Todo sobre el iridio

La mayoría de la gente tiene una idea bastante clara del hierro y el aluminio, la plata y el oro. Pero hay elementos químicos que juegan un papel un poco menor en la vida del mundo moderno, pero son inmerecidamente poco conocidos entre los no especialistas. Es importante corregir este defecto, incluido aprender todo sobre iridia.

Debería decirse de inmediato que el iridio es un metal. Por tanto, tiene todas las propiedades típicas de otros metales. Tal elemento químico denotado por una combinación de caracteres latinos Ir. En la tabla periódica, ocupa Jaula 77. El descubrimiento del iridio tuvo lugar en 1803, como parte del mismo estudio en el que el científico inglés Tennant también aisló osmio.

La materia prima inicial para la producción de dichos elementos fue el mineral de platino procedente de América del Sur. Inicialmente, los metales se aislaron en forma de precipitado, que "aqua regia" no tomó. El estudio reveló la presencia de varias sustancias previamente desconocidas. El elemento recibió su designación verbal porque sus sales parecen iridiscentes con un arco iris.

El iridio químicamente puro no tiene el color del arco iris. Pero se caracteriza por un color blanco plateado bastante atractivo. No se han confirmado propiedades tóxicas. Sin embargo, ciertos compuestos de iridio pueden ser peligrosos para los humanos. El fluoruro de este elemento es especialmente venenoso.

Varias empresas rusas y extranjeras participan en la producción y refinación de iridio. Casi toda la producción de este metal es producto del subprocesamiento de materias primas de platino. Aunque el iridio no es violeta, contiene naturalmente 2 isótopos. Los elementos 191 y 193 son estables.Pero varios isótopos obtenidos artificialmente tienen propiedades radiactivas pronunciadas, su vida media es corta.

La fuerza y ​​dureza del iridio es muy grande. Es casi imposible procesar este metal mecánicamente. Infusibilidad el color blanco plateado de este elemento es suficientemente grande. Especialistas incluir el iridio en el grupo del platino. La dureza en la escala de Mohs es 6.5. El punto de fusión en grados alcanza los 2466 grados. El iridio, sin embargo, comienza a hervir solo a 4428 grados. El calor de fusión es 27610 J / mol. Calor de ebullición - 604000 J / mol. Los expertos han determinado el volumen molar en 8,54 metros cúbicos. ver por un lunar.

La celosía cristalina de este elemento es cúbica, los bordes de los cristales son la parte superior del cubo. El isótopo 191 representa el 37,3% de los átomos de iridio. El 62,3% restante está representado por el isótopo 193. La densidad de este elemento (o en caso contrario, la gravedad específica) alcanza los 22400 kg por 1 m3.

Pero los propios átomos de iridio rara vez entran en reacción. Este elemento se distingue por su destacada pasividad química.... Es completamente insoluble en agua y no cambia de ninguna manera incluso después de un contacto prolongado con el aire. Si la temperatura de una sustancia es inferior a 100 grados, entonces no reaccionará ni siquiera con el agua regia, y mucho menos con otros ácidos y sus combinaciones. La reacción con flúor es posible a 400 grados; para la reacción con cloro o azufre, es necesario calentar el iridio hasta que se ponga al rojo vivo.

Hay 4 cloruros conocidos, en los que el número de átomos de cloro varía de 1 a 4. El efecto del oxígeno se nota a temperaturas no inferiores a 1000 grados. El producto de esta interacción es el dióxido de iridio, una sustancia prácticamente insoluble en agua. La solubilidad se puede incrementar mediante oxidación usando un agente complejante. El estado de oxidación más alto en condiciones normales solo se puede lograr en hexafluoruro de iridio.

A temperaturas extremadamente bajas, aparecen compuestos con valencias de 7 y 8. Es posible la formación de sales complejas (tanto catiónicas como aniónicas). Se observa que el metal muy caliente puede corroer el ácido clorhídrico saturado con oxígeno. Los químicos otorgan un papel importante a:

• hidróxidos;
• cloruros;
• haluros;
• óxido;
• a carbonilos de iridio.

