Как сделать иридий в майнкрафт?

И снова о платиноидах, драгоценных и редких металлах. Сегодня наш герой иридий, один из самых тяжелых металлов группы. Сравниться с ним по весу может только осмий.

История открытия иридия проста и даже банальна. Его «поймали» в отходах исследования самородной платины.

Динозавры и «подарок» Вселенной

Где иридий, а где динозавры, какая связь… Как считают многие ученые, прямая.

По общепринятой теории при возникновении и формировании планет происходит стратификация — более тяжелые элементы «притягиваются» к ядру планеты, чем легче элемент — тем выше он к поверхности. Потому и очень тяжелого иридия на поверхности быть не должно. Откуда тяжелый платиноид взялся на поверхности Земли — из космоса.

image

Отчего вымерли динозавры — звено той же цепочки. Палеонтологи, геологи и другие ученые мужи считают, что причиной исчезновения динозавров было падение метеорита. Причем, называется время (65 миллионов лет назад) и место (полуостров Юкатан). Кратер от падения получился нехилый — 180 км в диаметре и 900 метров в глубину. Пылевые облака закрыли Солнце на несколько лет. Погибли растения, следом с голодухи вымерли травоядные животные, потом и плотоядные (питаться уже было нечем). Экологическая система рухнула.

Печально: вместе с динозаврами на суше вымерли летающие ящеры, в море — многие виды моллюсков и водоплавающие рептилии.

Подтверждают гипотезу иридиевые аномалии. Их нашли в морских отложениях, в глинистом слое, который образовался 65 миллионов лет назад.

А еще кости погибших динозавров содержат аномально много иридия, что косвенно подтверждает теорию о падении астероида.

При чем тут иридий, спросит настырный и любознательный читатель. При астероидах.

Юкатанский астероид (как многие другие) занес Землю из глубокого космоса большое количество редких металлов.

Рекомендуем:  СВИНЕЦ — необходимая болезнь цивилизаций

Всего на поверхности Земли разведано более 200 метеоритных кратеров.

Получается, происхождением драгоценный металл из космоса, это подарок Вселенной.

Познавательно: ученые подсчитали, что весь запас земных платиноидов уместился бы в 160 астероидах, каждый по 20 км в диаметре.

Радуга металла

Открыл металл и дал ему название англичанин С. Теннант, химик. Производя опыты с самородной платиной, химик исследовал и растворы, оставшиеся от опытов. И не зря — в них он обнаружил разноцветные соли неизвестного элемента.

Иридий назвали в честь радуги (по-гречески iris ) — многоцветного чуда.

Это не о цвете металла, это о разнообразии цветов иридиевых солей:

  • K3IrCl6, IrF6 — золотисто-желтые кристаллы;
  • KIrF6 — белые кристаллы;
  • Ir2O3 — синие, сине-черные кристаллы:
  • IrCl2 — зеленые кристаллы;
  • Na2IrBr6 — малиновый цвет.

Есть соединения иридия, окрашенные в оливковый, коричневый, розовый, золотистый цвета.

О Клаусе умном замолвите слово

Продолжил исследования иридия К. Клаус, русский химик. Работы проводились около двух лет, причем увлеченный Клаус все это время буквально жил в лаборатории, ел и спал там.

Ученый занимался и другими платиноидами, но именно металл радуги покорил его сердце. Были исправлены неточности в информации о металле. Клаус предположил, что они были допущены из-за исследования иридия в смеси с рутением (тоже платиноидом). Ученый дал рекомендации о технологии извлечения платиноидов (иридия в том числе).

Свойства химические и физические

Иридий — металл твердый и одновременно хрупкий.

image Кристаллы иридия

Химические и физические свойства:

  1. Обладает высокой плотностью — до 22650 кг/м3.
  2. Степень окисления в соединениях чаще всего +3, +4, ред­ко +1, +2, +5 и +6.
  3. Температура плавления 2466 °C.
  4. Кипение иридия начинается при 4428 °C.
  5. Химически стойкий металл (при нормальных условиях); не реагирует со щелочами и кислотами, даже с «царской водкой».
  6. Цвет металла серебристо-белый.

При нагреве реагирует с галогенами (фтор, хлор, бром) и кислородом.

Свойства атома
Название, символ, номер Иридий / Iridium (Ir), 77
192,217(3)[1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Xe] 4f14 5d7 6s2
Радиус атома 136 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус 127 пм
Радиус иона (+4e) 68 пм
Электроотрицательность 2,20 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Ir←Ir3+ 1,00 В
Степени окисления 9, 7, 8, 6, 4, 3, 2, 1, 0, −1, −3
 868,1 (9,00) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 22,65/22,56±0,01[2][3][4] г/см³
Температура плавления 2739 K (2466 °C, 4471 °F)[2]
Температура кипения 4701 K (4428 °C, 8002 °F)[2]
Уд. теплота плавления 26,0 кДж/моль
Уд. теплота испарения 610 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 25,1[5] Дж/(K·моль)
Молярный объём 8,54 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки
Параметры решётки 3,840 Å
Температура Дебая 430,00 K
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) 147 Вт/(м·К)
Номер CAS 7439-88-5

Рекомендуем:  БРОНЗА — сплав для всех времен и народов

Кристаллическая решетка гранецентрированная, кубическая.

