Iridžio pusėjimo laikas 192. Iridžio metalas: istorija, savybės, kaip jis gaunamas ir kur naudojamas. Iridis – kosminės katastrofos žymuo

IRIDIJUS, radioaktyvus (Iridiumas; Ir), - D. I. Mendelejevo periodinės elementų sistemos VIII grupės cheminis elementas, eilės numeris 77, atominė masė 192,2; priklauso platinos metalams. Sidabro baltumo metalas, tankis 22,5 g/cm 3, temperatūra pl 2443°, atsparus chemikalams. įtakos. Ryšiuose sk. arr. tri- ir keturiavalentis.

I. turi du stabilius izotopus, kurių masės skaičiai yra 191 (38,5 %) ir 193 (61,5 %), taip pat 24 radioaktyvius (įskaitant 5 izomerus), kurių masės skaičiai yra nuo 182 iki 198. Dauguma I. radioaktyviųjų izotopų yra trumpieji ir ultra- trumpalaikis, keturių pusinės eliminacijos laikas yra 1,7–11,9 dienos, izotopas, kurio masės skaičius yra 192–74,2 dienos. Iš visų radioizotopų tik 192 Ir buvo pritaikyti praktiškai: technologijose – gama defektų aptikimui ir medicinoje – spindulinei terapijai.

192 Ir gaunamas apšvitinant natūralų geležies taikinį neutronais branduoliniame reaktoriuje, naudojant reakciją (n, gama), kuri vyksta esant didelei išeigai (δ = 700 barn). Šiuo atveju kartu su 192 Ir susidaro ir 194 Ir, kuris, po kelių dienų apšvitinto taikinio poveikio, suyra, virsdamas stabiliu izotopu 194 Pt (žr. Izotopai).

I. naudojamas medicinoje intersticinei ir intracavitary spindulinei terapijai (žr.) iridžio adatų ir vielų pavidalu, padengtų plonu (0,1 mm) platinos sluoksniu, kad sugertų 192 Ir beta spinduliuotę. Iridžio viela su 192 Ir dažniausiai naudojama taikant pokrovimo techniką: ji dedama į tuščiavidurius nailoninius vamzdelius, anksčiau įkištus į pacientą. Pleište. Praktikoje naudojama iridžio viela, sukurianti 0,5–1,5 mR/val. apšvitos dozės spartą 1 valandos atstumu (1 cm laido ilgio), t.y., kai tiesinis aktyvumas yra 1–3 μCurie/cm.

Izotopai, tarp jų ir 192 Ir, pagal radiotoksiškumą priklauso B grupei, t.y., darbo vietoje be sanitarinės epidemiologinės tarnybos leidimo galima naudoti atvirus vaistus, kurių aktyvumas iki 10 mikrokurių.

Bibliografija: Levinas V.I. Radioaktyviųjų izotopų gavimas. M., 1972; Paine S. N. Šiuolaikiniai intersticinės radioterapijos papildomi metodai, Clin. Radiol., v. 23, p. 263, 1972, bibliogr.

V. V. Bochkarevas.

Jei puslapyje randate klaidą, pasirinkite ją ir paspauskite Ctrl + Enter

77 2 15 32 18 8 2 IRIDIJAS 192,22 5d 7 6s 2

Iridiumas

Praėjo daugiau nei du šimtmečiai nuo tada, kai pasirodė pirmoji informacija apie platiną – baltąjį metalą iš Pietų Amerikos. Ilgą laiką žmonės buvo tikri, kad tai grynas metalas, kaip ir auksas. Tik pačioje XIX amžiaus pradžioje. Wollastonas sugebėjo atskirti paladį ir rodį nuo vietinės platinos, o 1804 m. Tennantas, tyrinėdamas juodąsias nuosėdas, likusias ištirpinus vietinę platiną vandens regijoje, rado dar du elementus. Vieną iš jų jis pavadino osmiu, o antrąjį - iridiumu. Šio elemento druskos skirtingomis sąlygomis nusidažė skirtingomis spalvomis. Ši savybė buvo pavadinimo pagrindas: graikų kalba žodis ιρις reiškia „vaivorykštė“.

1841 metais garsus rusų chemikas profesorius Karlas Karlovičius Klausas pradėjo tyrinėti vadinamuosius platinos likučius, t.y. netirpios nuosėdos, likusios po neapdorotos platinos apdorojimo Aqua Regia. „Pačioje darbo pradžioje, – rašė Klausas, – buvau nustebintas savo likučio turtingumu, nes iš jo, be 10% platinos, ištraukiau nemažą kiekį iridžio, rodžio, osmio, kelių paladžio ir ypatingo turinio įvairių metalų mišinys“...

Klausas informavo kasybos instituciją apie palaikų turtus. Valdžia susidomėjo Kazanės mokslininko atradimu, kuris žadėjo didelę naudą. Tuo metu monetos buvo kaldinamos iš platinos, o tauriojo metalo gavimas iš palaikų atrodė labai perspektyvus. Po metų Sankt Peterburgo monetų kalykla pusę svaro likusios dalies skyrė Klausui. Tačiau pasirodė, kad juose stinga platinos, ir mokslininkas nusprendė su jais atlikti „mokslui įdomų“ tyrimą.

„Dvejus metus, – rašė Klausas, – nuolat užsiėmiau šiais sunkiais, ilgais ir net žalingais tyrimais, o 1845 m. išleidau darbą „Cheminis Uralo platinos rūdos ir rutenio metalo likučių tyrimas“. Tai buvo pirmasis sistemingas platinos analogų savybių tyrimas. Jis pirmasis aprašė chemines iridžio savybes.

Klausas pažymėjo, kad iridžio studijavo daugiau nei kitus platinos grupės metalus. Skyriuje apie iridį jis atkreipė dėmesį į netikslumus, kuriuos padarė Berzelius nustatydamas pagrindines šio elemento konstantas, ir paaiškino šiuos netikslumus tuo, kad gerbiamas mokslininkas dirbo su iridžiu, turinčiu rutenio priemaišų, kurios tuomet dar nebuvo žinomos chemikams. ir buvo atrastas tik „chemiškai tiriant Uralo platinos rūdos ir rutenio metalo liekanas“.

