Tout sur l'iridium

La plupart des gens ont une assez bonne idée du fer et de l'aluminium, de l'argent et de l'or. Mais il existe des éléments chimiques qui jouent un rôle un peu moindre dans la vie du monde moderne, mais qui sont injustement méconnus des non-spécialistes. Il est important de corriger cette faille, notamment en apprenant tout sur iridie.

Il faut dire tout de suite que l'iridium est un métal. Par conséquent, il possède toutes les propriétés typiques des autres métaux. Un tel élément chimique désigné par une combinaison de caractères latins Ir. Dans le tableau périodique, il occupe Cage 77. La découverte de l'iridium a eu lieu en 1803, dans le cadre de la même étude dans laquelle le scientifique anglais Tennant a également isolé l'osmium.

La matière première initiale pour la production de ces éléments était le minerai de platine livré d'Amérique du Sud. Initialement, les métaux étaient isolés sous la forme d'un précipité, que "l'eau régale" n'a pas pris. L'étude a révélé la présence de plusieurs substances auparavant inconnues. L'élément a reçu sa désignation verbale parce que ses sels semblent irisés avec un arc-en-ciel.

L'iridium chimiquement pur n'a pas de couleur arc-en-ciel. Mais il se caractérise par une couleur blanc argenté plutôt attrayante. Les propriétés toxiques n'ont pas été confirmées. Cependant, certains composés de l'iridium peuvent être dangereux pour l'homme. Le fluorure de cet élément est particulièrement toxique.

Un certain nombre d'entreprises russes et étrangères sont impliquées dans la production et le raffinage de l'iridium. La quasi-totalité de la production de ce métal est le produit du sous-traitement des matières premières du platine. Bien que l'iridium ne soit pas violet, il contient naturellement 2 isotopes. Les éléments 191 et 193 sont stables.Mais un certain nombre d'isotopes obtenus artificiellement ont des propriétés radioactives prononcées, leur demi-vie est courte.

La force et la dureté de l'iridium est très grande. Il est presque impossible de traiter ce métal mécaniquement. Infusibilité la couleur blanc argenté de cet élément est assez grande. Spécialistes inclure l'iridium dans le groupe du platine. La dureté sur l'échelle de Mohs est de 6,5. Le point de fusion en degrés atteint 2466 degrés. L'iridium, cependant, ne commence à bouillir qu'à 4428 degrés. La chaleur de fusion est de 27610 J/mol. Chaleur d'ébullition - 604000 J / mol. Les experts ont déterminé le volume molaire à 8,54 mètres cubes. voir pour une taupe.

Le réseau cristallin de cet élément est cubique, les bords des cristaux sont les sommets du cube. Le 191e isotope représente 37,3 % des atomes d'iridium. Les 62,3% restants sont représentés par le 193e isotope. La densité de cet élément (ou sinon, la densité) atteint 22400 kg par 1 m3.

Mais les atomes d'iridium eux-mêmes entrent rarement dans des réactions. Cet élément se distingue par sa passivité chimique exceptionnelle.... Il est totalement insoluble dans l'eau et ne change en aucune façon même après un contact prolongé avec l'air. Si la température de la substance est inférieure à 100 degrés, elle ne réagira pas même avec l'eau régale, sans parler d'autres acides et de leurs combinaisons. La réaction avec le fluor est possible à 400 degrés ; pour la réaction avec le chlore ou le soufre, il faut chauffer l'iridium jusqu'à ce qu'il devienne rouge.

Il existe 4 chlorures connus, dans lesquels le nombre d'atomes de chlore varie de 1 à 4. L'effet de l'oxygène est perceptible à des températures non inférieures à 1000 degrés. Le produit de cette interaction est le dioxyde d'iridium, une substance pratiquement insoluble dans l'eau. La solubilité peut être augmentée par oxydation à l'aide d'un agent complexant. L'état d'oxydation le plus élevé dans des conditions normales ne peut être atteint que dans l'hexafluorure d'iridium.

À des températures extrêmement basses, apparaissent des composés de valence 7 et 8. La formation de sels complexes (à la fois cationiques et anioniques) est possible. Il est à noter que le métal fortement chauffé peut corroder l'acide chlorhydrique saturé en oxygène. Les chimistes attachent un rôle important à :

• hydroxydes;
• chlorures;
• halogénures;
• oxyde;
• aux carbonyles d'iridium.

