Tất cả về iridium

Hầu hết mọi người đều có ý tưởng khá tốt về sắt và nhôm, bạc và vàng. Nhưng có những nguyên tố hóa học đóng một vai trò nhỏ hơn một chút trong cuộc sống của thế giới hiện đại, nhưng lại rất ít được biết đến đối với những người không chuyên. Điều quan trọng là phải sửa lỗi này, bao gồm cả việc tìm hiểu mọi thứ về iridia.

Cần phải nói ngay rằng iridi là một kim loại. Do đó, nó có tất cả các tính chất đặc trưng cho các kim loại khác. Như một nguyên tố hóa học được biểu thị bằng sự kết hợp của các ký tự Latinh Ir. Trong bảng tuần hoàn, nó chiếm Lồng 77. Việc phát hiện ra iridi diễn ra vào năm 1803, là một phần của nghiên cứu tương tự, trong đó nhà khoa học người Anh Tennant cũng đã phân lập được osmi.

Nguyên liệu ban đầu để sản xuất các nguyên tố này là quặng bạch kim được chuyển từ Nam Mỹ. Ban đầu, các kim loại được phân lập ở dạng kết tủa, mà "cường toan" thì không. Nghiên cứu cho thấy sự hiện diện của một số chất chưa từng biết trước đây. Nguyên tố này nhận được tên gọi bằng lời nói bởi vì các muối của nó trông như thể óng ánh với cầu vồng.

Iridi tinh khiết về mặt hóa học không có màu cầu vồng. Nhưng nó có đặc điểm là có màu trắng bạc khá hấp dẫn. Tính chất độc hại chưa được xác nhận. Tuy nhiên, một số hợp chất iridi có thể gây nguy hiểm cho con người. Florua của nguyên tố này đặc biệt độc.

Một số doanh nghiệp Nga và nước ngoài tham gia vào sản xuất và tinh chế iridi. Hầu như toàn bộ quá trình sản xuất kim loại này là sản phẩm của quá trình xử lý phụ nguyên liệu thô platin. Mặc dù iridi không có màu tím nhưng trong tự nhiên nó chứa 2 đồng vị. Phần tử 191 và 193 ổn định.Nhưng một số đồng vị thu được nhân tạo có tính chất phóng xạ rõ rệt, chu kỳ bán rã của chúng ngắn.

Sức mạnh và độ cứng của iridi là rất lớn. Hầu như không thể xử lý kim loại này bằng cơ học. Khả năng truyền đạt Màu trắng bạc của phần tử này đủ lớn. Chuyên gia bao gồm iridi trong nhóm bạch kim. Độ cứng trên thang Mohs là 6,5. Điểm nóng chảy tính theo độ đạt 2466 độ. Iridium, tuy nhiên, chỉ bắt đầu sôi ở 4428 độ. Nhiệt của phản ứng tổng hợp là 27610 J / mol. Nhiệt sôi - 604000 J / mol. Các chuyên gia đã xác định được khối lượng mol là 8,54 mét khối. xem cho một nốt ruồi.

Mạng tinh thể của nguyên tố này là hình lập phương, các cạnh của tinh thể là đỉnh của hình lập phương. Đồng vị thứ 191 chiếm 37,3% nguyên tử iridi. 62,3% còn lại được đại diện bởi đồng vị thứ 193. Khối lượng riêng của nguyên tố này (hay nói cách khác, trọng lượng riêng) đạt 22400 kg trên 1 m3.

Nhưng bản thân các nguyên tử iridi hiếm khi tham gia vào bất kỳ phản ứng nào. Nguyên tố này được phân biệt bởi tính thụ động hóa học nổi bật của nó.... Nó hoàn toàn không hòa tan trong nước và không thay đổi theo bất kỳ cách nào ngay cả khi tiếp xúc lâu với không khí. Nếu nhiệt độ của một chất nhỏ hơn 100 độ, thì nó sẽ không phản ứng ngay cả với nước cường toan, chưa nói đến các axit khác và sự kết hợp của chúng. Phản ứng với flo có thể xảy ra ở 400 độ; đối với phản ứng với clo hoặc lưu huỳnh, cần phải nung iridi cho đến khi nó trở nên nóng đỏ.