Kas tai, iridium?

Elemento Nr.77 atominė masė yra 192,2. Periodinėje lentelėje jis yra tarp osmio ir platinos. O gamtoje jis randamas daugiausia osminio iridžio, dažno vietinės platinos palydovo, pavidalu. Gamtoje nėra vietinio iridžio.

Iridis yra sidabriškai baltas metalas, kuris yra labai kietas, sunkus ir patvarus. „International Nickel and Co.“ duomenimis, tai yra sunkiausias elementas: jo tankis yra 22,65 g/cm 3, o nuolatinio kompaniono osmio, antro pagal svorį, tankis yra 22,61 g/cm 3. Tiesa, dauguma tyrinėtojų laikosi kitokio požiūrio: jie mano, kad iridis vis tiek yra šiek tiek lengvesnis už osmį.

Natūrali iridžio (dar žinomo kaip platinoido!) savybė yra didelis atsparumas korozijai. Jo neveikia rūgštys nei normalioje, nei aukštesnėje temperatūroje. Net garsusis vandens regija yra per kietas monolitiniam iridiui. Tik išsilydę šarmai ir natrio peroksidas sukelia elemento Nr.77 oksidaciją.

Iridis yra atsparus halogenams. Su jais reaguoja labai sunkiai ir tik esant aukštai temperatūrai. Chloras su iridžiu sudaro keturis chloridus: IrCl, IrCl 2, IrCl 3 ir IrCl 4. Iridžio trichloridas lengviausiai gaunamas iš iridžio miltelių, patalpintų į chloro srovę 600°C temperatūroje. Vienintelis halogenidų junginys, kuriame iridis yra šešiavalentis, yra fluoridas IrF 6 . Smulkiai sumaltas iridis oksiduojamas 1000°C temperatūroje ir deguonies sraute ir priklausomai nuo sąlygų galima gauti kelis skirtingos sudėties junginius.

Kaip ir visi platinos grupės metalai, iridis sudaro kompleksines druskas. Tarp jų taip pat yra druskų su kompleksiniais katijonais, pvz., Cl 3, ir druskų su kompleksiniais anijonais, pavyzdžiui, K 3 · 3H 2 O. Kaip kompleksą sudaronti medžiaga iridis yra panašus į savo kaimynus periodinėje lentelėje.

Iridis gaunamas miltelių pavidalu, kuris vėliau suspaudžiamas į pusgaminius ir lydomas arba milteliai išlydomi elektrinėse krosnyse argono atmosferoje. Grynas iridis gali būti padirbtas karštas, tačiau normalioje temperatūroje jis yra trapus ir jokiu būdu negali būti apdorojamas.

Iridis veikia

Iš gryno iridio gaminami tigliai laboratoriniams tikslams ir kandikliai ugniai atsparaus stiklo pūtimui. Žinoma, kaip dangą galite naudoti iridį. Tačiau čia yra sunkumų. Naudojant įprastą elektrolitinį metodą, iridis sunkiai dedamas ant kito metalo, o danga pasirodo gana biri. Geriausias elektrolitas būtų sudėtingas iridžio heksachloridas, tačiau jis yra nestabilus vandeniniame tirpale ir net šiuo atveju dangos kokybė palieka daug norimų rezultatų.

Sukurtas iridžio dangų gamybos elektrolitiniu būdu iš išlydyto kalio ir natrio cianidų 600°C temperatūroje metodas. Tokiu atveju susidaro tanki iki 0,08 mm storio danga.

Iridžio dangas gauti naudojant dengimo metodą yra mažiau darbo jėgos. Ant netauriojo metalo uždedamas plonas dangos metalo sluoksnis, o po to šis „sumuštinis“ dedamas po karštu presu. Tokiu būdu gaunami volframo ir molibdeno laidai su iridžio danga. Ruošinys, pagamintas iš molibdeno arba volframo, įkišamas į iridžio vamzdelį ir karštai kaliamas, o po to tempiamas iki norimo storio 500...600°C temperatūroje. Šis laidas naudojamas vakuuminių vamzdžių valdymo tinkleliams gaminti.

Iridžio dangos gali būti dengtos metalams ir keramikai cheminiu būdu. Tam paruošiamas kompleksinės iridžio druskos tirpalas, pavyzdžiui, su fenoliu ar kita organine medžiaga. Tokiu tirpalu tepamas gaminio paviršius, kuris vėliau kaitinamas iki 350...400°C kontroliuojamoje atmosferoje, t.y. atmosferoje su kontroliuojamu redokso potencialu. Tokiomis sąlygomis organinės medžiagos išgaruoja arba perdega, o ant gaminio lieka iridžio sluoksnis.

Tačiau dangos nėra pagrindinis iridžio panaudojimas. Šis metalas pagerina kitų metalų mechanines ir fizines-chemines savybes. Paprastai jis naudojamas siekiant padidinti jų stiprumą ir kietumą. Į santykinai minkštą platiną pridėjus 10 % iridžio, jos kietumas ir atsparumas tempimui padidėja beveik tris kartus. Padidinus iridžio kiekį lydinyje iki 30%, lydinio kietumas nelabai padidės, tačiau tempiamasis stipris vėl padvigubės iki 99 kg/mm2. Kadangi tokie lydiniai pasižymi išskirtiniu atsparumu korozijai, iš jų gaminami karščiui atsparūs tigliai, galintys atlaikyti didelį karštį agresyvioje aplinkoje. Tokiuose tigliuose ypač auginami lazerinės technologijos kristalai. Platinos-iridžio lydiniai vilioja ir juvelyrus, nes iš šių lydinių pagaminti papuošalai yra gražūs ir beveik nesidėvi. Standartai ir kartais chirurginiai instrumentai taip pat gaminami iš platinos ir iridžio lydinio.

