči vysokým teplotám;
• odolný vůči značnému napětí, hustotě a proudu;
• nekorodují;
• ekonomičtější než elektrody s přídavkem platiny (kvůli výrazně delšímu zdroji).

Malé nádoby s radioaktivními izotopy iridia jsou v metalurgii žádané. Gama paprsky jsou částečně absorbovány nábojem. Proto je možné určit, jaká je hladina vsázky uvnitř pece.

Můžete také ukázat na takové aplikace 77. prvku jako:

• získávání slitin molybdenu a wolframu, které jsou pevnější při vysokých teplotách;
• zvýšení odolnosti titanu a chrómu vůči kyselinám;
• výroba termoelektrických generátorů;
• výroba termionických katod (spolu s lanthanem a cerem);
• vytvoření palivových nádrží pro vesmírné rakety (legované hafniem);
• výroba propylenu na bázi metanu a acetylenu;
• přísada do platinových katalyzátorů pro výrobu oxidů dusíku (prekurzory kyseliny dusičné) - tento technologický postup však již není příliš aktuální;
• získání referenčních jednotek měření (přesněji to vyžaduje slitinu platiny a iridia).

Iridium soli mají velmi různorodou barvu. Takže v závislosti na počtu přidaných atomů chloru může mít sloučenina měděně červenou, tmavě zelenou, olivovou nebo hnědou barvu. Iridium difluorid je zbarven žlutě. Sloučeniny s ozonem a bromem mají modrou barvu. Čisté iridium má velmi vysokou odolnost proti korozi i při zahřátí na 2000 stupňů.

V horninách suchozemského původu je koncentrace sloučenin iridia velmi nízká.... Výrazně se zvyšuje pouze v horninách meteoritového původu. Toto kritérium umožňuje výzkumníkům zjistit důležitá fakta o různých geologických strukturách. Na zemi se vyrábí pouze několik tun iridia.

Další vlastnosti a použití iridia naleznete v dalším videu.