Iridium (Ir): ominaisuudet, saaminen, sovellukset

protection click fraud

O iridium Se on metalli, joka kuuluu ryhmään 9 Jaksollinen järjestelmä. Tästä huolimatta se yhdistetään yleisemmin ns. platinaryhmän metalleihin, joihin kuuluvat itsensä lisäksi metallit platina, osmium, rutenium, rodium ja palladium. Iridium tunnetaan erinomaisesta korroosionkestävyydestään, suuresta tiheydestä ja vähäisestä esiintymisestä maankuoressa.

Se on metalli, joka on saanut paljon arvostusta viime vuosina, ja se on kalliimpaa kuin kulta, mukaan lukien. Sen korkea sulamispiste ja hyvä korroosionkestävyys tekevät siitä tärkeän aineen metalliseosten valmistuksessa sekä lentokoneiden moottoreiden komponenteissa. Smithson Tennant löysi sen vuonna 1803 yhdessä osmiumin kanssa.

Lue myös:Koboltti — toinen metalli, joka kuuluu jaksollisen järjestelmän ryhmään 9

Iridium Yhteenveto

  • Iridium, symboli Ir ja atominumero 77, se on metallia kova, hauras, erittäin korroosionkestävä, korkea sulamis- ja kiehumispiste alhaisen reaktiivisuuden lisäksi.

  • Se on metalli, jota on vähän maankuoressa ja jonka tiheys on suuri.

  • instagram story viewer
  • Sitä esiintyy enemmän asteroideissa kuin planeetallamme.

  • Tiedetään, että iridium oli yksi asteroidin ainesosista, joka sammutti dinosaurukset.

  • Se kuuluu ryhmään, joka tunnetaan nimellä platinaryhmän metallit, yhdessä rodiumin, osmiumin, ruteenin, palladiumin ja platinan kanssa.

  • Sitä esiintyy yhdessä muiden platinaryhmän metallien kanssa, mutta sitä saadaan myös nikkelin tuotannon sivutuotteena.

  • Sitä käytetään muun muassa moottorin osien, sytytystulppien, katalyyttien valmistuksessa.

  • Se on arvostettu kultaa korkeammalla hinnalla.

  • Smithson Tennat löysi sen vuonna 1803.

iridiumin ominaisuudet

  • Symboli: Mennä.

  • Atominumero: 77.

  • Atomimassa: 192.217 a.u.u.a.

  • Elektronegatiivisuus: 2,2.

  • Fuusiopiste: 2446 °C.

  • Kiehumispiste: 4428 °C.

  • Tiheys: 22,562 g.cm-3 (20 °C).

  • Sähköinen konfigurointi: [Xe] 6s2 4f14 5d7.

  • kemiallinen sarja: metallit, ryhmä 9, platinaryhmän metallit, siirtymäaineet.

Iridiumin ominaisuudet

 Iridium metallisessa muodossaan.
 Iridium metallisessa muodossaan.

Iridium on a hopea metalli, mutta hieman kellertävällä sävyllä. É melko kova ja hauras, jonka muovaus tai työstäminen on erittäin vaikeaa. Se on jaksollisen järjestelmän toiseksi tihein alkuaine, vain osmiumin (Os) jälkeen, jonka tiheys on muutama sata suurempi. É kuuluvat ryhmään, joka tunnetaan nimellä platinaryhmän metallit (PGM), sekä platina (Pt), palladium (Pd), rodium (Rd), osmium (Os) ja rutenium (Ru).

Se, mikä kiinnittää huomiota iridiumin kemiallisessa käyttäytymisessä, on sen alhainen reaktiivisuus, jota pidetään tunnetuin korroosionkestävä metalli. Sen reaktio happikaasun ja halogeenien kanssa tapahtuu vain korkeissa lämpötiloissa, ja se on jopa kestävä aqua regia, väkevän typpi- ja suolahapon seos. Vain emäksissä ja joissakin sulaissa suoloissa se pystyy liukenemaan.

Vaikka iridiumin hapetustilat +3 ja +4 ovat yleisimmät, tutkimuksessa on onnistuttu eristämään yhdiste [IrO4]+, jossa metalli saavuttaa hapetusluvun +9, alkuaine, jolla on mahdollisimman laaja hapetusaste (-3 - +9).

Mistä iridiumia löytyy?

Näyte iridosmiinista, joka on yksi malmeista, joissa iridiumpitoisuus on suurin.
Näyte iridosmiinista, joka on yksi malmeista, joissa iridiumpitoisuus on suurin.

Iridium on a harvinainen metalli maankuoressa, ja sen runsaus on 40 kertaa pienempi kuin kullan. Epäillään, että sen suuren affiniteetin vuoksi rautaan (ominaisuus tunnetaan nimellä siderofilia), se kerrostunut planeetan syvemmille kerroksille muodostumisensa aikana.

on elementti kuitenkin hyvin läsnä asteroideissa. Iridium on uskomatonta, että se liittyy yhteen planeettamme historian suurimmista katastrofeista, joka tapahtui noin 65 miljoonaa vuotta sitten, maapallon sukupuuttoon. Liitu-paleogeeni (K-Pg), joka on vastuussa noin 70 prosentin katoamisesta planeettamme kasvi- ja eläinlajeista, mukaan lukien dinosaurukset eivät lentäminen.