Ateityje iridžio ir platinos lydiniai gali įgyti ypatingą reikšmę vadinamojoje silpnos srovės technologijoje kaip ideali kontaktinė medžiaga. Kiekvieną kartą užmezgus ir atidarius įprastą varinį kontaktą, susidaro kibirkštis; Dėl to vario paviršius gana greitai oksiduojasi. Didelės srovės kontaktoriuose, pavyzdžiui, elektros varikliams, šis reiškinys veikimui labai nekenkia: kontaktinis paviršius karts nuo karto nuvalomas švitriniu popieriumi ir kontaktorius vėl paruoštas darbui. Tačiau kai kalbame apie silpnos srovės įrangą, pavyzdžiui, ryšių technologijose, plonas vario oksido sluoksnis labai stipriai veikia visą sistemą ir apsunkina srovės pratekėjimą per kontaktą. Būtent šiuose įrenginiuose įjungimo dažnis yra ypač didelis, tik prisiminkite automatinę telefono stotį (ATS). Čia atsiranda degimui atsparūs platinos ir iridžio kontaktai – jie gali tarnauti beveik amžinai! Tik gaila, kad šie lydiniai labai brangūs ir jų dar nepakanka.

Iridžio dedama ne tik į platiną. Nedideli elemento Nr.77 priedai prie volframo ir molibdeno padidina šių metalų stiprumą aukštoje temperatūroje. Nedidelis iridžio priedas prie titano (0,1%) žymiai padidina jo ir taip didelį atsparumą rūgštims. Tas pats pasakytina apie chromą. Termoporos, sudarytos iš iridžio ir iridžio-rodžio lydinio (40 % rodžio), patikimai veikia aukštoje temperatūroje oksiduojančioje atmosferoje. Iridžio ir osmio lydinys naudojamas plunksnakočių antgaliams ir kompaso adatoms lituoti.

Apibendrinant galima teigti, kad iridžio metalas naudojamas daugiausia dėl jo pastovumo – metalo gaminių matmenys, jo fizinės ir cheminės savybės yra pastovios, o, galima sakyti, pastovios aukščiausiu lygiu.

Kaip ir kiti VIII grupės metalai, iridis gali būti naudojamas chemijos pramonėje kaip katalizatorius. Iridžio-nikelio katalizatoriai kartais naudojami propilenui gaminti iš acetileno ir metano. Iridis buvo platinos katalizatorių dalis, skirta azoto oksidų susidarymo reakcijai (azoto rūgšties gamybos procese). Vieną iš iridžio oksidų – IrO 2 – buvo bandoma panaudoti porceliano pramonėje kaip juodus dažus. Bet šie dažai per brangūs...

Iridžio atsargos Žemėje yra nedidelės, jo kiekis žemės plutoje skaičiuojamas milijonosiomis procento dalimis. Šio elemento gamyba taip pat nedidelė – ne daugiau kaip tona per metus. Visame pasaulyje!

Šiuo atžvilgiu sunku įsivaizduoti, kad laikui bėgant iridžio likimas pasikeis dramatiškai, jis amžinai išliks retu ir brangiu metalu. Tačiau ten, kur jis naudojamas, jis tarnauja patikimai, o šis unikalus patikimumas yra garantija, kad ateities mokslas ir pramonė neapsieis be iridžio.

Iridžio sargas

Daugelyje chemijos ir metalurgijos pramonės šakų, pavyzdžiui, aukštakrosnėse, labai svarbu žinoti kietųjų medžiagų kiekį vienetuose. Paprastai tokiam stebėjimui naudojami dideli zondai, pakabinami ant specialių zondo gervių. Pastaraisiais metais zondai pradėti keisti nedideliais konteineriais, kuriuose yra dirbtinio radioaktyvaus izotopo iridžio-192. 192 Ir branduoliai skleidžia didelės energijos gama spindulius; Izotopo pusinės eliminacijos laikas yra 74,4 dienos. Dalį gama spindulių sugeria krūvis, o spinduliuotės imtuvai fiksuoja srauto susilpnėjimą. Pastarasis yra proporcingas atstumui, kurį spinduliai nukeliauja krūvyje. Iridium-192 taip pat sėkmingai naudojamas suvirinimo siūlėms kontroliuoti; jos pagalba visi neapdoroti plotai ir pašaliniai intarpai aiškiai užfiksuoti fotojuostoje. Gama defektų detektoriai su iridžiu-192 taip pat naudojami gaminių iš plieno ir aliuminio lydinių kokybės kontrolei.

Mössbauer efektas

1958 metais jaunas fizikas iš Vokietijos Rudolfas Mössbaueris padarė atradimą, kuris patraukė visų pasaulio fizikų dėmesį. Mössbauerio atrastas efektas leido stebėtinai tiksliai išmatuoti labai silpnus branduolinius reiškinius. Praėjus trejiems metams po atradimo, 1961 m., Mössbaueris už savo darbą gavo Nobelio premiją. Šis poveikis pirmą kartą buvo aptiktas izotopo iridžio-192 branduoliuose.

Širdis plaka aktyviau

Vienas iš įdomiausių pastarųjų metų platinos ir iridžio lydinių pritaikymo būdų yra elektrinių širdies stimuliatorių gamyba iš jų. Paciento, sergančio krūtinės angina, širdį implantuojami elektrodai su platinos-iridžio spaustukais. Elektrodai yra prijungti prie imtuvo, kuris taip pat yra paciento kūne. Generatorius su žiedine antena yra lauke, pavyzdžiui, paciento kišenėje. Žiedinė antena sumontuota ant korpuso priešais imtuvą. Pacientas, pajutęs, kad artėja krūtinės anginos priepuolis, įjungia generatorių. Žiedinė antena priima impulsus, kurie perduodami į imtuvą, o iš jo – į platinos-pridžio elektrodus. Elektrodai, perduodantys impulsus nervams, aktyviau plaka širdį. Dabar SSRS daugelyje greitosios medicinos pagalbos stočių yra įrengti panašūs generatoriai. Sustojus širdžiai, raktikaulinėje venoje padaromas pjūvis, į ją įkišamas su generatoriumi prijungtas elektrodas, įjungiamas generatorius, po kelių minučių vėl pradeda plakti širdis.