Где добывают иридий

Места добычи:

  • Канада;
  • Калимантан;
  • США;
  • ЮАР;
  • Россия;
  • Новая Гвинея.

Встречается в природе в складчатых областях перидотовых серпентинитов. Находят россыпные месторождения. Часто встречается в виде твердых растворов в сочетании с осмием — осмистый иридий. По оценкам специалистов, в земной коре находится очень редко. Потому считают (в подтверждение астероидной теории), что высокое содержание металла в рудах сигнализирует об их метеоритном происхождении.

Самый редкий и богатый иридием минерал — родистый невьянскит. Иридия в нем более 11%. Содержится в сысертските, в ауросмириде.

Как добыть иридий

В год все добытчики на Земле получают от 3 до 10 тонн (по разным данным).

Проблемой добычи иридия являются большие потери металла при переработке руд. Ведь чисто иридиевых руд, позволяющих промышленную добычу иридия, почти нет. Основная часть металла добывается при переработке медно-никелевых руд, где спутники — металлы платиновой группы.

В основном металл получают из шламов медно-никелевых руд. В процессе их добычи платиноиды попадают в технологические растворы, отходы производства.

Технология добычи иридия (как других платиноидов) состоит из нескольких этапов извлечения этих металлов. Это концентрирование, обработка щелочами, очистка от примесей.

Использование, применение металла

Производство кристаллов не обходится без тиглей из драгоценного металла.

Он используется в деталях прецизионных приборов, в качестве покрытия для электрических контактов.

В долговечных свечах зажигания применяют в качестве электродов.

Преимущество таких свечей в молниеносном разгоне двигателя и его стабильной работе. Не грозит потеря искры, такие свечи обладают отменными антикоррозийными свойствами. Недостаток один — цена…

Металл используют для «вечных» кончиков перьев авторучек.

Экономно: в некоторых странах вместо дорогого иридия используют сплав ниобия с рением — он почти так же износостоек, но и внешне мало отличается от иридия. Рекомендуем:  ОСМИЙ — тяжелее нет металла

Иридий прекрасный катализатор, как все его родственники-платиноиды. Однако высокая цена ограничивает его применение.

Органический синтез сейчас невозможен без иридиевых катализаторов. Работы по оргсинтезу получили Нобелевскую премию по химии. Чтобы было понятно — оргсинтез позволит перейти на «зеленую химию», отказаться от использования ископаемых ресурсов, перейти к ресурсам возобновляемым.

Эталон килограмма создан из сплава платина-иридий и хранится во Франции.

Познавательно: не спорьте, если увидите в России, во ВНИИ метрологии, международный эталон килограмма. Таких копий того, французского эталона, было изготовлено 6 штук.

Сплав иридия с титаном используют в глубоководных трубопроводах.

Изотоп Ir-192 используют в дефектоскопах, в толщиномерах (переносных).

Сказочные перспективы иридия в медицине

В кардиостимуляторах применяется сплав иридий-платина.

Онкологи используют изотоп иридия Ir-192 как источник гамма-излучения. Его применяют для лечения рака груди и предстательной железы (на ранних стадиях болезни).

Разработаны методы лечения эпилепсии, болезни Паркинсона, шизофрении с помощью введения иридиевых электродов в мозг. Радужные перспективы для создания протезов глаза и слухового аппарата открывает метод вживления микроэлектродов.

Купить или не купить

Иридий — один из самых редких металлов на Земле. На цену влияет степень очистки и количество примесей в металле. Чем чище иридий, тем он дороже. Стоимость 1 грамма иридия на апрель 2020 года составляет около 50,1-50,2$ США.

Иридий
Твёрдый, тугоплавкий, серебристо-белый металл
Кристаллы иридия
Название, символ, номер Иридий / Iridium (Ir), 77
192,217(3) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Xe] 4f14 5d7 6s2
Радиус атома 136 пм
Ковалентный радиус 127 пм
Радиус иона (+4e) 68 пм
Электроотрицательность 2,20 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Ir←Ir3+ 1,00 В
Степени окисления 9, 7, 8, 6, 4, 3, 2, 1, 0, −1, −3
 868,1 (9,00) кДж/моль (эВ)
Плотность (при н. у.) 22,65/22,56±0,01 г/см³
Температура плавления 2739 K (2466 °C, 4471 °F)
Температура кипения 4701 K (4428 °C, 8002 °F)
Уд. теплота плавления 26,0 кДж/моль
Уд. теплота испарения 610 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 25,1 Дж/(K·моль)
Молярный объём 8,54 см³/моль
Структура решётки
Параметры решётки 3,840 Å
Температура Дебая 430,00 K
Теплопроводность (300 K) 147 Вт/(м·К)
Номер CAS 7439-88-5
77 Иридий
Ir 192,217
4f145d76s2