Có 4 clorua đã biết, trong đó số nguyên tử clo thay đổi từ 1 đến 4. Tác dụng của oxy là đáng chú ý ở nhiệt độ không thấp hơn 1000 độ. Sản phẩm của sự tương tác này là iridium dioxide, một chất thực tế không hòa tan trong nước. Độ hòa tan có thể được tăng lên bằng cách oxy hóa sử dụng chất tạo phức. Trạng thái oxy hóa cao nhất ở điều kiện bình thường chỉ có thể đạt được trong iridi hexafluoride.

Ở nhiệt độ cực thấp xuất hiện các hợp chất có hóa trị 7 và 8. Có thể tạo thành muối phức (cả cation và anion). Cần lưu ý rằng kim loại ở nhiệt độ cao có thể ăn mòn axit clohiđric bão hòa với oxi. Các nhà hóa học gắn một vai trò quan trọng đối với:

• hiđroxit;
• clorua;
• halogenua;
• ôxít;
• thành cacbonyl iridi.

Việc lấy iridi trong tự nhiên bị cản trở rất nhiều do độ hiếm của nó. Trong môi trường tự nhiên, kim loại này luôn bị trộn lẫn với các chất liên quan. Nếu nguyên tố này được tìm thấy ở bất kỳ đâu, thì bạch kim hoặc các kim loại thuộc nhóm của nó phải được tìm thấy ở gần đó. Một số quặng chứa niken và đồng bao gồm iridi ở dạng phân tán. Phần chính của nguyên tố này được chiết xuất từ ​​vật chất trơ trong:

• NAM PHI;
• Canada;
• bang California ở Bắc Mỹ;
• tiền gửi trên đảo Tasmania (thuộc sở hữu của Liên minh Úc);
• Indonesia (trên đảo Kalimantan);
• các khu vực khác nhau của đảo New Guinea.

Iridi trộn với osmi được khai thác trong các nếp núi cũ nằm ở các quốc gia giống nhau. Các công ty từ Nam Phi... Không phải vô cớ mà việc sản xuất ở quốc gia này ảnh hưởng trực tiếp đến cán cân cung cầu, không thể không nói đến các sản phẩm đến từ các khu vực khác trên hành tinh. Theo các khái niệm khoa học hiện có, sự hiếm của iridi là do nó đến hành tinh của chúng ta chỉ trong các thiên thạch, và do đó nó chiếm một phần triệu phần trăm khối lượng của vỏ trái đất.

Tuy nhiên, một số chuyên gia không đồng ý với điều này. Họ nhấn mạnh rằng chỉ một phần nhỏ của tất cả các mỏ iridium được khám phá và phù hợp để phát triển ở trình độ công nghệ hiện đại. Các trầm tích, xuất hiện trong thời cổ đại địa chất sâu, chứa trong các lớp iridi riêng biệt nhiều hơn hàng trăm lần so với các loại đá đã được khai thác.

Ngày nay, iridi chỉ được khai thác sau khi kết thúc quá trình khai thác các khoáng chất chính.... Đây là vàng, niken, bạch kim hoặc đồng. Khi mỏ gần cạn kiệt, quặng bắt đầu được xử lý bằng thuốc thử đặc biệt giải phóng ruthenium, osmium và palladium. Chỉ sau khi họ đến lượt nhận phần tử "cầu vồng". Hơn nữa:

• luyện quặng;
• nghiền nó thành bột;
• bột này được ép;
• phôi ép được nấu chảy lại trong lò điện, với chuyển động liên tục của phản lực argon.