Izotopai stabilūs ir nestabilūs

Ankstesnėse pastabose gana daug buvo pasakyta apie radioizotopą iridžio-192, kuris naudojamas daugelyje prietaisų ir netgi susijęs su svarbiu moksliniu atradimu. Tačiau, be iridžio-192, šis elementas turi dar 14 radioaktyvių izotopų, kurių masės skaičius nuo 182 iki 198. Sunkiausias izotopas tuo pačiu yra trumpiausias, jo pusinės eliminacijos laikas yra trumpesnis nei minutė. Izotopas iridžio-183 įdomus tik tuo, kad jo pusinės eliminacijos laikas yra lygiai viena valanda. Iridis turi tik du stabilius izotopus. Sunkesnio iridžio-193 dalis natūraliame mišinyje sudaro 62,7%. Lengvojo iridžio-191 dalis yra 37,3%.

Naudingi chloriridatai

Chloridai yra sudėtingi keturiavalenčio iridžio chloridai; jų bendra formulė yra aš 2. Dėl chloriridatų iš esmės galima užtikrintai atskirti panašių elementų, tokių kaip natris ir kalis, junginius. Natrio chloridas tirpsta vandenyje, o kalio chloridas praktiškai netirpus. Tačiau tokiai operacijai chloriridatai yra per brangūs, nes pradinis iridis yra brangus. Tačiau tai nereiškia, kad chloriridatai yra visiškai nenaudingi. Iridžio gebėjimas sudaryti šiuos junginius naudojamas elementui Nr.77 izoliuoti iš platinos metalų mišinio.

Iridis (iš graikų kalbos rainelės vaivorykštė) yra cheminis elementas, kurio atominis skaičius periodinėje lentelėje yra 77, žymimas simboliu Ir (lot. Iridium). Tai labai kietas, ugniai atsparus, sidabriškai baltas pereinamasis platinos grupės taurusis metalas. Jo tankis kartu su osmio tankiu yra didžiausias tarp visų metalų (Os ir Ir tankiai yra beveik vienodi). Kartu su kitais platinos šeimos nariais iridis yra taurusis metalas.

1804 m., tyrinėdamas juodąsias nuosėdas, likusias ištirpinus vietinę platiną vandens regijoje, anglų chemikas S. Tennantas jose aptiko du naujus elementus. Vieną iš jų jis pavadino osmiu, o antrąjį – iridžiu. Antrojo elemento druskos skirtingomis sąlygomis nusidažė skirtingomis spalvomis. Šis turtas buvo jo pavadinimo pagrindas.

Iridis yra labai retas elementas, jo kiekis žemės plutoje yra 10–7% masės. Jis randamas daug rečiau nei auksas ir platina ir kartu su rodiu, reniu ir ruteniu yra vienas iš rečiausiai paplitusių elementų. Gamtoje jis randamas daugiausia osminio iridžio pavidalu, dažno vietinės platinos palydovo. Gamtoje nėra vietinio iridžio.

Visas iridis yra netoksiškas, tačiau kai kurie jo junginiai, tokie kaip IrF6, yra labai nuodingi. Gyvojoje gamtoje jis neatlieka jokio biologinio vaidmens.

FIZINĖS IRIDIUMO SAVYBĖS

Dėl savo kietumo iridis yra sunkiai apdirbamas.
Kietumas pagal Moso skalę – 6,5.
Tankis 22,42 g/cm3.
Lydymosi temperatūra 2739 K (2466 °C).
Virimo temperatūra 4701 K (4428 °C).
Savitoji šiluminė talpa 0,133 J/(K mol).
Šilumos laidumas 147 W/(m K).
Elektrinė varža 5,3 10-8 Ohm m (esant 0 °C).
Linijinio plėtimosi koeficientas 6,5x10-6 laipsniai.
Normalaus tamprumo modulis 52,029x10-6 kg/mm2.
Lydymosi šiluma yra 27,61 kJ/mol.
Garavimo šiluma 604 kJ/mol.
Molinis tūris 8,54 cm3/mol.
Kristalinės gardelės struktūra yra į veidą orientuota kubinė.
Gardelinis periodas 3,840 A.

Natūralus iridis yra dviejų stabilių izotopų mišinys: 191Ir (37,3%) ir 193Ir (62,7%). Dirbtiniais metodais buvo gauti radioaktyvieji iridžio izotopai, kurių masės skaičius yra 164–199, taip pat daugelis branduolinių izomerų. Sunkiausias izotopas tuo pat metu yra trumpiausias, jo pusinės eliminacijos laikas yra trumpesnis nei minutė. Izotopas iridžio-183 įdomus tik tuo, kad jo pusinės eliminacijos laikas yra lygiai viena valanda. Radioizotopas iridžio-192 plačiai naudojamas daugelyje prietaisų.

CHEMINĖS IRIDIO SAVYBĖS

Iridis pasižymi dideliu cheminiu atsparumu. Stabilus ore, nereaguoja su vandeniu. Esant temperatūrai iki 100 °C, kompaktiškas iridis nereaguoja su visomis žinomomis rūgštimis ir jų mišiniais, įskaitant vandens regiją.
Jis sąveikauja su F2 esant 400–450 °C temperatūrai, o su Cl2 ir S – esant raudonam karščiui. Chloras su iridžiu sudaro keturis chloridus: IrCl, IrCl2, IrCl3 ir IrCl4. Iridžio trichloridas lengviausiai gaunamas iš iridžio miltelių, patalpintų į chloro srovę 600°C temperatūroje.
Iridžio milteliai gali būti ištirpinami chloruojant, esant šarminių metalų chloridams 600–900 °C temperatūroje:
Ir + 2Cl2 + 2NaCl = Na2.
Sąveika su deguonimi vyksta tik aukštesnėje nei 1000°C temperatūroje, todėl susidaro iridžio dioksidas IrO2, kuris praktiškai netirpsta vandenyje. Jis paverčiamas tirpia forma oksiduodamasis, esant kompleksą sudarončiam agentui:
IrO2 + 4HCl + 2NaCl = Na2 + 2H2O.
Didžiausia iridžio oksidacijos būsena +6 yra heksafluorido IrF6, vienintelio halogeno junginio, kuriame iridis yra šešiavalentis, oksidacijos laipsnis. Tai labai stiprus oksidatorius, galintis oksiduoti net vandenį:
2IrF6 + 10H2O = 2Ir(OH)4 + 12HF + O2.
Kaip ir visi platinos grupės metalai, iridis sudaro kompleksines druskas. Tarp jų taip pat yra druskos su sudėtingais katijonais, pavyzdžiui, Cl3, ir druskos su kompleksiniais anijonais, pavyzdžiui, K3 3H2O.

