Tutto sull'iridio

La maggior parte delle persone ha una buona idea di ferro e alluminio, argento e oro. Ma ci sono elementi chimici che giocano un ruolo leggermente più piccolo nella vita del mondo moderno, ma sono immeritatamente poco conosciuti tra i non specialisti. È importante correggere questo difetto, compreso imparare tutto su iridia.

Va detto subito che l'iridio è un metallo. Pertanto, ha tutte le proprietà tipiche di altri metalli. Un tale elemento chimico denotato da una combinazione di caratteri latini Ir. Nella tavola periodica occupa gabbia 77. La scoperta dell'iridio avvenne nel 1803, nell'ambito dello stesso studio in cui lo scienziato inglese Tennant isolò anche l'osmio.

La materia prima iniziale per la produzione di tali elementi era il minerale di platino fornito dal Sud America. Inizialmente, i metalli furono isolati sotto forma di un precipitato, che "aqua regia" non prese. Lo studio ha rivelato la presenza di diverse sostanze precedentemente sconosciute. L'elemento ha ricevuto la sua designazione verbale perché i suoi sali sembrano iridescenti con un arcobaleno.

L'iridio chimicamente puro non ha il colore dell'arcobaleno. Ma è caratterizzato da un colore bianco-argenteo piuttosto attraente. Le proprietà tossiche non sono state confermate. Tuttavia, alcuni composti di iridio possono essere pericolosi per l'uomo. Il fluoro di questo elemento è particolarmente velenoso.

Un certo numero di imprese russe e straniere sono coinvolte nella produzione e nella raffinazione dell'iridio. Quasi l'intera produzione di questo metallo è un prodotto della sottolavorazione di materie prime di platino. Sebbene l'iridio non sia viola, contiene naturalmente 2 isotopi. Gli elementi 191 e 193 sono stabili.Ma un certo numero di isotopi ottenuti artificialmente hanno proprietà radioattive pronunciate, la loro emivita è breve.

La forza e la durezza dell'iridio sono molto grandi. È quasi impossibile elaborare meccanicamente questo metallo. infusibilità questo elemento è di colore bianco argenteo è abbastanza grande. Specialisti includere l'iridio nel gruppo del platino. La durezza sulla scala di Mohs è 6.5. Il punto di fusione in gradi raggiunge i 2466 gradi. L'iridio, tuttavia, inizia a bollire solo a 4428 gradi. Il calore di fusione è 27610 J/mol. Calore bollente - 604000 J / mol. Gli esperti hanno determinato il volume molare a 8,54 metri cubi. vedere per una talpa.

Il reticolo cristallino di questo elemento è cubico, i bordi dei cristalli sono le parti superiori del cubo. Il 191 isotopo rappresenta il 37,3% degli atomi di iridio. Il restante 62,3% è rappresentato dal 193° isotopo. La densità di questo elemento (o altrimenti, il peso specifico) raggiunge 22400 kg per 1 m3.

Ma gli stessi atomi di iridio raramente entrano in alcuna reazione. Questo elemento si distingue per la sua eccezionale passività chimica.... È completamente insolubile in acqua e non si altera in alcun modo anche dopo un contatto prolungato con l'aria. Se la temperatura della sostanza è inferiore a 100 gradi, non reagirà nemmeno con l'acqua regia, per non parlare di altri acidi e delle loro combinazioni. La reazione con il fluoro è possibile a 400 gradi; per la reazione con il cloro o lo zolfo è necessario riscaldare l'iridio fino a farlo diventare incandescente.

Sono noti 4 cloruri, in cui il numero di atomi di cloro varia da 1 a 4. L'effetto dell'ossigeno è evidente a temperature non inferiori a 1000 gradi. Il prodotto di questa interazione è il biossido di iridio, sostanza praticamente insolubile in acqua. La solubilità può essere aumentata mediante ossidazione utilizzando un agente complessante. Il massimo stato di ossidazione in condizioni normali può essere raggiunto solo nell'esafluoruro di iridio.

A temperature estremamente basse compaiono composti con valenze 7 e 8. È possibile la formazione di sali complessi (sia cationici che anionici). Si noti che il metallo altamente riscaldato può corrodere l'acido cloridrico saturo di ossigeno. I chimici attribuiscono un ruolo importante a:

• idrossidi;
• cloruri;
• alogenuri;
• ossido;
• ai carbonili di iridio.