Một lượng khá lớn kim loại được thu hồi từ bùn cực dương do quá trình sản xuất đồng-niken để lại. Ban đầu, bùn được làm giàu. Bạch kim và các kim loại khác, kể cả iridi, được chuyển thành dung dịch dưới tác dụng của cường thủy nóng. Osmium kết thúc trong lớp trầm tích chưa phân hủy. Phức hợp của bạch kim, iridi và rutheni lần lượt được kết tủa từ dung dịch dưới tác dụng của amoni clorua.

Khoảng 66% iridium được khai thác được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất... Tất cả các lĩnh vực khác của nền kinh tế đều chia sẻ phần còn lại. Trong những thập kỷ gần đây, giá trị đồ trang sức của "kim loại màu tím" đang tăng dần đều.... Kể từ cuối những năm 1990, nhẫn và đồ trang sức bằng vàng dát đã được định kỳ làm từ nó. Quan trọng: đồ trang sức không được làm quá nhiều iridi nguyên chất như hợp kim của nó với bạch kim. Phụ gia 10% là đủ để tăng độ bền của phôi và thành phẩm lên gấp 3 lần mà giá thành không tăng đáng kể.

Trong các ngành công nghiệp khác, hợp kim iridi cũng đi trước kim loại nguyên chất một cách rõ ràng. Khả năng tăng độ cứng và độ bền của sản phẩm bằng một sự bổ sung nhỏ được giới công nghệ đánh giá rất cao. Vì vậy, phụ gia iridi được sử dụng để tăng khả năng chống mài mòn của dây cho ống điện tử. Kim loại cứng chỉ đơn giản được đặt trên molypden hoặc vonfram. Quá trình thiêu kết tiếp theo diễn ra dưới máy ép ở nhiệt độ cao.

Và ở đây cần phải nói đặc biệt về việc sử dụng iridi trong công nghiệp hóa chất. Ở đó, các hợp kim của ông là cần thiết để tạo ra các đĩa có khả năng chống lại các loại thuốc thử và nhiệt độ cao. Iridi cũng trở thành một chất xúc tác tuyệt vời. Sự gia tăng khả năng phản ứng đặc biệt rõ ràng trong sản xuất axit nitric... Và nếu bạn cần hòa tan vàng trong nước cường toan, thì các nhà công nghệ gần như được đảm bảo sẽ chọn chính xác những chiếc cốc làm bằng hợp kim platin-iridi.

Nơi họ nấu ăn tinh thể cho các thiết bị laser, bạn thường có thể tìm thấy nồi nấu kim loại platin-iridi. Kim loại hoàn toàn nguyên chất thích hợp cho các bộ phận của dụng cụ công nghiệp và phòng thí nghiệm có độ chính xác cao. Ống ngậm iridium được sử dụng và thợ tráng menkhi họ cần chế tạo thủy tinh chịu nhiệt. Nhưng đây chỉ là một phần nhỏ trong các ứng dụng của nguyên tố tuyệt vời.

Các chuyên gia từ lâu đã lưu ý rằng những ngọn nến như vậy tồn tại lâu hơn.... Vào thời kỳ đầu, chúng được sử dụng chủ yếu cho các loại xe thể thao. Ngày nay chúng đã trở nên rẻ hơn và có sẵn cho hầu hết các chủ sở hữu xe hơi. Những người sáng tạo cũng cần hợp kim Iridi dụng cụ phẫu thuật... Chúng ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong sản xuất các bộ phận riêng lẻ của máy điều hòa nhịp tim.

Người ta tò mò rằng đồng xu "10 franc" được sản xuất ở Rwanda được làm bằng iridium chất lượng đá quý (tiêu chuẩn 999). Kim loại này cũng được sử dụng trong chất xúc tác ô tô. Giống như bạch kim, nó giúp đẩy nhanh quá trình lọc khí thải. Nhưng bạn có thể tìm thấy iridium trong các loại bút máy phổ biến nhất. Ở đó, đôi khi bạn có thể nhìn thấy một viên bi có màu bất thường trên đầu bút hoặc que mực.