L'obtention de l'iridium dans la nature est grandement entravée par sa grande rareté. Dans l'environnement naturel, ce métal est toujours mélangé à des substances apparentées. Si cet élément se trouve quelque part, alors le platine ou les métaux de son groupe doivent être trouvés à proximité. Certains minerais contenant du nickel et du cuivre contiennent de l'iridium sous forme dispersée. L'essentiel de cet élément est extrait de la matière inerte dans :

• AFRIQUE DU SUD;
• Canada;
• l'État nord-américain de Californie;
• gisements sur l'île de Tasmanie (propriété de l'Union australienne);
• Indonésie (sur l'île de Kalimantan) ;
• différentes régions de l'île de Nouvelle-Guinée.

L'iridium mélangé à l'osmium est extrait dans d'anciens plis montagneux situés dans les mêmes pays. Les entreprises de Afrique du Sud... Ce n'est pas sans raison que la production de ce pays affecte directement l'équilibre de l'offre et de la demande, ce qui ne peut être dit des produits des autres régions de la planète. Selon les concepts scientifiques existants, la rareté de l'iridium est due au fait qu'il n'est venu sur notre planète que sous forme de météorites et qu'il représente donc un millionième de pour cent de la masse de la croûte terrestre.

Cependant, certains experts ne sont pas d'accord avec cela. Ils insistent sur le fait que seule une petite partie de tous les gisements d'iridium est explorée et adaptée au développement au niveau des technologies modernes. Les gisements, qui sont apparus dans l'antiquité géologique profonde, contiennent dans des couches séparées d'iridium des centaines de fois plus que les roches déjà exploitées.

Aujourd'hui, l'iridium n'est extrait qu'après la fin de l'extraction des principaux minéraux.... Ce sont l'or, le nickel, le platine ou le cuivre. Lorsque le gisement est proche de l'épuisement, le minerai commence à être traité avec des réactifs spéciaux qui libèrent du ruthénium, de l'osmium et du palladium. Ce n'est qu'après eux que vient le tour de recevoir l'élément "arc-en-ciel". Plus loin:

• raffiner le minerai;
• écrasez-le en poudre;
• cette poudre est pressée ;
• les pièces pressées sont refondues dans des fours électriques, avec un mouvement continu d'un jet d'argon.

Une quantité assez importante de métal est récupérée des boues anodiques laissées par la production de cuivre-nickel. Dans un premier temps, les boues sont enrichies. Le platine et d'autres métaux, dont l'iridium, sont transformés en solution sous l'action de l'eau régale chaude. L'osmium se retrouve dans les sédiments non dissous. Des complexes de platine, d'iridium et de ruthénium sont successivement précipités de la solution sous l'action du chlorure d'ammonium.

Environ 66% de l'iridium extrait utilisé dans l'industrie chimique... Tous les autres secteurs de l'économie se partagent le reste. Au cours des dernières décennies, la valeur joaillière du "métal violet" n'a cessé de croître.... Depuis la fin des années 1990, des bagues et des bijoux en or incrustés en sont périodiquement fabriqués. Important : les bijoux sont faits moins d'iridium pur que de son alliage avec du platine. Un additif de 10% suffit pour augmenter la résistance de la pièce et du produit fini jusqu'à 3 fois sans augmentation significative du coût.

Dans d'autres industries, les alliages d'iridium sont également nettement en avance sur le métal pur. La capacité d'augmenter la dureté et la résistance des produits par un ajout mineur est très appréciée par les technologues. Ainsi, des additifs d'iridium sont utilisés pour augmenter la résistance à l'usure des fils pour tubes électroniques. Le métal dur est simplement posé sur du molybdène ou du tungstène. Le frittage ultérieur a lieu sous presse à haute température.

Et ici, il faut surtout dire sur l'utilisation de l'iridium dans l'industrie chimique. Là, ses alliages sont nécessaires pour obtenir des plats résistants à divers réactifs et aux températures élevées. L'iridium s'avère également être un excellent catalyseur. Une augmentation de la réactivité est particulièrement évidente dans la production d'acide nitrique... Et si vous devez dissoudre l'or dans l'eau régale, les technologues sont presque assurés de choisir exactement les coupes en alliage platine-iridium.

