イリジウムについて

ほとんどの人は、鉄とアルミニウム、銀と金についてかなり良い考えを持っています.しかし、現代世界の生活の中でわずかに小さい役割を果たしている化学元素がありますが、非専門家の間では不当にほとんど知られていません.についてすべてを学ぶことを含め、この欠点を修正することが重要です。 イリジウム.

すぐに言うべき イリジウムは金属です。 したがって、他の金属に典型的なすべての特性を備えています。そのような化学元素 ラテン文字 Ir の組み合わせで表されます。 周期表では、それが占めています 77セル。 イリジウムの発見は、英国の科学者テナントがオスミウムを分離したのと同じ研究の一環として、1803 年に行われました。

その元素を手に入れるための原料は、南米から運ばれたプラチナ鉱石でした。 当初、金属は「ロイヤルウォッカ」が「取り込まなかった」沈殿物の形で分離されました。この研究により、これまで知られていなかったいくつかの物質の存在が明らかになりました。その塩が虹色の虹のように見えるため、要素は口頭で指定されました。

化学的に純粋なイリジウムには虹色はありません。 しかし、かなり魅力的な銀白色が特徴です。毒性は確認されていません。ただし、個々のイリジウム化合物は人間にとって危険な場合があります。この元素のフッ化物は特に有毒です。

多くのロシアおよび外国企業がイリジウムの生産と精製に従事しています。 この金属のほぼすべての産出量は、プラチナ原料の副次的加工によるものです。イリジウムは紫色ではありませんが、自然に 2 つの同位体が含まれています。 191 番目と 193 番目の要素は安定しています。しかし、人工的に得られた同位体の多くは放射性を示しており、半減期は短い.

イリジウムの強度と硬度は非常に高いです。 この金属を機械加工することはほとんど不可能です。不融性 このアイテムの銀白色はかなり大きいです。スペシャリスト イリジウムは白金族に属します。 モース硬度は6.5。度単位の融点は2466度に達します。ただし、イリジウムは 4428 度でのみ沸騰し始めます。融解熱は 27610 J/mol です。沸騰熱 - 604000 J / mol。専門家は、8.54立方メートルのレベルでモル体積を決定しました。モグラを参照してください。

この要素の結晶格子は立方体であり、立方体の頂点は結晶の面です。 191 番目の同位体は、イリジウム原子の 37.3% を占めます。残りの 62.3% は 193 番目の同位体で表されます。この要素の密度（または比重）は、1 m3あたり22400 kgに達します。

しかし、イリジウム原子自体が反応することはめったにありません。 この元素は優れた化学的不動態を持っています.水に完全に溶けず、長時間空気に触れても変化しません。物質の温度が100度未満の場合、他の酸とその組み合わせは言うまでもなく、「王水」でも反応しません。フッ素との反応は400度で可能ですが、塩素や硫黄との反応にはイリジウムを赤熱する必要があります。

塩素原子の数が1から4まで変化する4つの塩化物が知られています。 酸素の影響は、1000度以上の温度で顕著になります。この相互作用の生成物は、実質的に水に溶けない物質である二酸化イリジウムです。錯化剤を用いて酸化することにより、溶解度を高めることができる。通常の条件下で最高度の酸化を達成できるのは、六フッ化イリジウムのみです。

極低温では7価と8価の化合物が現れ、錯塩（カチオン系、アニオン系）の形成が可能です。強く加熱された金属は、酸素で飽和した塩酸によって腐食される可能性があることに注意してください。 化学者は重要な役割を果たします

• 水酸化物;
• 塩化物;
• ハロゲン化物;
• 酸化物;
• イリジウムカルボニル。

自然界でイリジウムを入手することは、その非常に希少性によって大きく妨げられています。 自然環境では、この金属は常に関連物質と混合されています。 この元素がどこかで見つかった場合、そのグループのプラチナまたは金属は必然的に近くにあります。ニッケルと銅を含む一部の鉱石には、拡散したイリジウムが含まれています。 この要素の主要部分は、次の不活性物質から抽出されます。

• 南アフリカ;
• カナダ;
• 北米のカリフォルニア州。
• タスマニア島の鉱床（オーストラリア連邦が所有）。
• インドネシア（カリマンタン島）;
• ニューギニアのさまざまな場所。

オスミウムと混合されたイリジウムは、同じ国にある古い山襞で採掘されます。 世界市場の主導的な役割は、次の企業によって占められています。 南アフリカ.理由がないわけではありませんが、地球の他の地域の製品については言えませんが、需要と供給のバランスに直接影響を与えるのはこの国の生産です。既存の科学的考えによると、イリジウムの希少性は、隕石でのみ私たちの惑星に衝突するという事実によるものであり、したがって、地球の地殻の質量の100万分の1を占めています。

しかし、一部の専門家はこれに同意しません。 彼らは、すべてのイリジウム鉱床のほんの一部しか探査されておらず、現代の技術レベルでの開発に適していると主張しています. 地質学的な古代に出現した堆積物には、すでに採掘された岩石よりも数百倍のイリジウムが別々の層に含まれています。

今日、イリジウムは主要な鉱物の抽出が終了した後にのみ採掘されます.金、ニッケル、プラチナ、または銅です。鉱床が枯渇に近づくと、鉱石はルテニウム、オスミウム、パラジウムを放出する特別な試薬で処理され始めます。それらの後にのみ、「虹」要素を受け取る番が来ます。 さらに遠く：

