alles over iridium

De meeste mensen hebben een redelijk goed beeld van ijzer en aluminium, zilver en goud. Maar er zijn chemische elementen die een iets kleinere rol spelen in het leven van de moderne wereld, maar die onterecht weinig bekend zijn bij niet-specialisten. Het is belangrijk om deze fout te corrigeren, inclusief alles te leren over iridia.

Het moet meteen gezegd worden dat iridium is een metaal. Daarom heeft het alle eigenschappen die typisch zijn voor andere metalen. Zo'n chemisch element aangeduid met een combinatie van Latijnse karakters Ir. In het periodiek systeem neemt het Kooi 77. De ontdekking van iridium vond plaats in 1803, als onderdeel van hetzelfde onderzoek waarin de Engelse wetenschapper Tennant ook osmium isoleerde.

De oorspronkelijke grondstof voor de productie van dergelijke elementen was platinaerts uit Zuid-Amerika. Aanvankelijk werden de metalen geïsoleerd in de vorm van een neerslag, dat "aqua regia" niet nam. Het onderzoek bracht de aanwezigheid van verschillende voorheen onbekende stoffen aan het licht. Het element kreeg zijn verbale aanduiding omdat zijn zouten eruitzien als iriserend met een regenboog.

Chemisch zuiver iridium heeft geen regenboogkleur. Maar het wordt gekenmerkt door een vrij aantrekkelijke zilverwitte kleur. Giftige eigenschappen zijn niet bevestigd. Bepaalde iridiumverbindingen kunnen echter gevaarlijk zijn voor de mens. De fluoride van dit element is bijzonder giftig.

Een aantal Russische en buitenlandse ondernemingen is betrokken bij de productie en raffinage van iridium. Vrijwel de gehele productie van dit metaal is een product van bijbewerking van platinagrondstoffen. Hoewel iridium niet paars is, bevat het van nature 2 isotopen. Elementen 191 en 193 zijn stabiel.Maar een aantal kunstmatig verkregen isotopen hebben uitgesproken radioactieve eigenschappen, hun halfwaardetijd is kort.

De sterkte en hardheid van iridium is zeer groot. Het is bijna onmogelijk om dit metaal mechanisch te verwerken. infusibiliteit de zilverwitte kleur van dit element is groot genoeg. Specialisten omvatten iridium in de platinagroep. De hardheid op de schaal van Mohs is 6,5. Het smeltpunt in graden bereikt 2466 graden. Iridium begint echter pas bij 4428 graden te koken. De smeltwarmte is 27610 J/mol. Kookwarmte - 604000 J / mol. Experts hebben het molaire volume bepaald op 8,54 kubieke meter. kijk voor een mol.

Het kristalrooster van dit element is kubisch, de randen van de kristallen zijn de toppen van de kubus. De 191e isotoop is goed voor 37,3% van de iridiumatomen. De resterende 62,3% wordt vertegenwoordigd door de 193e isotoop. De dichtheid van dit element (of anders, het soortelijk gewicht) bereikt 22400 kg per 1 m3.

Maar de atomen van iridium gaan zelf zelden in reacties. Dit element onderscheidt zich door zijn uitstekende chemische passiviteit.... Het is volledig onoplosbaar in water en verandert op geen enkele manier, zelfs niet na langdurig contact met lucht. Als de temperatuur van een stof lager is dan 100 graden, dan zal het zelfs niet reageren met koningswater, laat staan ​​andere zuren en hun combinaties. De reactie met fluor is mogelijk bij 400 graden; voor de reactie met chloor of zwavel is het nodig om het iridium te verhitten tot het roodgloeiend wordt.

Er zijn 4 bekende chloriden, waarbij het aantal chlooratomen varieert van 1 tot 4. Het effect van zuurstof is merkbaar bij temperaturen niet lager dan 1000 graden. Het product van deze interactie is iridiumdioxide, een stof die praktisch onoplosbaar is in water. De oplosbaarheid kan worden verhoogd door oxidatie met een complexvormer. De hoogste oxidatietoestand onder normale omstandigheden kan alleen worden bereikt in iridiumhexafluoride.

Bij extreem lage temperaturen ontstaan ​​verbindingen met valenties 7 en 8. De vorming van complexe zouten (zowel kationische als anionische) is mogelijk. Opgemerkt wordt dat sterk verhit metaal zoutzuur verzadigd met zuurstof kan aantasten. Chemici hechten een belangrijke rol aan:

• hydroxiden;
• chloriden;
• halogeniden;
• oxyde;
• tot iridiumcarbonylen.