Où ils cuisinent cristaux pour appareils laser, vous pouvez souvent trouver creusets en platine-iridium. Le métal entièrement pur convient aux pièces d'instruments industriels et de laboratoire de haute précision. L'embout buccal en iridium est utilisé et vitriersquand ils ont besoin de faire du verre réfractaire. Mais ce n'est qu'une petite partie des applications de l'élément étonnant.

Les experts ont depuis longtemps noté que ces bougies durent plus longtemps.... Au tout début, ils étaient principalement utilisés pour les voitures de sport. Aujourd'hui, ils sont devenus moins chers et sont disponibles pour presque tous les propriétaires de voitures. Les alliages d'iridium sont également recherchés par les créateurs Instruments chirurgicaux... Ils sont de plus en plus utilisés dans la fabrication de pièces individuelles du stimulateur cardiaque.

Il est curieux que la pièce de « 10 francs » produite au Rwanda soit en iridium de qualité gemme (standard 999). Ce métal est également utilisé dans les catalyseurs automobiles. Comme le platine, il contribue à accélérer l'épuration des gaz d'échappement. Mais vous pouvez trouver de l'iridium dans le stylo plume le plus courant. Là, vous pouvez parfois voir une boule de couleur inhabituelle sur la pointe d'un stylo ou d'une tige d'encre.

L'iridium était principalement utilisé dans les composants radio il y a plusieurs décennies. Le plus souvent des groupes de contact en ont été constitués, ainsi que des composants qui peuvent être très chauds.Cette solution vous permet d'assurer la pérennité des produits. L'isotope iridium-192 fait partie des radionucléides artificiels. Il est produit pour une utilisation non destructive pour vérifier les caractéristiques des soudures, des alliages d'acier et d'aluminium.

Un alliage d'osmium et d'iridium est utilisé pour fabriquer aiguilles de boussole. Et les thermocouples, qui combinent l'iridium et les électrodes conventionnelles, sont utilisés pour la recherche physique. Eux seuls peuvent enregistrer directement une température d'environ 3000 degrés. Le prix de telles structures est très élevé. Il n'est pas économiquement faisable de les utiliser dans l'industrie conventionnelle.

Électrode Iridium Titane - l'un des développements relativement récents dans le domaine de l'électrolyse. La substance réfractaire est pulvérisée sur une base en feuille de titane. Dans ce cas, seul l'argon se trouve dans la chambre de travail. Les électrodes peuvent ressembler à une grille ou à une plaque. De telles électrodes :

• résistant aux températures élevées;
• résistant à une tension, une densité et un courant importants;
• ne se corrode pas;
• plus économique que les électrodes avec l'ajout de platine (en raison d'une ressource nettement plus longue).

Les petits conteneurs contenant des isotopes radioactifs de l'iridium sont recherchés en métallurgie. Les rayons gamma sont partiellement absorbés par la charge. Par conséquent, il est possible de déterminer quel est le niveau de charge à l'intérieur du four.

Vous pouvez également pointer vers des applications du 77e élément telles que :

• obtenir des alliages de molybdène et de tungstène, plus résistants à haute température ;
• augmenter la résistance du titane et du chrome aux acides;
• production de générateurs thermoélectriques;
• fabrication de cathodes thermoioniques (avec le lanthane et le cérium);
• création de réservoirs de carburant pour fusées spatiales (alliés à l'hafnium);
• production de propylène à base de méthane et d'acétylène ;
• un additif aux catalyseurs au platine pour la production d'oxydes d'azote (précurseurs de l'acide nitrique) - mais ce procédé technologique n'est plus très pertinent ;
• obtenir des unités de mesure de référence (plus précisément, cela nécessite un alliage platine-iridium).

Les sels d'iridium sont de couleur très variée. Ainsi, selon le nombre d'atomes de chlore attachés, le composé peut avoir des couleurs rouge cuivre, vert foncé, olive ou marron. Le difluorure d'iridium est coloré en jaune. Les composés contenant de l'ozone et du brome sont de couleur bleue. L'iridium pur a une résistance à la corrosion très élevée même lorsqu'il est chauffé à 2000 degrés.

Dans les roches d'origine terrestre, la concentration en composés d'iridium est très faible.... Elle n'augmente significativement que dans les roches d'origine météoritique. Ce critère permet aux chercheurs d'établir des faits importants sur diverses structures géologiques. Seules quelques tonnes d'iridium sont produites sur terre.

Pour les autres propriétés et utilisations de l'iridium, voir la vidéo suivante.