L'ottenimento dell'iridio in natura è fortemente ostacolato dalla sua grande rarità. Nell'ambiente naturale, questo metallo è sempre mescolato con sostanze affini. Se questo elemento si trova da qualche parte, allora il platino oi metalli del suo gruppo devono essere trovati nelle vicinanze. Alcuni minerali contenenti nichel e rame includono iridio in forma dispersa. La parte principale di questo elemento viene estratta da inerti in:

• SUD AFRICA;
• Canada;
• lo stato nordamericano della California;
• depositi nell'isola di Tasmania (di proprietà dell'Unione Australiana);
• Indonesia (sull'isola di Kalimantan);
• diverse aree dell'isola di Nuova Guinea.

L'iridio mescolato con l'osmio viene estratto in vecchi ovili montani situati negli stessi paesi. Aziende da Sud Africa... Non è senza motivo che la produzione in questo paese influisca direttamente sull'equilibrio tra domanda e offerta, cosa che non si può dire dei prodotti di altre regioni del pianeta. Secondo i concetti scientifici esistenti, la rarità dell'iridio è dovuta al fatto che è arrivato sul nostro pianeta solo nei meteoriti e quindi rappresenta un milionesimo di punto percentuale della massa della crosta terrestre.

Tuttavia, alcuni esperti non sono d'accordo con questo. Insistono sul fatto che solo una piccola parte di tutti i depositi di iridio viene esplorata e adatta allo sviluppo a livello delle moderne tecnologie. I depositi, apparsi nell'antichità geologica profonda, contengono in strati separati di iridio centinaia di volte più delle rocce già estratte.

Oggi l'iridio viene estratto solo dopo la fine dell'estrazione dei principali minerali.... Questi sono oro, nichel, platino o rame. Quando il giacimento è prossimo all'esaurimento, il minerale inizia a essere processato con speciali reagenti che rilasciano rutenio, osmio e palladio. Solo dopo di loro arriva il turno di ricevere l'elemento "arcobaleno". Ulteriore:

• minerale di raffinazione;
• schiacciarlo in polvere;
• questa polvere viene pressata;
• i pezzi stampati vengono rifusi in forni elettrici, con movimento continuo di un getto di argon.

Una quantità abbastanza grande di metallo viene recuperata dai fanghi anodici lasciati dalla produzione di rame-nichel. Inizialmente, il fango viene arricchito. Il platino e altri metalli, incluso l'iridio, vengono convertiti in soluzione sotto l'azione dell'acqua regia calda. L'osmio finisce nel sedimento non disciolto. Complessi di platino, iridio e rutenio vengono successivamente precipitati dalla soluzione sotto l'azione del cloruro di ammonio.

Circa il 66% dell'iridio estratto utilizzato nell'industria chimica... Tutti gli altri settori dell'economia condividono il resto. Negli ultimi decenni, il valore della gioielleria del "metallo viola" è in costante crescita.... Dalla fine degli anni '90 sono stati periodicamente realizzati anelli e gioielli in oro intarsiato. Importante: i gioielli sono fatti non tanto di iridio puro quanto della sua lega con il platino. È sufficiente un additivo del 10% per aumentare la resistenza del pezzo e del prodotto finito fino a 3 volte senza un aumento significativo dei costi.

Anche in altri settori, le leghe di iridio sono nettamente più avanti del metallo puro. La capacità di aumentare la durezza e la resistenza dei prodotti con una piccola aggiunta è molto apprezzata dai tecnologi. Pertanto, gli additivi all'iridio vengono utilizzati per aumentare la resistenza all'usura del filo per tubi elettronici. Il metallo duro viene semplicemente adagiato su molibdeno o tungsteno. La successiva sinterizzazione avviene sotto pressa ad alta temperatura.

E qui è necessario dire soprattutto sull'uso dell'iridio nell'industria chimica. Lì, le sue leghe sono necessarie per ottenere piatti resistenti a vari reagenti e alte temperature. Anche l'iridio risulta essere un ottimo catalizzatore. Un aumento della reattività è particolarmente evidente nella produzione di acido nitrico... E se hai bisogno di sciogliere l'oro in acqua regia, i tecnologi sono quasi sicuri di scegliere esattamente le tazze in lega di platino-iridio.