Het verkrijgen van iridium in de natuur wordt sterk bemoeilijkt door zijn grote zeldzaamheid. In de natuurlijke omgeving wordt dit metaal altijd gemengd met verwante stoffen. Als dit element ergens wordt gevonden, moeten platina of metalen uit zijn groep in de buurt worden gevonden. Sommige ertsen die nikkel en koper bevatten, bevatten iridium in gedispergeerde vorm. Het grootste deel van dit element wordt gewonnen uit inerte materie in:

• ZUID-AFRIKA;
• Canada;
• de Noord-Amerikaanse staat Californië;
• deposito's op het eiland Tasmanië (eigendom van de Australische Unie);
• Indonesië (op het eiland Kalimantan);
• verschillende gebieden van het eiland Nieuw-Guinea.

Iridium gemengd met osmium wordt gewonnen in oude bergplooien in dezelfde landen. Bedrijven uit Zuid-Afrika... Het is niet voor niets dat de productie in dit land direct van invloed is op de balans tussen vraag en aanbod, wat niet gezegd kan worden van producten uit andere delen van de planeet. Volgens bestaande wetenschappelijke concepten is de zeldzaamheid van iridium te wijten aan het feit dat het alleen in meteorieten naar onze planeet kwam, en daarom vertegenwoordigt het een miljoenste van een procent van de massa van de aardkorst.

Sommige experts zijn het hier echter niet mee eens. Ze staan ​​erop dat slechts een klein deel van alle iridiumafzettingen wordt onderzocht en geschikt is voor ontwikkeling op het niveau van moderne technologieën. Sedimenten, die in de diepe geologische oudheid verschenen, bevatten in afzonderlijke lagen iridium honderden keren meer dan de rotsen die al worden gedolven.

Tegenwoordig wordt iridium pas gedolven na het einde van de winning van de belangrijkste mineralen.... Dit zijn goud, nikkel, platina of koper. Wanneer de afzetting bijna uitgeput is, begint het erts te worden verwerkt met speciale reagentia die ruthenium, osmium en palladium vrijgeven. Pas daarna komt de beurt om het "regenboog" -element te ontvangen. Verder:

• raffinage van erts;
• verpulver het tot poeder;
• dit poeder wordt geperst;
• geperste werkstukken worden omgesmolten in elektrische ovens, met continue beweging van een argonstraal.

Uit het anodeslib dat bij de koper-nikkelproductie achterblijft, wordt een vrij grote hoeveelheid metaal teruggewonnen. In eerste instantie wordt het slib verrijkt. Platina en andere metalen, waaronder iridium, worden onder invloed van hete koningswater in oplossing omgezet. Osmium komt terecht in het onopgeloste sediment. Complexen van platina, iridium en ruthenium worden achtereenvolgens neergeslagen uit de oplossing onder inwerking van ammoniumchloride.

Ongeveer 66% van het gewonnen iridium gebruikt in de chemische industrie... Alle andere sectoren van de economie delen de rest. In de afgelopen decennia is de sieradenwaarde van het "paarse metaal" gestaag gegroeid.... Sinds eind jaren negentig worden er periodiek ringen en ingelegde gouden sieraden van gemaakt. Belangrijk: sieraden worden niet zozeer gemaakt van puur iridium als wel van een legering met platina. Een additief van 10% is voldoende om de sterkte van het werkstuk en het eindproduct tot 3 keer te vergroten zonder een significante stijging van de kosten.

In andere industrieën lopen iridiumlegeringen ook duidelijk voor op puur metaal. Het vermogen om door een kleine toevoeging de hardheid en sterkte van producten te vergroten wordt door technologen zeer gewaardeerd. Zo worden iridium-additieven gebruikt om de slijtvastheid van draad voor elektronische buizen te verhogen. Het harde metaal wordt eenvoudig over molybdeen of wolfraam gelegd. Daaropvolgend sinteren vindt plaats onder een pers bij hoge temperatuur.

En hier is het nodig om vooral te zeggen over het gebruik van iridium in de chemische industrie. Daar zijn legeringen nodig om gerechten te verkrijgen die bestand zijn tegen verschillende reagentia en hoge temperaturen. Iridium blijkt ook een uitstekende katalysator te zijn. Een toename van de reactiviteit is vooral duidelijk bij de productie van salpeterzuur... En als je goud moet oplossen in aqua regia, dan kiezen technologen bijna gegarandeerd precies de kopjes gemaakt van een platina-iridiumlegering.