Indėliai ir gamyba

Gamtoje iridis būna lydinių su osmiu, platina, rodžiu, ruteniu ir kitais platinos metalais pavidalu. Jis randamas dispersinėje formoje (10–4 % masės) sulfidinėse vario-nikelio geležies rūdose. Metalas yra vienas iš tokių mineralų kaip aurosmiridas, sisertskis ir nevyanskitas komponentų.

Pirminės osminio iridžio nuosėdos daugiausia yra sulankstytų regionų peridotitiniuose serpentinituose (Pietų Afrika, Kanada, Rusija, JAV, Naujoji Gvinėja). Metinė iridžio gamyba yra apie 10 tonų.

Iridžio gavimas

Pagrindinis iridžio šaltinis yra vario-nikelio gamybos anodo dumblas. Susidaręs dumblas yra prisodrintas ir, kaitinant jį apdorojant aqua regia, platina, paladis, rodis, iridis ir rutenis perkeliami į tirpalą chlorido kompleksų H2, H2, H3, H2 ir H2 pavidalu. Osmis lieka netirpiose nuosėdose.
Iš gauto tirpalo, pridedant amonio chlorido NH4Cl, pirmiausia nusodinamas platinos kompleksas (NH4)2, o vėliau iridžio (NH4)2 ir rutenio (NH4)2 kompleksas.
Kai (NH4)2 deginamas ore, gaunamas metalinis iridis:
(NH4)2 = Ir + N2 + 6HCl + H2.
Milteliai presuojami į pusgaminius ir išlydomi arba išlydomi elektrinėse krosnyse argono atmosferoje.

Rusijos iridžio gamybos įmonės:
- UAB „Krastsvetmet“;
- AE "Billon";
- UAB „MMC Norilsk Nickel“.

IRIDIO TAIKYMAS

Iridium-192 yra radionuklidas, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 74 dienos, plačiai naudojamas defektų aptikimui, ypač tokiomis sąlygomis, kai negalima naudoti generuojančių šaltinių (sprogioje aplinkoje, trūkstant reikiamos galios maitinimo įtampos).

Iridium-192 sėkmingai naudojamas suvirinimo siūlėms kontroliuoti: jo pagalba visi neapdoroti plotai ir pašaliniai intarpai yra aiškiai užfiksuoti fotojuostoje.
Gama defektų detektoriai su iridžiu-192 taip pat naudojami gaminių iš plieno ir aliuminio lydinių kokybės kontrolei.

Aukštakrosnių gamyboje medžiagų lygiui krosnyje kontroliuoti naudojami maži indai su tuo pačiu iridžio izotopu. Kadangi dalį skleidžiamų gama spindulių sugeria krūvis, pagal srauto susilpnėjimo laipsnį galima gana tiksliai nustatyti, kiek spinduliai turėjo „praeiti“ per krūvį, t.y. nustatyti jo lygį.

Ypatingas susidomėjimas kaip elektros energijos šaltinis yra jo branduolinis izomeras, iridis-192m2 (jo pusinės eliminacijos laikas yra 241 metai).

Iridis paleontologijoje ir geologijoje yra sluoksnio, susidariusio iškart po meteoritų kritimo, rodiklis.

Nedideli elemento Nr.77 priedai prie volframo ir molibdeno padidina šių metalų stiprumą aukštoje temperatūroje.
Nedidelis iridžio priedas prie titano (0,1%) žymiai padidina jo ir taip didelį atsparumą rūgštims.
Tas pats pasakytina apie chromą.
Lydiniai su W ir Th - termoelektrinių generatorių medžiagos,
su Hf - medžiagos degalų bakams erdvėlaiviuose,
su Rh, Re, W - medžiagos termoporoms, veikiančioms aukštesnėje nei 2000 °C temperatūroje,
su La ir Ce - terminių katodų medžiagomis.

Iridžio ir osmio lydinys naudojamas plunksnakočių antgaliams ir kompaso adatoms lituoti.

Aukštoms temperatūroms (2000-23000 °C) matuoti suprojektuota termopora, kurios elektrodai pagaminti iš iridžio ir jo lydinio su rutenu arba rodžiu. Kol kas tokia termopora naudojama tik moksliniams tikslams, tačiau jos įvedimui į pramonę trukdo ta pati kliūtis – didelė kaina.

Iridis kartu su variu ir platina naudojamas vidaus degimo variklių uždegimo žvakėse kaip elektrodų gamybos medžiaga, todėl tokios žvakės yra patvariausios (100 - 160 tūkst. km transporto priemonės rida) ir sumažinami reikalavimai kibirkšties įtampai.

Karščiui atsparūs tigliai yra pagaminti iš gryno iridžio, kuris gali saugiai atlaikyti aukštą karštį agresyvioje aplinkoje; tokiuose tigliuose ypač auginami pavieniai brangakmenių kristalai ir lazerinės medžiagos.

Vienas iš įdomiausių platinos-iridžio lydinių pritaikymo būdų yra elektrinių širdies stimuliatorių gamyba. Paciento, sergančio krūtinės angina, širdį implantuojami elektrodai su platinos-iridžio spaustukais. Elektrodai yra prijungti prie imtuvo, kuris taip pat yra paciento kūne. Generatorius su žiedine antena yra lauke, pavyzdžiui, paciento kišenėje. Žiedinė antena sumontuota ant korpuso priešais imtuvą. Pacientas, pajutęs, kad artėja krūtinės anginos priepuolis, įjungia generatorių. Žiedinė antena priima impulsus, kurie perduodami į imtuvą, o iš jo – į platinos iridžio elektrodus. Elektrodai, perduodantys impulsus nervams, aktyviau plaka širdį.