La obtención de iridio en la naturaleza se ve muy obstaculizada por su gran rareza. En el entorno natural, este metal siempre se mezcla con sustancias relacionadas. Si este elemento se encuentra en algún lugar, entonces el platino o metales de su grupo deben encontrarse cerca. Algunos minerales que contienen níquel y cobre incluyen iridio en forma dispersa. La mayor parte de este elemento se extrae de materia inerte en:

• SUDÁFRICA;
• Canadá;
• el estado norteamericano de California;
• depósitos en la isla de Tasmania (propiedad de la Unión Australiana);
• Indonesia (en la isla de Kalimantan);
• diferentes áreas de la isla de Nueva Guinea.

El iridio mezclado con osmio se extrae en antiguos pliegues montañosos ubicados en los mismos países. Empresas de Sudáfrica... No en vano la producción en este país incide directamente en el equilibrio de la oferta y la demanda, lo que no se puede decir de los productos de otras regiones del planeta. Según los conceptos científicos existentes, la rareza del iridio se debe a que llegó a nuestro planeta solo en meteoritos y, por lo tanto, representa una millonésima parte de un porcentaje de la masa de la corteza terrestre.

Sin embargo, algunos expertos no están de acuerdo con esto. Insisten en que solo una pequeña parte de todos los depósitos de iridio se exploran y son aptos para el desarrollo al nivel de las tecnologías modernas. Los sedimentos, que aparecieron en la antigüedad geológica profunda, contienen en capas separadas de iridio cientos de veces más que las rocas que ya se están extrayendo.

Hoy en día, el iridio se extrae solo después del final de la extracción de los principales minerales.... Estos son oro, níquel, platino o cobre. Cuando el depósito está cerca de agotarse, el mineral comienza a procesarse con reactivos especiales que liberan rutenio, osmio y paladio. Solo después de ellos llega el turno de recibir el elemento "arco iris". Más lejos:

• refinación de mineral;
• tritúrelo hasta convertirlo en polvo;
• este polvo está prensado;
• las piezas prensadas se vuelven a fundir en hornos eléctricos, con movimiento continuo de un chorro de argón.

Una cantidad bastante grande de metal se recupera del lodo anódico dejado por la producción de cobre-níquel. Inicialmente, el lodo se enriquece. El platino y otros metales, incluido el iridio, se convierten en solución bajo la acción de agua regia caliente. El osmio termina en el sedimento sin disolver. Los complejos de platino, iridio y rutenio se precipitan sucesivamente de la solución bajo la acción del cloruro de amonio.

Aproximadamente el 66% del iridio extraído utilizado en la industria química... Todos los demás sectores de la economía comparten el resto. En las últimas décadas, el valor de la joyería del "metal púrpura" ha ido creciendo constantemente.... Desde finales de la década de 1990, periódicamente se fabrican anillos y joyas de oro con incrustaciones. Importante: las joyas no están hechas tanto de iridio puro como de su aleación con platino. Un aditivo al 10% es suficiente para aumentar la resistencia de la pieza de trabajo y el producto terminado hasta 3 veces sin un aumento significativo en el costo.

En otras industrias, las aleaciones de iridio también están claramente por delante del metal puro. Los tecnólogos aprecian mucho la capacidad de aumentar la dureza y la resistencia de los productos mediante una pequeña adición. Por lo tanto, los aditivos de iridio se utilizan para aumentar la resistencia al desgaste del alambre para tubos electrónicos. El metal duro simplemente se coloca sobre molibdeno o tungsteno. La sinterización posterior se lleva a cabo bajo una prensa a alta temperatura.

Y aquí hay que decir especialmente sobre el uso del iridio en la industria química. Allí, sus aleaciones son necesarias para obtener platos resistentes a diversos reactivos y altas temperaturas. El iridio también resulta ser un excelente catalizador. Un aumento de la reactividad es especialmente evidente. en la producción de ácido nítrico... Y si necesita disolver oro en agua regia, es casi seguro que los tecnólogos elegirán exactamente las copas hechas de aleación de platino-iridio.