Иридий (лат. Iridium, обозначается знаком Ir) — химический элемент с атомным номером 77 в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Иридий — очень твёрдый, тугоплавкий, серебристо-белый переходный металл платиновой группы, обладающий высокой плотностью и сравнимый по этому параметру только с осмием (плотности Os и Ir практически равны с учётом погрешности теоретических расчётов). Имеет высокую коррозионную стойкость даже при температуре 2000 °C. В земных породах встречается крайне редко, поэтому высокая концентрация иридия в образцах породы является индикатором космического (метеоритного) происхождения последних.

История

Иридий был открыт в 1803 году английским химиком С. Теннантом одновременно с осмием, которые в качестве примесей присутствовали в природной платине, доставленной из Южной Америки. Теннант был первым среди нескольких учёных, кому удалось получить в достаточном количестве нерастворимый остаток после воздействия на платину царской водки и определить в нём ранее неизвестные металлы.

Происхождение названия

Иридий (др.-греч. ἶρις — радуга) получил такое название благодаря разнообразной окраске своих солей.

Нахождение в природе

Содержание иридия в земной коре ничтожно мало (10−7 % по массе). Он встречается гораздо реже золота и платины. Встречается вместе с осмием, родием, рением и рутением. Относится к наименее распространённым элементам. Иридий относительно часто встречается в метеоритах. Не исключено, что реальное содержание металла на планете гораздо выше: его высокая плотность и высокое сродство к железу (сидерофильность) могли привести к смещению иридия вглубь Земли, в ядро планеты, в процессе её формирования из протопланетного диска. Небольшое количество иридия было обнаружено в фотосфере Солнца.

Иридий содержится в таких минералах, как невьянскит, сысертскит и ауросмирид.

Месторождения и добыча

Коренные месторождения осмистого иридия расположены в основном в перидотитовых серпентинитах складчатых областей (в ЮАР, Канаде, России, США, на Новой Гвинее).

Ежегодное производство иридия на Земле (по данным на 2009 год) составляет около 3 тонн. За 2015 год было добыто 7.8 тонн (251 тыс. тройских унций). В 2016 году цена килограмма составляла около 16,7 тысяч долларов (520 долларов США за тройскую унцию).

Получение

Основной источник получения иридия — анодные шламы медно-никелевого производства. Из концентрата металлов платиновой группы отделяют Au, Pd, Pt и др. Остаток, содержащий Ru, Os и иридий, сплавляют с KNO3 и КОН, сплав выщелачивают водой, раствор окисляют O2, отгоняют OsO4 и RuO4, а осадок, содержащий иридий, сплавляют с Na2O2 и NaOH, сплав обрабатывают царской водкой и раствором NH4Cl, осаждая иридий в виде комплексного соединения (NH4)2[IrCl6], который затем прокаливают, получая металл — иридий. Перспективен метод извлечения иридия из растворов экстракцией гексахлороиридатов высшими алифатическими аминами. Для отделения иридия от неблагородных металлов перспективно использование ионного обмена. Для извлечения иридия из минералов группы осмистого иридия минералы сплавляют с оксидом бария, обрабатывают соляной кислотой и царской водкой, отгоняют OsO4 и осаждают иридий в виде (NH4)2[IrCl6].

Физические свойства

Иридий — тяжёлый серебристо-белый металл, из-за своей твердости плохо поддающийся механической обработке. Температура плавления — 2739 K (2466 °C), кипит при 4701 K (4428 °C). Кристаллическая структура — кубическая гранецентрированная с периодом =0,38387 нм; электрическое сопротивление — 5,3⋅10−8Ом·м (при 0 °C), и 2⋅10−7Ом·м (при 2300 °C); коэффициент линейного расширения — 6,5⋅10−6 град; модуль нормальной упругости — 538 ГПа; плотность при 20 °С — 22,65 г/см³, жидкого иридия — 19,39 г/см³ (2466 °С).

Изотопный состав

Основная статья: Изотопы иридия

Природный иридий встречается в виде смеси из двух стабильных изотопов: 191Ir (содержание 37,3 %) и 193Ir (62,7 %). Искусственными методами получены радиоактивные изотопы иридия с массовыми числами 164-199, а также множество ядерных изомеров. Распространение получил искусственный 192Ir.