Iridis naudojamas gaminių paviršiams padengti. Sukurtas iridžio dangų gamybos elektrolitiniu būdu iš išlydyto kalio ir natrio cianidų 600°C temperatūroje metodas. Tokiu atveju susidaro tanki iki 0,08 mm storio danga.

Iridis gali būti naudojamas chemijos pramonėje kaip katalizatorius. Iridžio-nikelio katalizatoriai kartais naudojami propilenui gaminti iš acetileno ir metano. Iridis buvo platinos katalizatorių dalis, skirta azoto oksidų susidarymo reakcijai (azoto rūgšties gamybos procese).

Ugniai atsparaus stiklo pūtimo kandikliai taip pat gaminami iš iridžio.

Platinos-iridžio lydiniai vilioja ir juvelyrus – iš šių lydinių pagaminti papuošalai yra gražūs ir beveik nesidėvi.

Standartai taip pat pagaminti iš platinos ir iridžio lydinio. Visų pirma, kilogramo standartas yra pagamintas iš šio lydinio.

Iridis taip pat naudojamas rašiklio antgaliams gaminti. Ant plunksnų galiukų galima rasti nedidelį iridžio kamuoliuką, jis ypač matomas ant auksinių plunksnų, kur spalva skiriasi nuo pačios plunksnos.

Kur naudojamas iridis, jis tarnauja patikimai, o šis unikalus patikimumas yra garantija, kad ateities mokslas ir pramonė neapsieis be šio elemento.

Iridis yra metalas ir cheminis elementas. Elementas periodinėje lentelėje įrašytas atominiu numeriu 77. Manoma, kad jis kilęs iš tauriųjų uolienų, yra kietas ir baltai auksinės spalvos.

Mineralas egzistuoja gryna forma, tačiau pirmasis metalo izotopo paminėjimas yra susijęs su geležies-nikelio meteorito kritimu į Žemę. Meteorito susidūrimas su Žeme įvyko prieš 65 milijonus metų, Triceraptors ir Dipladocus laikais. Nukritęs objektas paliko pėdsaką Žemėje, kurio pasekmės matomos ir šiandien. Susidarė 180 kilometrų gylio krateris, dėl žemės plutos irdimo ir meteorito kritimo pakilusios dulkės privertė Žemę 14 dienų išbūti tamsoje, Azijoje, Hindustane ir Madagaskare įvyko ugnikalnių išsiveržimai.

Kai kurie mokslininkai teigia, kad būtent šis metalas užmušė visus dinozaurus ir kitus didelius driežus dėl to, kad kontaktuodamas su chloru ir žemės šerdimi pradėjo išskirti toksinus. Kaip žinote, metalas lydosi 2300 laipsnių Celsijaus temperatūroje.

Taigi, jis gulėjo Žemėje visus 65 milijonus metų, kol jį atsitiktinai atrado žmonės, ieškantys platinos ir suradę ją seno kraterio vietoje.

Kaip žemės elementą iridį 1804 metais atrado mokslininkas S.Tennatas. Atlikus platinos mineralų tyrimo ir osmio juose nustatymo procedūras, buvo aptiktas iridis.

Taip po Jukatano nelaimės periodinėje lentelėje atsirado Iridiumas.

Metalo kilmė

Iridis yra platanoidas, kuris yra daugiafazės elementų branduolių sintezės produktas. Planetoje, be kitų metalų (iš 1005), jis užima tik 3% vertę, o tai reiškia, kad jis aptinkamas retai. Mokslininkai mano, kad iridis yra paslėptas žemės šerdyje arba išlydytame geležies-nikelio sluoksnyje (išorinėje šerdyje).

Žemės plutoje jis randamas kaip lydinys su osmiu arba platina.

Kaip tai gauti?

Jau sakėme, kad šis metalas randamas tik lydiniuose. Bet kaip galima gauti iridžio?
Uolienų šaltinis yra vario-nikelio gamybos anodo dumblas. Produktas - dumblas yra prisotintas, po to, veikiamas „regia vodka“, jis iš kietos būsenos perkeliamas į skystą H2 chlorido junginių pavidalu.

Dėl to chemikai gauna skystą metalų mišinį ir į jį įpila amonio chlorido NH4Cl. Po to iš platinos pašalinamos nuosėdos ir gaunamas iridžio kompleksas (NH4)2. (NH4)2 deginamas deguonimi ir azotu. Išeiga yra metalinis iridis.

Kasybos vietos

Cheminis elementas randamas lydinio pavidalu sulenktose Rusijos kalnų žemės uolienose, peretonito uolienose, esančiose Pietų Afrikoje, Kenijoje, Pietų Amerikoje ir kt.

Kur yra platinos, ten yra ir iridžio.

Apie metalo, kaip cheminio elemento, savybes:

Charakteristika	Pavadinimas, reikšmė
Iridiumas pavaizduotas simboliu	Ir
Skaičius periodinėje lentelėje	77
Atominis svoris	192,22 amu
Oksidacijos būsenos	Nuo 1 iki 6 (5 neįskaičiuoti)
Tankis kambario temperatūroje	22,7 g/cm^3
Tankis skystoje būsenoje	19,39 g/cm^3
Tirpimas	2300 laipsnių Celsijaus temperatūroje
Skysto iridžio virinimas	45 laipsnių Celsijaus temperatūroje
Turi kristalinę gardelę	Į veidą orientuotas kubas

Elementas randamas įvairių spalvų, dažniausiai balta – KIrF6, citrininė – IrF5, auksinė – K3IrCl6, šviesiai žalia – Na3IrBr6, rožinė – Cs3IrI6, tamsiai mėlyna – Na2IrBr6, tamsiai mėlyna – IrI3. Spalvų įvairovė atsiranda dėl įvairių iridžio druskų.

Beje, metalas gavo savo pavadinimą dėl šios spalvų įvairovės. Iris yra graikų mitologijoje vaivorykštės deivė.

Savybės ir savybės

Kur jis naudojamas?

Iš esmės naudojamas ne pats iridis, o jo lydiniai su metalais.