Iridi chủ yếu được sử dụng trong các thành phần vô tuyến vài thập kỷ trước. Các nhóm tiếp xúc thường xuyên hơn đã được tạo ra nó, cũng như các thành phần có thể rất nóng.Giải pháp này cho phép bạn đảm bảo độ bền của sản phẩm. Đồng vị iridium-192 là một trong những hạt nhân phóng xạ nhân tạo. Nó được sản xuất để sử dụng không phá hủy để kiểm tra các đặc tính của mối hàn, thép và hợp kim nhôm.

Một hợp kim của osmi với iridi được sử dụng để làm kim la bàn. Và cặp nhiệt điện, kết hợp iridi và các điện cực thông thường, được sử dụng để nghiên cứu vật lý. Chỉ có họ mới có thể trực tiếp đăng ký nhiệt độ khoảng 3000 độ. Giá của các cấu trúc như vậy là rất cao. Sẽ không khả thi về mặt kinh tế nếu sử dụng chúng trong ngành công nghiệp thông thường.

Iridium Titanium Electrode - một trong những phát triển tương đối mới trong lĩnh vực điện phân. Chất chịu lửa được phun lên đế lá titan. Trong trường hợp này, chỉ có argon trong buồng làm việc. Các điện cực có thể trông giống như một lưới hoặc một tấm. Các điện cực như vậy:

• chịu được nhiệt độ cao;
• chịu được điện áp, mật độ và dòng điện đáng kể;
• không bị ăn mòn;
• tiết kiệm hơn so với các điện cực có bổ sung bạch kim (do nguồn dài hơn đáng kể).

Các thùng chứa nhỏ với đồng vị phóng xạ của iridi đang được nhu cầu trong ngành luyện kim. Tia gamma bị điện tích hấp thụ một phần. Do đó, có thể xác định mức độ tích điện bên trong lò là bao nhiêu.

Bạn cũng có thể trỏ đến các ứng dụng của phần tử thứ 77 như:

• thu được hợp kim molypden và vonfram bền hơn ở nhiệt độ cao;
• tăng khả năng chống chịu của titan và crom đối với axit;
• sản xuất máy phát nhiệt điện;
• sản xuất catốt nhiệt điện tử (cùng với lantan và xeri);
• chế tạo thùng nhiên liệu cho tên lửa vũ trụ (hợp kim với hafnium);
• sản xuất propylen dựa trên metan và axetylen;
• một chất phụ gia cho chất xúc tác bạch kim để sản xuất oxit nitơ (tiền chất của axit nitric) - nhưng quy trình công nghệ này không còn phù hợp nữa;
• thu được các đơn vị đo tham chiếu (chính xác hơn, điều này yêu cầu hợp kim platin-iridi).

Các muối iridi rất đa dạng về màu sắc. Vì vậy, tùy thuộc vào số lượng nguyên tử clo gắn vào, hợp chất có thể có màu đỏ đồng, xanh đậm, ô liu hoặc nâu. Iridi diflorua có màu vàng. Hợp chất với ozon và nước brom đều có màu xanh lam. Iridi nguyên chất có khả năng chống ăn mòn rất cao ngay cả khi nung nóng đến 2000 độ.

Trong các loại đá có nguồn gốc trên cạn, hàm lượng các hợp chất iridi rất thấp.... Nó chỉ tăng lên đáng kể trong các loại đá có nguồn gốc thiên thạch. Tiêu chí này cho phép các nhà nghiên cứu thiết lập các dữ kiện quan trọng về các cấu trúc địa chất khác nhau. Chỉ có một vài tấn iridi được sản xuất trên trái đất.

Để biết các thuộc tính và cách sử dụng khác của iridium, hãy xem video tiếp theo.