Dove cucinano cristalli per dispositivi laser, puoi trovare spesso crogioli di platino-iridio. Il metallo completamente puro è adatto per parti di strumenti industriali e di laboratorio di alta precisione. Viene utilizzato il bocchino all'iridio e vetraiquando hanno bisogno di fare il vetro refrattario. Ma questa è solo una piccola parte delle applicazioni dell'elemento sorprendente.

Gli esperti hanno da tempo notato che tali candele durano più a lungo.... All'inizio, sono stati utilizzati principalmente per le auto sportive. Oggi sono diventati più economici e sono disponibili per quasi tutti i proprietari di auto. Le leghe di iridio sono necessarie anche ai creatori strumenti chirurgici... Sono sempre più utilizzati nella produzione di singole parti del pacemaker.

È curioso che la moneta da "10 franchi" prodotta in Ruanda sia fatta di iridio di qualità gemma (standard 999). Questo metallo è utilizzato anche nei catalizzatori per automobili. Come il platino, aiuta ad accelerare la purificazione dei gas di scarico. Ma puoi trovare l'iridio nella penna stilografica più comune. Lì a volte puoi vedere una pallina colorata insolita sulla punta di una penna o di un calamaio.

L'iridio è stato utilizzato principalmente nei componenti radio diversi decenni fa. Più spesso ne sono stati costituiti gruppi di contatto, oltre a componenti che possono essere molto caldi.Questa soluzione consente di garantire la durata dei prodotti. L'isotopo iridio-192 è uno dei radionuclidi artificiali. Viene fabbricato per un uso non distruttivo per il controllo delle caratteristiche di saldature, acciai e leghe di alluminio.

Una lega di osmio con iridio viene utilizzata per realizzare aghi di bussola. E le termocoppie, che combinano iridio e elettrodi convenzionali, vengono utilizzate per la ricerca fisica. Solo loro possono registrare direttamente una temperatura di circa 3000 gradi. Il prezzo di tali strutture è molto alto. Non è economicamente fattibile utilizzarli nell'industria convenzionale.

Elettrodo Iridio Titanio - uno degli sviluppi relativamente nuovi nel campo dell'elettrolisi. La sostanza refrattaria viene spruzzata su una base di lamina di titanio. In questo caso, nella camera di lavoro c'è solo argon. Gli elettrodi possono sembrare una griglia o una piastra. Tali elettrodi:

• resistente alle alte temperature;
• resistente a tensione, densità e corrente significative;
• non corrodere;
• più economico degli elettrodi con l'aggiunta di platino (a causa di una risorsa significativamente più lunga).

Piccoli contenitori con isotopi radioattivi di iridio sono richiesti nella metallurgia. I raggi gamma sono parzialmente assorbiti dalla carica. Pertanto, è possibile determinare qual è il livello della carica all'interno del forno.

Puoi anche indicare tali applicazioni del 77 ° elemento come:

• ottenere leghe di molibdeno e tungsteno, che sono più resistenti alle alte temperature;
• aumentare la resistenza del titanio e del cromo agli acidi;
• produzione di generatori termoelettrici;
• fabbricazione di catodi termoionici (insieme a lantanio e cerio);
• creazione di serbatoi di carburante per razzi spaziali (legati con afnio);
• produzione di propilene a base di metano e acetilene;
• un additivo ai catalizzatori al platino per la produzione di ossidi di azoto (precursori dell'acido nitrico) - ma questo processo tecnologico non è più molto rilevante;
• ottenere unità di misura di riferimento (più precisamente ciò richiede una lega platino-iridio).

I sali di iridio sono di colore molto vario. Quindi, a seconda del numero di atomi di cloro attaccati, il composto può avere colori rosso rame, verde scuro, oliva o marrone. Il difluoruro di iridio è colorato in giallo. I composti con ozono e bromo sono di colore blu. L'iridio puro ha una resistenza alla corrosione molto elevata anche se riscaldato a 2000 gradi.

Nelle rocce di origine terrestre la concentrazione di composti di iridio è molto bassa.... Aumenta significativamente solo nelle rocce di origine meteoritica. Questo criterio consente ai ricercatori di stabilire fatti importanti su varie strutture geologiche. Sulla terra si producono solo poche tonnellate di iridio.

Per altre proprietà e usi dell'iridio, guarda il prossimo video.