Iš iridžio ir platinos lydinio gaminami indai, atliekami cheminiai eksperimentai, kuriama chirurginė įranga, papuošalai ir netirpūs anodai. Vario ir iridžio mišinys taip pat naudojamas prietaisų struktūrai. Šis lydinys yra ypač tvirtas ir naudojamas suvirinimo įrenginiams dengti statybos projektuose.

Iridis taip pat maišomas su hafniu, tokiu atveju lydinys bus naudojamas kaip degalų bakų kūrimo įrankis.

Kai izotopinis metalas sumaišomas su volframu, rodiu ar reniu, iš gautos medžiagos gaminamos termoporos. Termoporos yra prietaisai, skirti matuoti aukštesnę nei 2000 laipsnių temperatūrą.

Iridis kartu su ceriu ir latanu naudojamas katodų gamyboje.

Tačiau vien iridis be pagalbinių elementų naudojamas plunksnakočių antgaliams kurti.

Iridis plačiai naudojamas pramoniniu mastu iridžio degimo kamščiams sukurti. Tokios žvakės tarnaus 3 metais ilgiau nei įprastos ir atlaikys transporto priemonės rida 160 tūkstančių kilometrų daugiau nei standartinės.

Dėl iridžio supaprastinta defektų detektorių struktūra, kuri atskleidžia visus rankinio paleidimo mechanizmų trūkumus.

Cheminis elementas naudojamas ne tik medicinoje ir pramonėje, bet ir kaip daugelio cheminių operacijų pagrindas. Tai terminis cheminis katalizatorius, paspartinantis galutinio cheminio produkto gamybą. Pavyzdžiui, jis dažnai naudojamas azoto rūgščiai gaminti.

Naudojant iridį, karščiui atspariuose tigliuose auginami lazerinei technologijai būtini kristalai. Mokslininkų ir šios gamtos dovanos dėka tapo įmanoma atlikti lazerinės regos korekcijos, lazerinio inkstų akmenų smulkinimo ir kt.

Metalo panaudojimo sritis yra didelė, tačiau jo kaina yra gana didelė, todėl iridis dažnai pakeičiamas sintetiniais cheminiais elementais, kurie viskuo yra prastesni už savo natūralų atitikmenį.

Tai nepakeičiamas taurusis metalas, reikalingas mašinų funkcionavimui, statybų projektams, patvarių mechanizmų kūrimui ir kt.

Iš gryno iridio gaminami tigliai laboratoriniams tikslams ir kandikliai ugniai atsparaus stiklo pūtimui. Žinoma, galite naudoti ir kaip dangą. Tačiau čia yra sunkumų. Įprastą elektrolitinį metodą sunku pritaikyti kitam metalui, o danga pasirodo gana biri. Geriausias elektrolitas būtų sudėtingas iridžio heksachloridas, tačiau jis yra nestabilus vandeniniame tirpale ir net šiuo atveju dangos kokybė palieka daug norimų rezultatų.

Sukurtas iridžio dangų gamybos elektrolitiniu būdu iš išlydyto kalio ir natrio cianidų 600° C temperatūroje metodas. Tokiu atveju susidaro tanki iki 0,08 mm storio danga.

Iridžio dangas gauti naudojant dengimo metodą yra mažiau darbo jėgos. Ant netauriojo metalo uždedamas plonas dangos metalo sluoksnis, o po to šis „sumuštinis“ dedamas po karštu presu. Tokiu būdu gaunami volframo ir molibdeno laidai su iridžio danga. Ruošinys, pagamintas iš molibdeno arba volframo, įkišamas į iridžio vamzdelį ir karštai kaliamas, o po to traukiamas iki norimo storio 500-600 ° C temperatūroje. Šis laidas naudojamas elektroninių vamzdelių valdymo tinkleliams gaminti.

Galima iridžio dangas dengti ant keramikos cheminiu būdu. Norėdami tai padaryti, jie gauna kompleksinės iridžio druskos tirpalas, pavyzdžiui, su fenoliu ar kita organine medžiaga. Tokiu tirpalu tepamas gaminio paviršius, kuris vėliau kaitinamas iki 350-400 °C kontroliuojamoje atmosferoje, t.y. V atmosfera su kontroliuojamu redokso potencialu. Tokiomis sąlygomis organinės medžiagos išgaruoja arba perdega, o ant gaminio lieka iridžio sluoksnis.

Tačiau dangos nėra pagrindinis iridžio panaudojimo būdas. Šis metalas pagerina kitų metalų mechanines ir fizines-chemines savybes. Paprastai jis naudojamas siekiant padidinti jų stiprumą ir kietumą. Į santykinai minkštą platiną pridėjus 10 % iridžio, jos kietumas ir atsparumas tempimui padidėja beveik tris kartus. Padidinus iridžio kiekį lydinyje iki 30%, lydinio kietumas šiek tiek padidės, tačiau atsparumas tempimui vėl padvigubės - iki 99 kg/mm2. Kadangi jie pasižymi išskirtiniu atsparumu korozijai, iš jų gaminami karščiui atsparūs tigliai, kurie gali atlaikyti aukštą šilumą agresyvioje aplinkoje. Tokiuose tigliuose ypač auginami lazerinės technologijos kristalai. Platina-iridis vilioja ir juvelyrus – iš šių lydinių pagaminti papuošalai yra gražūs ir beveik nesidėvi. Standartai ir kartais chirurginiai instrumentai taip pat gaminami iš platinos ir iridžio lydinio.

IN Ateityje iridis ir platina gali įgyti ypatingą reikšmę vadinamosiose silpnųjų srovių technologijose kaip ideali medžiaga kontaktams. Kiekvieną kartą įvyksta trumpasis jungimas Ir atidarius įprastą varinį kontaktą, atsiranda kibirkštis; Dėl to vario paviršius gana greitai oksiduojasi. IN Didelės srovės kontaktoriuose, pavyzdžiui, elektros varikliams, šis reiškinys veikimui labai nekenkia: kontaktų paviršius karts nuo karto nuvalomas švitriniu popieriumi ir kontaktorius vėl paruoštas darbui. Tačiau kai kalbame apie silpnos srovės įrangą, pavyzdžiui, ryšių technologijose, plonas vario oksido sluoksnis labai stipriai veikia visą sistemą ir apsunkina srovės pratekėjimą per kontaktą. Būtent šiuose įrenginiuose įsijungimo dažnis yra ypač didelis – tereikia prisiminti automatinę telefono stotį (ATS). Čia į pagalbą ateina nedegantys platinos-iridžio kontaktai – jie gali dirbti beveik amžinai! Tik gaila, kadšie lydiniai yra labai brangūs ir Jų dar negana.