Химические свойства

Иридий устойчив на воздухе при обычной температуре и нагревании, при прокаливании порошка в токе кислорода при 600—1000 °C образует в незначительном количестве IrO2. Выше 1200 °C частично испаряется в виде IrO3. Компактный иридий при температурах до 100 °C не реагирует со всеми известными кислотами и их смесями. Свежеосажденная иридиевая чернь частично растворяется в царской водке с образованием смеси соединений Ir(III) и Ir(IV). Порошок иридия может быть растворён хлорированием в присутствии хлоридов щелочных металлов при 600—900 °C или спеканием с Na2O2 или BaO2 с последующим растворением в кислотах. Иридий взаимодействует с F2 при 400—450 °C, а c Cl2 и S при температуре красного каления.

Соединения двухвалентного иридия
  • IrCl2 — блестящие тёмно-зелёные кристаллы. Плохо растворяется в кислотах и щёлочах. При нагревании до 773 °C разлагается на IrCl и хлор, а выше 798 °C — на составные элементы. Получают нагреванием металлического иридия или IrCl3 в токе хлора при 763 °C.
  • IrS — блестящее тёмно-синее твёрдое вещество. Мало растворим в воде и кислотах. Растворяется в сульфиде калия. Получают нагреванием металлического иридия в парах серы.
Соединения трёхвалентного иридия
  • Ir2O3 — твёрдое тёмно-синее вещество. Малорастворим в воде и этаноле. Растворяется в серной кислоте. Получают при лёгком прокаливании сульфида иридия (III).
  • IrCl3 — летучее соединение, цвет которого колеблется от темно-оливкового до светлого желто-зеленого в зависимости от раздробленности и чистоты полученного продукта. Плотность  темно-оливкового соединения — 5,292 г/см³. Малорастворим в воде, щелочах и кислотах. При 765 °C разлагается на IrCl2 и хлор, при 773 °C на IrCl и хлор, а выше 798 °C — на составные элементы. Получают действием хлора, содержащего следы СО, на нагретый до 600 °C иридий при ярком освещении прямым солнечным светом или горящей магниевой лентой. При этих условиях через 15—20 минут получают чистый хлорид иридия.
  • IrBr3 — оливково-зелёные кристаллы. Растворяется в воде, мало растворим в спирте. Дегидратируется при нагревании до 105—120 °C. При сильном нагревании разлагается на элементы. Получают взаимодействием IrO2 с бромоводородной кислотой.
  • Ir2S3 — твёрдое коричневое вещество. Разлагается на элементы при нагревании выше 1050 °C. Мало растворим в воде. Растворяется в азотной кислоте и растворе сульфида калия. Получают действием сероводорода на хлорид иридия (III) или нагреванием порошкообразного металлического иридия с серой при температуре не выше 1050 °C в вакууме.
Соединения четырёхвалентного иридия
  • IrO2 — чёрные тетрагональные кристаллы с решёткой типа рутила. Плотность — 3,15 г/см³. Малорастворим в воде, этаноле и кислотах. Восстанавливается до металла водородом. Термически диссоциирует на элементы при нагревании. Получают нагреванием порошкообразного иридия на воздухе или в кислороде при 700 °C, нагреванием IrO2*nH2O.
  • IrF4 — жёлтая маслянистая жидкость, разлагающаяся на воздухе и гидролизующаяся водой. tпл 106 °C. Получают нагреванием IrF6 с порошком иридия при 150 °C.
  • IrCl4 — гигроскопичное коричневое твёрдое вещество. Растворяется в холодной воде и разлагается тёплой (водой). Получают нагреванием (600—700 °C) металлического иридия с хлором при повышенном давлении.
  • IrBr4 — расплывающееся на воздухе синее вещество. Растворяется в этаноле; в воде (с разложением), диссоциирует при нагревании на элементы. Получают взаимодействием IrO2 с бромоводородной кислотой при низкой температуре.
  • IrS2 — твёрдое коричневое вещество. Малорастворим в воде. Получают пропусканием сероводорода через растворы солей иридия (IV) или нагреванием порошкообразного металлического иридия с серой без доступа воздуха в вакууме.
  • Ir(OH)4 (IrO2·2H2O) образуется при нейтрализации растворов хлороиридатов (IV) в присутствии окислителей. Темно-синий осадок Ir2O3·nН2О выпадает при нейтрализации щёлочью хлороиридатов (III) и легко окисляется на воздухе до IrO2. Практически нерастворим в воде.
Соединения шестивалентного иридия
  • IrF6 — жёлтые тетрагональные кристаллы. tпл 44 °C, tкип 53 °C, плотность — 6,0 г/см³. Под действием металлического иридия превращается в IrF4, восстанавливается водородом до металлического иридия. Получают нагреванием иридия в атмосфере фтора в трубке из флюорита. Сильный окислитель, реагирует с водой и монооксидом азота:
 2IrF6 + 10H2O → 2Ir(OH)4 + 12HF + O2
 IrF6 + NO → NO[IrF6]
  • IrS3 — серый, малорастворимый в воде порошок. Получают нагреванием порошкообразного металлического иридия с избытком серы в вакууме. Строго говоря, не является соединением шестивалетного иридия, так как содержит связь S-S.