Waar ze koken? kristallen voor laserapparaten, vind je vaak platina-iridium smeltkroezen. Volledig zuiver metaal is geschikt voor onderdelen van zeer nauwkeurige industriële en laboratoriuminstrumenten. Het iridium mondstuk wordt gebruikt en glazenmakerswanneer ze vuurvast glas moeten maken. Maar dit is slechts een klein deel van de toepassingen van het verbazingwekkende element.

Experts hebben al lang opgemerkt dat dergelijke kaarsen langer meegaan.... In het begin werden ze vooral gebruikt voor sportwagens. Tegenwoordig zijn ze goedkoper geworden en zijn ze beschikbaar voor bijna alle autobezitters. Iridiumlegeringen zijn ook nodig voor makers chirurgische instrumenten... Ze worden steeds vaker gebruikt bij de vervaardiging van afzonderlijke onderdelen van de pacemaker.

Het is merkwaardig dat de munt van "10 francs" die in Rwanda wordt geproduceerd, is gemaakt van iridium van edelsteenkwaliteit (999 standaard). Dit metaal wordt ook gebruikt in autokatalysatoren. Net als platina helpt het de zuivering van uitlaatgassen te versnellen. Maar je vindt iridium in de meest voorkomende vulpen. Daar zie je soms een ongewoon gekleurde bal op de punt van een pen of inktstaaf.

Iridium werd enkele decennia geleden vooral gebruikt in radiocomponenten. Er werden vaker contactgroepen van gemaakt, evenals onderdelen die erg heet kunnen zijn.Met deze oplossing kunt u de duurzaamheid van producten garanderen. De isotoop iridium-192 is een van de kunstmatige radionucliden. Het is geproduceerd voor niet-destructief gebruik om de eigenschappen van lassen, staal en aluminiumlegeringen te controleren.

Een legering van osmium met iridium wordt gebruikt om kompas naalden. En thermokoppels, die iridium en conventionele elektroden combineren, worden gebruikt voor fysiek onderzoek. Alleen zij kunnen direct een temperatuur van zo'n 3000 graden registreren. De prijs van dergelijke constructies is erg hoog. Het is economisch niet haalbaar om ze in de conventionele industrie te gebruiken.

Iridium titanium elektrode - een van de relatief nieuwe ontwikkelingen op het gebied van elektrolyse. De vuurvaste substantie wordt op een basis van titaniumfolie gespoten. In dit geval bevindt zich alleen argon in de werkkamer. De elektroden kunnen eruitzien als een rooster of een plaat. Dergelijke elektroden:

• bestand tegen hoge temperaturen;
• bestand tegen aanzienlijke spanning, dichtheid en stroom;
• corroderen niet;
• zuiniger dan elektroden met toevoeging van platina (vanwege een aanzienlijk langere hulpbron).

Kleine containers met radioactieve isotopen van iridium zijn gewild in de metallurgie. Gammastraling wordt gedeeltelijk geabsorbeerd door de lading. Daarom is het mogelijk om te bepalen wat het niveau van de lading in de oven is.

U kunt ook verwijzen naar toepassingen van het 77e element als:

• het verkrijgen van molybdeen en wolfraamlegeringen, die sterker zijn bij hoge temperaturen;
• het verhogen van de weerstand van titanium en chroom tegen zuren;
• productie van thermo-elektrische generatoren;
• vervaardiging van thermionische kathoden (samen met lanthaan en cerium);
• creatie van brandstoftanks voor ruimteraketten (gelegeerd met hafnium);
• productie van propyleen op basis van methaan en acetyleen;
• een toevoeging aan platinakatalysatoren voor de productie van stikstofoxiden (voorlopers van salpeterzuur) - maar dit technologische proces is niet langer erg relevant;
• het verkrijgen van referentie-meeteenheden (meer precies, dit vereist een platina-iridiumlegering).

Iridiumzouten zijn zeer gevarieerd van kleur. Dus, afhankelijk van het aantal aangehechte chlooratomen, kan de verbinding koperrode, donkergroene, olijfkleurige of bruine kleuren hebben. Iridiumdifluoride is geel gekleurd. Verbindingen met ozon en broom zijn blauw van kleur. Zuiver iridium heeft een zeer hoge corrosieweerstand, zelfs bij verhitting tot 2000 graden.

In gesteenten van terrestrische oorsprong is de concentratie van iridiumverbindingen erg laag.... Het neemt alleen aanzienlijk toe in gesteenten van meteorietoorsprong. Dit criterium stelt onderzoekers in staat om belangrijke feiten vast te stellen over verschillende geologische structuren. Op aarde wordt slechts een paar ton iridium geproduceerd.

Zie de volgende video voor andere eigenschappen en toepassingen van iridium.