• 鉱石をきれいにします。
• それを粉に砕きます。
• この粉を押します。
• プレスされたブランクを電気炉でアルゴン ジェットの連続的な動きで溶かします。

銅・ニッケルの生産によって残された陽極スライムからは、十分な量の金属が抽出されます。 最初に、スラッジは濃縮されます。白金やイリジウムを含むその他の金属の溶液への移行は、高温の王水の作用下で行われます。オスミウムは未溶解の沈殿物に含まれています。白金、イリジウム、およびルテニウムの錯体は、塩化アンモニウムの作用下で溶液から連続的に沈殿します。

採掘されたイリジウムの約66% 化学工業で使用される.経済の他のすべてのセクターが残りを共有します。 ここ数十年、「パープルメタル」のジュエリー価値は着実に高まっています。. 1990 年代後半以降、指輪や象眼細工のゴールド ジュエリーがときどき作られるようになりました。重要: ジュエリーは、純粋なイリジウムではなく、プラチナとの合金で作られています。 10％の添加剤は、コストを大幅に増加させることなく、ワークピースと完成品の強度を最大3倍まで高めるのに十分です。

他の産業においても、イリジウム合金は明らかに純金属より優れています。 少量の添加で製品の硬度と強度を高める能力は、技術者から高く評価されています。したがって、イリジウム添加剤は、電子管ワイヤの耐摩耗性を高めるために使用されます。モリブデンやタングステンの上に超硬合金をかぶせるだけです。その後の焼結は、加圧下で高温で行われます。

ここでは、化学産業におけるイリジウムの使用について特に言及する必要があります。 そこでは、さまざまな試薬や高温に耐性のある皿を得るために、その合金が必要です。イリジウムも優れた触媒であることが証明されています。反応性の増加は特に顕著です 硝酸の生産において.また、王水に金を溶かす必要がある場合、技術者はほぼ確実にプラチナ イリジウム合金製のボウルを選択します。

彼らが料理する場所 レーザーデバイス用結晶、よく見られる プラチナイリジウムるつぼ。 完全に純粋な金属は、高精度の工業用および実験用機器の部品に適しています。イリジウムマウスピースを採用し、 ガラス屋耐火グレードのガラスを作る必要があるとき。しかし、これは驚くべき要素のアプリケーションのほんの一部です。

専門家は、そのようなろうそくが長持ちすることを長い間指摘してきました。.当初は、主にスポーツカーに使用されていました。今日、それらは安くなり、ほとんどすべての車の所有者が利用できるようになりました。イリジウム合金はクリエイターにも必要 手術器具.ペースメーカーの個々の部品の製造にますます使用されています。

ルワンダ製の「10 フラン」硬貨がジュエリー ピュア (純度 999) のイリジウムでできているのは興味深いことです。 この金属は、自動車の触媒にも応用されています。プラチナのように、排気ガスをより速く浄化するのに役立ちます。しかし、最も普通の万年筆にはイリジウムが含まれています。ペン先やインク棒の先端に、変わった色のボールが見えることがあります。

ラジオ部品では、数十年前まで主にイリジウムが使用されていました。 接触グループは、非常に熱くなる可能性のあるコンポーネントと同様に、より頻繁に作成されました。このソリューションにより、製品の耐久性が保証されます。同位体イリジウム 192 は、人工放射性核種の 1 つです。溶接、鋼、アルミニウム合金の特性をチェックするために非破壊で使用するために製造されています。

オスミウムとイリジウムの合金が使われています コンパスの針。 また、イリジウムと従来の電極を組み合わせた熱電対は、物理学の研究に使用されています。 3000度前後の温度を直接記録できるのは彼らだけです。そのような構造の価格は非常に高いです。それらを従来の産業で使用することは、まだ経済的に実行可能ではありません。

イリジウムチタン電極 - 電気分解の分野における比較的新しい開発の 1 つ。チタンホイルベースに耐火物質を吹き付けます。この場合、作動チャンバーにはアルゴンのみが存在します。電極は、グリッドとプレートの両方のように見えます。 これらの電極は次のとおりです。

• 高温耐性;
• かなりの電圧、密度、および電流強度に耐性があります。
• 腐食しないでください。
• プラチナを追加した電極よりも経済的です (リソースが大幅に長くなるため)。

イリジウムの放射性同位体を含む小さな容器は、冶金で需要があります。 ガンマ線は混合物によって部分的に吸収されます。したがって、炉内の装入レベルを判断することができます。

次のような 77 番目の要素のアプリケーションを指すこともできます。

• 高温でより強いモリブデンとタングステンの合金を得る。
• 酸に対するチタンとクロムの耐性を高めます。
• 熱電発電機の製造;
• 熱陰極の製造（ランタンおよびセリウムと一緒に）;
• 宇宙ロケット用の燃料タンクの作成（ハフニウム合金）;
• メタンとアセチレンに基づくプロピレンの生産;
• 窒素酸化物（硝酸の前駆体）を生成するための白金触媒への添加剤 - しかし、この技術的プロセスはもはやあまり重要ではありません。
• 参照測定単位を取得します (より正確には、これにはプラチナ イリジウム合金が必要です)。

イリジウムの塩は色が非常に多様です。 そのため、追加された塩素原子の数に応じて、化合物は赤銅色、暗緑色、オリーブ色、または茶色になります.二フッ化イリジウムは黄色です。オゾンと臭素を含む化合物は青色です。純イリジウムは2000度まで加熱しても耐食性が非常に高い。

地球起源の岩石では、イリジウム化合物の濃度は非常に低いです。.隕石起源の岩石でのみ深刻に増加します。このような基準により、研究者はさまざまな地質構造に関する重要な事実を確立できます。合計すると、地球上で生産されるイリジウムはわずか数トンです。

イリジウムのその他の性質や用途については、以下の動画をご覧ください。