Высшие степени окисления иридия (+7, +8, +9) получены при очень низких температурах в соединениях [(η2-O2)IrO2]+, IrO4 и [IrO4]+. Известны также низшие степени окисления (+1, 0, −1, −3), например [Ir(CO)Cl(PPh3)]2, Ir4(CO)12, [Ir(CO)3(PPh3)]1−, [Ir(CO)3]3−.

Применение

Особый интерес в качестве источника электроэнергии вызывает его ядерный изомер иридий-192m2 (период полураспада 241 год).

Сплавы с W и Th — материалы термоэлектрических генераторов, с Hf — материалы для топливных баков в космических аппаратах, с Rh, Re, W — материалы для термопар, эксплуатируемых выше 2000 °C, с La и Се — материалы термоэмиссионных катодов.

Иридий используется также для изготовления перьев для ручек. Небольшой шарик из иридия можно встретить на кончиках перьев и чернильных стержней, особенно хорошо его видно на золотых перьях, где он отличается по цвету от самого пера.

Иридий в палеонтологии и геологии является индикатором слоя, который сформировался сразу после падения метеоритов.

Иридий, наряду с медью и платиной, применяется в свечах зажигания двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в качестве материала для изготовления электродов, делая такие свечи наиболее долговечными (100—160 тыс. км пробега автомобиля) и снижая требования к напряжению искрообразования. Первой компанией, которая стала использовать иридий, улучшив благодаря этому качество свечей зажигания, стала японская компания NGK. Изначально использовался в авиации и гоночных автомобилях, затем, по мере снижения стоимости продукции, стал употребляться и на массовых автомобилях. В настоящее время такие свечи доступны для большинства двигателей, однако являются наиболее дорогими.

Иридий-192 является радионуклидом с периодом полураспада 74 суток, широко применяемым в дефектоскопии, особенно в условиях, когда генерирующие источники не могут быть использованы (взрывоопасные среды, отсутствие питающего напряжения нужной мощности).

Платиноиридиевый сплав обладает большой механической прочностью, не окисляется. Из этого сплава, в частности, изготовлен эталон килограмма.

В 2013 году иридий впервые в мире был применён в изготовлении официальных монет Национальным банком Руанды, который выпустил монету из чистого металла 999-й пробы. Иридиевая монета была выпущена номиналом 10 руандийских франков.

Биологическая роль

Не играет никакой биологической роли. Металлический иридий неядовит, но некоторые соединения иридия, например, его гексафторид (IrF6), очень ядовиты.

Стоимость

Цена на иридий на мировом рынке в 2018 году — около 45 долларов США за 1 грамм.

В Российской Федерации за незаконное приобретение, хранение, перевозку, пересылку и сбыт иридия (а равно и других драгоценных металлов золота, серебра, платины, палладия, родия, рутения и осмия) в крупном размере (то есть стоимостью более 2,25 млн руб.) за исключением ювелирных и бытовых изделий и лома таких изделий, предусмотрена уголовная ответственность в виде лишения свободы на срок до 5 лет.

Соединения иридия
Бромид иридия(I) (IrBr)
Бромид иридия(II) (IrBr2)
Бромид иридия(III) (IrBr3)
Бромид иридия(IV) (IrBr4)
Галогениды карбонилиридия (Ir(CO)3Hal и Ir(CO)2Hal2)
Гексахлороиридат(III) натрия (Na3[IrCl6])
Гексахлороиридат(IV) аммония ((NH4)2[IrCl6])
Гексахлороиридат(IV) водорода (H2[IrCl6])
Гидроксид иридия(III) (Ir(OH)3)
Гидроксид иридия(IV) (Ir(OH)4)
Додекакарбонил иридия (Ir4(CO)12)
Иодид иридия(I) (IrI)
Иодид иридия(II) (IrI2)
Иодид иридия(III) (IrI3)
Иодид иридия(IV) (IrI4)
Оксид иридия(III) (Ir2O3)
Оксид иридия(IV) (IrO2)
Октакарбонил иридия (Ir2(CO)8)
Селенид иридия(III) (Ir2Se3)
Селенид иридия(IV) (IrSe2)
Селенид иридия(VI) (IrSe3)
Сульфат иридия(III) (Ir2(SO4)3)
Сульфат иридия(III)-аммония (IrNH4(SO4)2)
Сульфид иридия(II) (IrS)
Сульфид иридия(III) (Ir2S3)
Сульфид иридия(IV) (IrS2)
Сульфид иридия(VI) (IrS3)
Теллурид иридия(IV) (IrTe2)
Теллурид иридия(VI) (IrTe3)
Фторид иридия(III) (IrF3)
Фторид иридия(IV) (IrF4)
Фторид иридия(V) (IrF5)
Фторид иридия(VI) (IrF6)
Хлорид иридия(I) (IrCl)
Хлорид иридия(II) (IrCl2)
Хлорид иридия(III) (IrCl3)
Хлорид иридия(IV) (IrCl4)
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
  1 2                             3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 H   He
2 Li Be   B C N O F Ne
3 Na Mg   Al Si P S Cl Ar
4 K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
8 Uue Ubn Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs  
Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