Jie prideda ne tik platinos. Nedideli elemento Nr.77 priedai prie volframo ir molibdeno padidina šių metalų stiprumą aukštoje temperatūroje. Nedidelis iridžio priedas prie titano (0,1%) žymiai padidina jo ir taip didelį atsparumą rūgštims. Tas pats pasakytina apie chromą. Termoporos, sudarytos iš iridžio ir iridžio-rodžio lydinio (40 % rodžio), patikimai veikia aukštoje temperatūroje oksiduojančioje atmosferoje. Iridžio ir osmio lydinys naudojamas plunksnakočių antgaliams ir kompaso adatoms lituoti.

Apibendrinant galima teigti, kad metalinis iridis naudojamas daugiausia dėl jo pastovumo – metalo gaminių matmenys, jo fizinės ir cheminės savybės yra pastovios, o, galima sakyti, pastovios aukščiausiu lygiu.

Kaip ir kitos VIII grupės, iridis gali būti naudojamas chemijos pramonėje kaip katalizatorius. Iridžio-nikelio katalizatoriai kartais naudojami propilenui gaminti iš acetileno ir metano. Iridis buvo platinos katalizatorių dalis, skirta azoto oksidų susidarymo reakcijai (azoto rūgšties gamybos procese). Vieną iš iridžio oksidų – IrO 2 – buvo bandoma panaudoti porceliano pramonėje kaip juodus dažus. Bet šie dažai per brangūs...

Iridžio atsargos Žemėje yra nedidelės, jo kiekis žemės plutoje skaičiuojamas milijonosiomis procento dalimis. Šio elemento gamyba taip pat nedidelė – ne daugiau kaip tona per metus. Visame pasaulyje!

Šiuo atžvilgiu sunku įsivaizduoti, kad laikui bėgant iridžio likimas įvyks dramatiškų pokyčių – jis amžinai išliks retu ir brangiu metalu. Tačiau ten, kur jis naudojamas, jis tarnauja patikimai, o šis unikalus patikimumas yra garantija, kad ateities mokslas ir pramonė neapsieis be iridžio.

IRIDIUM GLOBĖJAS. Daugelyje chemijos ir metalurgijos pramonėje, pvz domenas, labai svarbu žinoti lygį kietas medžiagos vienetais. Paprastai už tai valdymas naudoja pakabintus stambius zondus ant specialių zondinių gervių. IN Pastaraisiais metais zondai pradėti keisti maži konteineriai su dirbtiniu radioaktyviuoju izotopas – iridis -192. 192 Ir branduoliai skleidžia didelius gama spindulius

energija; Izotopo pusinės eliminacijos laikas yra 74,4 dienos, dalį gama spindulių sugeria krūvis, o spinduliuotės imtuvai fiksuoja srauto susilpnėjimą. Pastarasis yra proporcingas atstumui,

kuriuos spinduliai praeina per krūvį. Iridium-192 taip pat sėkmingai naudojamas suvirinimo siūlėms kontroliuoti; jos pagalba visi neapdoroti plotai ir pašaliniai intarpai aiškiai užfiksuoti fotojuostoje. Gama defektų detektoriai su iridžiu-192 taip pat naudojami gaminių iš plieno ir aliuminio lydinių kokybės kontrolei.

MÖSSBAUER EFEKTAS. 1958 m., jaunas Vokiečių fizikas Rudolfas

Mössbaueris padarė atradimą, kuris patraukė visų pasaulio fizikų dėmesį. Mössbauerio atrastas efektas leido stebėtinai tiksliai išmatuoti labai silpnus branduolinius reiškinius. Praėjus trejiems metams po atradimo, 1961 m., Mössbaueris už savo darbą gavo Nobelio premiją. Šis poveikis pirmą kartą buvo aptiktas izotopo iridžio-192 branduoliuose.

PLAŠA AKTYVIAU. Vienas įdomiausių pokyčius platinos-iridžio lydiniai pastaraisiais metais – elektrinių širdies stimuliatorių gamyba iš jų. IN Pacientui, sergančiam krūtinės angina, implantuojami elektrodai su platinos-iridžio spaustukais. Elektrodai yra prijungti prie imtuvo, kuris taip pat yra paciento kūne. Generatorius su žiedine antena yra lauke, pavyzdžiui, paciento kišenėje. Žiedinė antena sumontuota ant korpuso priešais imtuvą. Pacientas, pajutęs, kad artėja krūtinės anginos priepuolis, įjungia generatorių. Žiedinė antena priima impulsus, kurie perduodami į imtuvą, o iš jo į platinos-iridis elektrodus. Elektrodai, perduodantys impulsus nervams, verčia juos plakti aktyviau.

STABILU IR NESTABILU. Ankstesnėse pastabose gana daug buvo pasakyta apie radioizotopą iridžio-192, kuris naudojamas daugelyje prietaisų ir netgi susijęs su svarbiu moksliniu atradimu. Tačiau, be iridžio-192, šis elementas turi dar 14 radioaktyvių izotopų, kurių masės skaičius nuo 182 iki 198. Sunkiausias izotopas tuo pačiu yra trumpiausias, jo pusinės eliminacijos laikas yra trumpesnis nei minutė. Izotopas iridžio-183 įdomus tik tuo, kad jo pusinės eliminacijos laikas yra lygiai viena valanda. Iridis turi tik du stabilius izotopus. ĮjungtaDalintis sunkesnis - natūraliame mišinyje yra iridžio-193 62,7%. Lengvojo iridžio-191 dalis yra 37,3%.