Donde cocinan cristales para dispositivos láser, a menudo puedes encontrar crisoles de platino-iridio. El metal completamente puro es adecuado para piezas de instrumentos industriales y de laboratorio de alta precisión. Se utiliza la boquilla de iridio y cristaleroscuando necesitan hacer vidrio refractario. Pero esto es solo una pequeña parte de las aplicaciones del sorprendente elemento.

Los expertos han notado durante mucho tiempo que tales velas duran más.... Al principio, se utilizaron principalmente para automóviles deportivos. Hoy en día se han vuelto más baratos y están disponibles para casi todos los propietarios de automóviles. Los creadores también necesitan aleaciones de iridio instrumentos quirúrgicos... Se utilizan cada vez más en la fabricación de piezas individuales del marcapasos.

Es curioso que la moneda de "10 francos" producida en Ruanda esté hecha de iridio de calidad gema (estándar 999). Este metal también se utiliza en catalizadores de automóviles. Como el platino, ayuda a acelerar la purificación de los gases de escape. Pero puedes encontrar iridio en la pluma estilográfica más común. Allí a veces se puede ver una bola de color inusual en la punta de un bolígrafo o una varilla de tinta.

El iridio se utilizó principalmente en componentes de radio hace varias décadas. Más a menudo se hicieron grupos de contacto, así como componentes que pueden estar muy calientes.Esta solución le permite garantizar la durabilidad de los productos. El isótopo iridio-192 es uno de los radionucleidos artificiales. Está fabricado para uso no destructivo para comprobar las características de soldaduras, aceros y aleaciones de aluminio.

Se usa una aleación de osmio con iridio para hacer agujas de brújula. Y los termopares, que combinan iridio y electrodos convencionales, se utilizan para la investigación física. Solo ellos pueden registrar directamente una temperatura de unos 3000 grados. El precio de tales estructuras es muy alto. No es económicamente viable utilizarlos en la industria convencional.

Electrodo de titanio iridio - uno de los desarrollos relativamente nuevos en el campo de la electrólisis. La sustancia refractaria se pulveriza sobre una base de lámina de titanio. En este caso, solo hay argón en la cámara de trabajo. Los electrodos pueden parecerse a una rejilla o una placa. Dichos electrodos:

• resistente a altas temperaturas;
• resistente a voltaje, densidad y corriente significativos;
• no corroer;
• más económico que los electrodos con la adición de platino (debido a un recurso significativamente más largo).

Los contenedores pequeños con isótopos radiactivos de iridio tienen demanda en la metalurgia. Los rayos gamma son absorbidos parcialmente por la carga. Por lo tanto, es posible determinar cuál es el nivel de carga dentro del horno.

También puede señalar aplicaciones del elemento 77 como:

• obtención de aleaciones de molibdeno y tungsteno, que son más resistentes a altas temperaturas;
• aumentar la resistencia del titanio y el cromo a los ácidos;
• producción de generadores termoeléctricos;
• fabricación de cátodos termoiónicos (junto con lantano y cerio);
• creación de tanques de combustible para cohetes espaciales (aleados con hafnio);
• producción de propileno a base de metano y acetileno;
• un aditivo de los catalizadores de platino para la producción de óxidos de nitrógeno (precursores del ácido nítrico), pero este proceso tecnológico ya no es muy relevante;
• obtener unidades de medida de referencia (más precisamente, esto requiere una aleación de platino-iridio).

Las sales de iridio son de colores muy variados. Entonces, dependiendo de la cantidad de átomos de cloro agregados, el compuesto puede tener colores rojo cobre, verde oscuro, oliva o marrón. El difluoruro de iridio es de color amarillo. Los compuestos con ozono y bromo son de color azul. El iridio puro tiene una resistencia a la corrosión muy alta incluso cuando se calienta a 2000 grados.

En rocas de origen terrestre, la concentración de compuestos de iridio es muy baja.... Aumenta significativamente solo en rocas de origen meteorito. Este criterio permite a los investigadores establecer hechos importantes sobre diversas estructuras geológicas. Solo se producen unas pocas toneladas de iridio en la tierra.

Para conocer otras propiedades y usos del iridio, vea el siguiente video.