Из чистого иридия делают тигли для лабораторных целей и мундштуки для выдувания тугоплавкого стекла. Можно, конечно, использовать иридий и в качестве покрытия. Однако здесь встречаются трудности. Обычным электролитическим способом иридий на другой металл наносится с трудом, и покрытие получается довольно рыхлое. Наилучшим электролитом был бы комплексный гексахлорид иридия, однако он неустойчив в водном растворе, и даже в этом случае качество покрытия оставляет желать лучшего.

Разработан метод получения иридиевых покрытий электролитическим путем из расплавленных цианидов калия и натрия при 600° С. В этом случае образуется плотное покрытие толщиной до 0,08 мм.

Менее трудоемко получение иридиевых покрытий методом плакирования. На основной металл укладывают тонкий слой металла-покрытия, а затем этот «бутерброд» идет под горячий пресс. Таким образом получают вольфрамовую и молибденовую проволоку с иридиевым покрытием. Заготовку из молибдена или вольфрама вставляют в иридиевую трубку и проковывают в горячем состоянии, а затем волочат до нужной толщины при 500—600° С. Эту проволоку используют для изготовления управляющих сеток в электронных лампах.

Можно наносить иридиевые покрытия на металлы и керамику химическим способом. Для этого получают раствор комплексной соли иридия, например с фенолом или каким-либо другим органическим веществом. Такой раствор наносят на поверхность изделия, которое затем нагревают до 350—400° С в контролируемой атмосфере, т. е. в атмосфере с регулируемым окислительно-восстановительным потенциалом. Органика в этих условиях улетучивается, или выгорает, а слой иридия остается на изделии.

Но покрытия — не главное применение иридия. Этот металл улучшает механические и физико-химические свойства других металлов. Обычно его используют, чтобы повысить их прочность и твердость. Добавка 10% иридия к относительно мягкой платине повышает ее твердость и предел прочности почти втрое. Если же количество иридия в сплаве увеличить до 30%, твердость сплава возрастет ненамного, но зато предел прочности увеличится еще вдвое —до 99 кг/мм2. Поскольку такие сплавы обладают исключительной коррозионной стойкостью, из них делают жаростойкие тигли, выдерживающие сильный нагрев в агрессивных средах. В таких тиглях выращивают, в частности, кристаллы для лазерной техники. Платино-иридиевые сплавы привлекают и ювелиров — украшения из этих сплавов красивы и почти не изнашиваются. Из пла-тино-иридиевого сплава делают также эталоны, иногда — хирургический инструмент.

В будущем сплавы иридия с платиной могут приобрести особое значение в так называемой слаботочной технике как идеальный материал для контактов. Каждый раз, когда происходит замыкание и размыкание обычного медного контакта, возникает искра; в результате поверхность меди довольно быстро окисляется. В контакторах для сильных токов, например для электродвигателей, это явление не очень вредит работе: поверхность контактов время от времени зачищают наждачной бумагой, и контактор вновь готов к работе. Но, когда мы имеем дело со слаботочной аппаратурой, например в технике связи, тонкий слой окиси меди весьма сильно влияет на всю систему, затрудняет прохождение тока через контакт. А именно в этих устройствах частота включений бывает особенно большой — достаточно вспомнить АТС (автоматические телефонные станции). Вот здесь-то и придут на помощь необгорающие платино-иридиевые контакты — они могут работать практически вечно! Жаль только, что эти сплавы очень дороги и пока их недостаточно.

Иридий добавляют не только к платине. Небольшие до-бавки элемента № 77 к вольфраму и молибдену увеличивают прочность этих металлов при высокой температуре. Мизерная добавка иридия к титану (0,1%) резко повышает его и без того значительную стойкость к действию кислот. То же относится и к хрому. Термопары, состоящие из иридия и сплава иридия с родием (40% родия), надежно работают при высокой температуре в окислительной атмосфере. Из сплава иридия с осмием делают напайки для перьев авторучек и компасные иглы.

Резюмируя, можно сказать, что металлический иридий применяют главным образом из-за его постоянства — постоянны размеры изделий из металла, его физические и химические свойства, причем, если можно так выразиться, постоянны на высшем уровне.