K-Pg: n geologinen merkkiaine sisältää ohuen kerroksen, jossa on erittäin korkeat iridiumpitoisuudet, paljon korkeammat kuin kuoren pitoisuudet. Tämä oli vahva osoitus siitä, että Luis Alvarez ja hänen tutkijaryhmänsä viittasivat väittäessään, että dinosaurukset olisivat kuolleet sukupuuttoon asteroidin takia.

Muuten, tiedetään, että suuri osa planeetallamme nykyään olevasta iridiumista on peräisin tältä asteroidilta. Malmien osalta iridium Esiintyy kaikissa platinamalmeissa. Se on kuitenkin osmiridium- ja iridosmiinimalmeissa, jotka liittyvät osmium metalli, iridiumilla on korkeampi massapitoisuus (jopa 80 %).

Iridiumin saaminen

Iridiumin saaminen on samanlaista kuin muiden platinaryhmän metallien saaminen, koska nämä metallit esiintyvät yhdessä ja ne on erotettava. Päätapa on kautta liuotinuutto ja näin ollen ioninvaihtohartsien käyttö. On myös mahdollista saada iridiumia nikkelin tuotannon sivutuote (Ni).

Tärkeimmät iridiumin tuottajat ovat Venäjä ja Etelä-Afrikka. Afrikan maassa on muuten yksi suurimmista platinaryhmän metallien luonnonvarannoista, kiitos Bushveld Igneous Complexin, jonka iridiumvarannot ovat noin 280 tonnia.

Iridium-sovellukset

Iridiumia on jo käytetty sen erinomaisen korroosionkestävyyden vuoksi standardin mittaritangon valmistus, joka koostuu 90 % platinasta ja 10 % iridiumista, joka korvattiin vuonna 1960 krypton-isotoopin 86 (Kr) spektriviivalla.

Se on metalli, jota voidaan käyttää metalliseosten valmistus, kuten IrOs-lejeeringissä, käytetään kynän kärkien valmistuksessa. Korroosionkestävyyden lisäksi Ir tunnetaan hyvin lämmönkestävyydestään ja siksi sitä käytetään myös mm autojen moottorikomponenttien ja sytytystulppien valmistus, jotka – vaikka ne ovat kalliimpia – ovat tunnustettuja paremmasta kestävyydestä ja laadusta.

Iridiumista valmistetut sytytystulpat.
Sytytystulpat voidaan valmistaa iridiumista.

Viime vuosina iridiumin arvo on kuitenkin kasvanut. Vuonna 2021 sen hinta saavutti uskomattoman 6 000 dollaria unssilta (noin 28 grammaa). Tarjonnan niukkuuden lisäksi iridium on ehdokas vedyn tuotantoon.

Sillä on suurta käyttöä mm katalyytti kemianteollisuuden hydrausprosesseissa. Iridiumia (kuten muita platinaryhmän metalleja) käytetään edelleen katalyyttistä profiiliaan hyödyntäen autojen katalyytit.

Katso myös: Titaani – toinen metalli, joka tunnetaan erinomaisesta korroosionkestävyydestään

iridiumin historia

Iridium Brittiläinen kemisti Smithson Tennant löysi sen yhdessä osmiumin kanssa vuonna 1803., syntynyt vuonna 1761. Tennant opiskeli lääketiedettä, mutta valmistumisen jälkeen hän päätti omistautua kemian opiskeluun tajuttuaan, että hänen luonteensa vuoksi hän ei soveltuisi lääketieteen harjoitteluun.

23-vuotiaana britit valittiin Royal Societyn kumppaniksi, vaikka hän ei ollut julkaissut tieteellisiä artikkeleita. Siitä huolimatta, huolimatta muutamista myöhemmistä tieteellisistä julkaisuista, Tennant jätti merkittävän panoksen, kuten tutkimuksen, jossa todettiin, että timantti oli valmistettu vain timantista.

Iridiumin (ja siten osmiumin) tapauksessa Tennant teki löytönsä käsiteltyjen platinamalmien mustien liukenemattomien epäpuhtauksien kautta aqua regia. Hän käsitteli niitä kaustisella soodalla (NaOH) ennen uuttamista kloorivetyhappo (HCl), joka toistettiin useita kertoja.

Tästä hän sai punaisia ​​kiteitä, luultavasti Na2[IrCl6].nH2O, joka kuumennettaessa antoi valkoista jauhetta. Tennant kommentoi, että tällaista jauhetta ei voitu sulattaa millään lämmöllä, jota hän voisi käyttää.

Alkuaine nimettiin iridiumiksi Iriksen, kreikkalaisten jumalien lähettilään ja jumalien persoonallisuuden kunniaksi. sateenkaari mytologiassa, koska metallilla voi olla happoliuoksissa erilaisia ​​värejä kloorivety.

Kirjailija: Stefano Araujo Novais
Kemian opettaja

Teachs.ru

Baijerin kuningas Louis II

Saksan Nymphenburgissa syntynyt Baijerin tai Baijerin kuningas (1864-1886), jolla ei ollut juurik...

read more
Encceja 2017 käyttää aiempien kokeiden kysymyksiä varojen puutteen vuoksi

Encceja 2017 käyttää aiempien kokeiden kysymyksiä varojen puutteen vuoksi

Nuorten ja aikuisten taitojen todistamista koskeva kansallinen koe (täyttää) 2017: llä on aiempie...

read more

Viini ja liha: tämän seoksen kemia

Kuka sanoisi... herkullinen ja houkutteleva yhdistelmä, josta voi olla hyötyä keholle, puhumme se...

read more
instagram viewer