Как и другие металлы VIII группы, иридий может быть использован в химической промышленности в качестве катализатора. Иридиево-никелевые катализаторы иногда применяют для получения пропилена из ацетилена и метана. Иридий входил всостав платиновых катализаторов реакции образования окислов азота (в процессе получения азотной кислоты). Один из окислов иридия, IrO2, пытались применять в фарфоровой промышленности в качестве черной краски. Но слишком уж дорога эта краска…

Запасы иридия на Земле невелики, его содержание в земной коре исчисляется миллионными долями процента. Невелико ипроизводство этого элемента — не больше тонны в год. Во всем мире!

В связи с этим трудно предположить, что со временем в судьбе иридия наступят разительные перемены — он навсегда останется редким и дорогим металлом. Но там, где его применяют, он служит безотказно, и в этой уникальной надежности залог того, что наука и промышленность будущего без иридия не обойдутся.

ИРИДИЕВЫЙ СТОРОЖ. Во многих химических и металлургических производствах, например в доменном, очень важно знать уровень твердых материалов в агрегатах. Обычно для такого контроля используют громоздкие зонды, подвешиваемые на специальных зондовых лебедках. В последние годы зонды стали заменять малогабаритными контейнерами с искусственным радиоактивным изотопом — иридием-192. Ядра 192Ir испускают гамма-лучи высокой

энергии; период полураспада изотопа равен 74.4 суток, часть гамма-лучей поглощается шихтой, и приемники излучения фиксируют ослабление потока. Последнее пропорционально расстоянию,

которое проходят лучи в шихте. Иридий-192 с успехом применяют и для контроля сварных швов; с его помощью на фотопленке четко фиксируются все непроваренные места и инородные включения. Гамма-дефектоскопы с иридием-192используют также для контроля качества изделий из стали и алюминиевых сплавов.

ЭФФЕКТ МЁССБАУЭРА. В 1958 г. молодой физик из Германии Рудольф

Мёссбауэр сделал открытие, обратившее на себя внимание всех физиков мира. Открытый Мёссбауэром эффект позволил с поразительной точностью измерять очень слабые ядерные явления. Через три года после открытия, в 1961 г., Мёссбауэр получил за свою работу Нобелевскую премию. Впервые этот эффект обнаружен на ядрах изотопа иридий-192.

СЕРДЦЕ БЬЕТСЯ АКТИВНЕЕ. Одно из наиболее интересных применений платино-иридиевых сплавов за последние годы — изготовление из них электрических стимуляторов сердечной деятельности. В сердце больного стенокардией вживляют электроды с пла-тино-иридиевыми зажимами. Электроды соединены с приемником, который тоже находится в теле больного. Генератор же с кольцевой антенной находится снаружи, например в кармане больного. Кольцевая антенна крепится на теле напротив приемника. Когда больной чувствует, что наступает приступ стенокардии, он включает генератор. В кольцевую антенну поступают импульсы, которые передаются в приемник, а от него — на платино-иридисвые электроды. Электроды, передавая импульсы на нервы, заставляют сердце биться активнее.

ИЗОТОПЫ — СТАБИЛЬНЫЕ И НЕСТАБИЛЬНЫЕ. В предыдущих заметках довольно много говорилось о радиоизотопе иридий-192, применяемом в многочисленных приборах и даже причастном к важному научному открытию. Но, кроме иридия-192, у этого элемента есть еще 14 радиоактивных изотопов с массовыми числами от 182 до 198. Самый тяжелый изотоп в то же время — самый ко-роткоживущий, его период полураспада меньше минуты. Изотоп иридий-183 интересен лишь тем, что его период полураспада — ровно один час. Стабильных же изотопов у иридия всего два. На долю более тяжелого — иридия-193 в природной смеси приходится 62,7%. Доля легкого иридия-191 соответственно 37,3%.

ПОЛЕЗНЫЕ ХЛОРИРИДАТЫ. Хлориридатами называют комплексные хлориды четырехвалентного иридия; общая их формула Ме2[IrCl6]. Благодаря хлориридатам можно в принципе уверенно разделять соединения таких похожих элементов, как натрий и калий. Хлориридат натрия растворим в воде, а хлориридат калия — практически нерастворим. Но для такой операции хлориридаты слишком дороги, так как дорог исходный иридий. Это не значит однако, что хлориридаты вообще бесполезны. Способность иридия образовывать эти соединения используют для выделения элемента № 77 из смеси платиновых металлов.

Вы читаете, статья на тему Иридий применение

26 марта в 19:35 Драгоценный металл иридий обошёл биткоин по темпам роста стоимости в 2021 году. Но вложиться в этот редкий элемент достаточно сложно — его нельзя купить на бирже или через биржевые фонды.

С начала января иридий вырос в цене на 131%, тогда как биткоин — на 85%, отметил Bloomberg. По словам фирмы Heraeus Group, стоимость иридия растёт из-за перебоев в поставках в 2020 году. Кроме того, на металл идёт активный спрос — он нужен для производства электронных дисплеев.

Сейчас, согласно данным Johnson Matthey, иридий стоит $6000 за унцию (28,3495 г). То есть он почти в три раза дороже золота, которое стоит $1734 за тройскую унцию (31,1035 г). Для сравнения: биткоин торгуется на уровне $53 400 за монету (на 18:39 мск).

Иридий — один из самых редких драгоценных металлов на Земле. Его получают как побочный продукт при рафинировании палладия и платины. Купить иридий на бирже или через биржевой фонд не получится. Некоторые крупные инвесторы покупают этот металл напрямую у производителей, а индивидуальные инвесторы могут рассчитывать лишь на предложение от нескольких дилеров и могут приобрести иридий в виде слитков.

Спрос на иридий не поспевает за предложением, цены растут По оценкам Heraeus Group мировое производство иридия составляет лишь около 250 000 унций, или чуть более 7 т, в год. Эксперты считают, что высокие цены должны побудить держателей иридия к продаже этого актива.

При этом вместе с иридием вырос спрос и на другие металлы платиновой группы. Например, стоимость родия на этой неделе достигла рекордных $29 800 за унцию, а цена на рутений обновила максимум за 13 лет. Кроме того, палладий сейчас торгуется недалеко от максимальных значений.

Фото: кадр из видео / YouTube-канал Thoisoi

Больше новостей и актуальной аналитики по фондовым рынкам и не только — в разделе «Инвестиции».

Поделитесь историей своего бизнеса или расскажите читателям о вашем стартапе пер.Каштановый 8/14 51100 пгт.Магдалиновка image Nikolaenko Dmitrij Иридий Иридий Официальные представители в image США image Россия image Украина image Беларусь image Молдова Узнать больше ——>

В начале 19 века был открыт химический элемент иридий, в периодической таблице Д.И. Менделеева с атомным номером 77. Это очень твердый металл серебристо-белого цвета, обладающий высокой тугоплавкостью и плотностью. Также поражает его высокая коррозийная стойкость при температуре 2000 С. Эти параметры прославили иридий, и он находит особое применение в разных областях.

В греческом переводе иридий буквально означает радуга. Его нахождение в земной коре очень незначительно. Иридий  является редким металлом, чаще можно встретить золото и платину. Основным источником добычи является отходы медно-никелевого производства анодные шламы. Есть разные другие способы получения иридий металла, которые содержат очень сложные химико-технологические процессы получения. Это достаточно дорогостоящие методы получения этого металла и соответственно очень дорогие.

Свойства иридия

Физические свойства иридия достаточно внушительны. Это очень твердый, тяжелый  металл, плохо поддающийся механической обработке. Температура плавления составляет 2466 С, имеет достаточно высокую температуру кипения 4428 С. Его твердость обуславливается плотностью-22,65 г/см3. При нагревании и обычной температуре он устойчив, при температуре до 100 С на все известные кислоты не реагирует. В присутствии хлоридов щелочных металлов при температуре 600-900 С порошок иридия может раствориться хлорированием. Вступает во взаимосвязь с F2, когда температура достигает 450 С. Свойства иридия не играют никакой биологической роли, он не является токсичным металлом, хотя некоторые его соединения очень ядовиты.

Показатели иридия:

  • сплавы иридия с вольфрамом и торием используют, как металл для термоэлектрических генераторов; с другими металлами изготавливают топливные баки для космических аппаратов, термопар, термоэмиссионных катодов;
  • в автомобильной промышленности применяют в свечах зажигания, что позволяет долго использовать их, хотя они и дорогие;
  • находит свое применение в изготовлении перьев для чернильных ручек, на золотых перьях;
  • иридий-192 успешно применяют в дефектоскопии, там, где генерирующие источники не могут быть применены, например, во взрывоопасной среде;
  • интересно, что из иридия изготовлен эталон килограмма, так как сплав иридия с платиной обладает механической прочностью и не окисляется;
  • находит применение в ювелирной промышленности, но цена неимоверно высока на такие украшения;
  • изготавливают лабораторные тигли, чтобы проводить опыты с фтором, а также его агрессивными соединениями;
  • делают высокопрочные, жаростойкие мундштуки для выдувания стекла.

—->

Цена иридия

Добыча иридия — процесс очень сложный и трудоемкий, в год цифра достигает 3тонны, это очень малый показатель с другими драгоценными металлами.  Цены на него время от времени меняются. Цена иридия 35 долларов США за один грамм. В 2009г. была 200 долларов. США за один грамм. Цена иридия на 2016 году составляет 32$ за грамм. По праву иридий оправдывает себя как драгоценный металл достойный уважения.

 

 

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий