Иридий утяжеляет метеориты и облегчает жизнь человека. Драгоценный металл - иридий
В начале 19 века был открыт химический элемент 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 0 С. Эти параметры прославили 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 0 С, имеет достаточно высокую температуру кипения 4428 0 С. Его твердость обуславливается плотностью-22,65 г/см 3 . При нагревании и обычной температуре он устойчив, при температуре до 100 0 С на все известные кислоты не реагирует. В присутствии хлоридов щелочных металлов при температуре 600-900 0 С порошок иридия может раствориться хлорированием. Вступает во взаимосвязь с F 2, когда температура достигает 450 0 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.
ИРИДИЙ, радиоактивный (Iridium; Ir ),- химический элемент VIII группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева, порядковый номер 77, атомный вес 192,2; принадлежит к платиновым металлам. Серебристо-белый металл, плотностью 22,5 г/см 3 , t° пл 2443°, стойкий к хим. воздействиям. В соединениях гл. обр. трех- и четырехвалентен.
И. имеет два стабильных изотопа с массовыми числами 191 (38,5%) и 193 (61,5%), а также 24 радиоактивных (включая 5 изомеров) с массовыми числами от 182 до 198. Большинство радиоизотопов И. коротко- и ультракороткоживущие, четыре имеют периоды полураспада от 1,7 до 11,9 дня, изотоп с массовым числом 192-74,2 дня. Из всех радиоизотопов И. только 192 Ir нашел практическое применение: в технике - для гамма-дефектоскопии и в медицине - для лучевой терапии.
192 Ir получают, облучая мишень из природного И. нейтронами в ядер-ном реакторе по реакции (n, гамма), идущей с большим выходом (δ = 700 барн). При этом наряду с 192 Ir образуется также 194 Ir, который, однако, после выдержки облученной мишени в течение нескольких дней распадается, превращаясь в стабильный изотоп 194 Pt (см. Изотопы).
И. применяют в медицине для внутритканевой и внутриполостной лучевой терапии (см.) в виде иридиевых игл и проволоки, покрытых тонким слоем (0,1 мм) платины для поглощения бета-излучения 192 Ir. Иридиевую проволоку с 192 Ir обычно применяют с использованием техники афтерлодинг (afterloading): закладывают в заранее введенные больному полые нейлоновые трубки. В клин. практике применяют иридиевую проволоку, создающую мощность экспозиционной дозы 0,5-1,5 мР/час на расстоянии 1 .ч (на 1 см длины проволоки), т. е. с линейной активностью 1-3 мкюри/см.
Изотопы И., в т. ч. и 192 Ir, по радиотоксичности относятся к группе В, т. е. на рабочем месте без разрешения сан.-эпид, службы могут использоваться открытые препараты И. активностью до 10 мккюри.
Библиография: Левин В. И. Получение радиоактивных изотопов. М., 1972; Paine С. Н. Modern after-loading methods for interstitial radiotherapy, Clin. Radiol., v. 23, p. 263, 1972, bibliogr.
В. В. Бочкарев.
Иридий - химический элемент с атомным номером 77 в периодической системе, обозначается символом Ir (лат. Iridium). 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 расчетной погрешности). Имеет высокую коррозионную стойкость даже при температуре 2000°C.
Содержание иридия в земной коре ничтожно мало (10 −6 масс. %). Он встречается гораздо реже золота и платины. Встречается вместе с 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.
Основной источник получения иридия - анодные шламы медно-никелевого производства. Из концентрата металлов платиновой группы отделяют золото, палладий, платину и др. Остаток, содержащий рутений, осмий 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, который затем прокаливают, получая металл - иридий.
Мировое производство иридия в 2009 году снизилось ввиду падения его выпуска в ЮАР. Производство иридия в 2009 году снизилось на 13% до 2,8 тонн. При этом также наблюдалось сокращение спроса на этот металл вследствие спада в электронной и автомобильной отраслях.
Среди крупнейших компаний, мировых продуцентов иридия можно назвать LONMIN, с долей 35% в общемировых объемах производства. В 2009 году LONMIN увеличила производство на 10%. Другие компании уменьшили производство на 21%. Мировое производство иридия в 2010 году увеличилось более чем в четыре раза до 10,5 тонн.
Согласно оценкам Johnson Matthey, в 2012 году первичное производство иридия снизилось в результате перебоев в добывающей платиновой промышленности Южной Африки. Даже в этих условиях из-за падения спроса на рынке сохранились адекватные объемы предложения из первичного производства.
Иридий активно используется в электронике, электротехнике, химической и электрохимической промышленности, космической отрасли и некоторых других областях. 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, 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. 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 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-192 является радионуклидом с периодом полураспада 74 сут, широко применяемым в дефектоскопии, особенно в условиях, когда генерирующие источники не могут быть использованы (взрывоопасные среды, отсутствие питающего напряжения нужной мощности).
В 2009 году благодаря завершению строительства новых предприятий по производству уксусной кислоты и заводов хлор-щелочного сектора, на которых используется новая иридий-рутениевая мембранная технология, спрос на иридий со стороны химической и электрохимической отраслей остался практически стабильным и составит соответственно 0,7 и 1,0 т.
Закупки иридия электронной промышленностью в 2009 году упали на 75% до 0,2 т ввиду сокращения спроса на иридиевые тигли, применяемые в производстве высокочистых монокристаллов оксидов металлов.
Кроме того, в 2009 году произошло значительное снижение спроса на иридий со стороны производства автомобильных свечей зажигания, поскольку иридийсодержащие свечи используются, в первую очередь, в новых автомобилях.
Спрос на иридий в 2011 году по сравнению с 2010 годом несколько сократился, однако сохранялся на высоком уровне благодаря закупкам металла для производства тиглей в начале прошлого года.
В 2011 году спрос в секторе электроники сократился на 3,2% до 6,1т, однако объемы закупок для этого сектора оставались выше, чем в прошлые годы, и на него приходилось более половины иридиевого рынка. Производство иридиевых тиглей вновь было крупнейшей областью использования иридия, высокий объем заказов поступал из Японии для выпуска светодиодов.
В 2012 году, согласно оценкам JM, произошло падение спроса на иридий со стороны сектора электроники, который в последние два года был чрезвычайно высок. Основным рынком иридия осталось производство тиглей, необходимых для производства сапфировых кристаллических пластин для светоизлучающих диодов (LED).
Спрос на телевизоры с LED-подсветкой привел к наращиванию мощностей по выращиванию кристаллов поставщиками субстратов для производства LED, в 2012 году этот процесс приостановился по достижению достаточного объема производственных мощностей. Небольшой спрос существовал и в других областях использования тиглей, включая производство акустических фильтров для мобильных телефонов и деталей для медицинских сканеров.
В 2012 году произошел дальнейший рост использования иридия в производстве органических светоизлучающих диодов (OLED) в связи с введением в оборот OLED технологий в смартфонах, планшетах и некоторых высокотехнологичных телевизорах.
Потребление иридия в мире, тонн*
год | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 |
Химическая промышленность | 0.7 | 0.3 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
Электроника | 0.5 | 0.2 | 6.3 | 6.1 | 1.3 |
Электрохимическая промышленность | 0.8 | 1.0 | 2.5 | 2.4 | 2.2 |
Прочее | 1.2 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.4 |
Всего | 3.2 | 2.5 | 10.5 | 10.3 | 5.5 |
* данные Johnson Matthey (Platinum Today)
В период с 2005 по 2008 год цены на иридий неуклонно росли на фоне увеличения спроса на металл в электронике и некотрых других областях промышленности. Стоимость иридия на мировом рынке за указанный период выросла примерно втрое со 150 долл/унц до 450 долл/унц.
В середине января 2009 года в условиях низкого промышленного спроса на иридий его цена компании снизилась с показателя начала того же года в 435 долл/унц до 425 долл/унц и оставалась на таком уровне до конца года.
В 2010 году на фоне восстановления мирового спроса на иридий в связи с ожидаемым улучшением ситуации в глобальной экономике, цена на металл выросла примерно до 650 долл/унц.
Цена на иридий отражала сбалансированность спроса и предложения и достигла 1075долл/унц в феврале 2011 года. Этот уровень сохранялся до сентября 2011 году, когда дополнительные закупки электротехнического и электрохимического секторов привели к росту цен до нового рекорда в 1085 долл/унц. Промышленные закупки иридия вновь превысили первичную добычу, и для балансирования рынка металл поставлялся из складских запасов.
В период с января по июль 2011 года рынок иридия был стабилен, и цена сохранялась на отметке 1085 долл/унц с сентября 2011 года. Затем этот сегмент рынка все-таки поддался влиянию роста количества предложений о продаже при недостаточной покупательной активности и в июле цены немного снизились - до 1070 долл/унц. В августе 2011 года цена на иридий упала еще на 20 долл/унц под влиянием продаж металла и низкого покупательского спроса и на конец сентября она составляла 1050 долл/унц.
Цена на иридий на мировом рынке в мае-июне 2012 года составляла около 1085 долл/унц (35 долларов США за 1 грамм) и осталась примерно на том же уровне до конца 2012 года.
В 2013 году, согласно прогнозу JM, закупки иридия сохранятся на практически неизменном уровне, т.к. увеличение спроса на металл для промышленных катализаторов нивелируется сокращением закупок иридиевых тиглей и в электрохимическом секторе.
Иридий
ИРИ́ДИЙ -я; м. [от греч. iris (iridos) - радуга] Химический элемент (Ir), тяжёлый тугоплавкий редкоземельный металл серовато-белого цвета (используется для нанесения защитных покрытий). Добыча иридия.
◁ Ири́диевый, -ая, -ое. И. сплав. И. кончик пера.
ири́дий(лат. Iridium), химический элемент VIII группы периодической системы, относится к платиновым металлам. Плотность 22,65 г/ см 3 , t пл 2447°C. Применяют для нанесения защитных покрытий. Компонент сплавов с Pt, Os и др. (химическая аппаратура, эталоны мер, детали измерительных приборов, напайка «вечных перьев»). Название от греческого íris - радуга.
ИРИДИЙИРИ́ДИЙ (лат. Iridium, от греческого «ирис» - радуга), Ir (читается «иридий»), химический элемент с атомным номером 77, атомная масса 192,22. Состоит из смеси двух стабильных изотопов 193 Ir (62,7% по массе) и 191 Ir (37,3%). Расположен в VIIIB группе, в 6 периоде периодической системы элементов. Входит в триаду осмий (см.
ОСМИЙ)
-иридий-платина, (см.
ПЛАТИНА)
является платиновым металлом. Конфигурация внешней и предвнешней электронных оболочек 5s
2
p
6
d
7
6s
2
. Степени окисления от +1 до +6 (валентности I-VI). Наиболее характерны степени окисления +3 и +4.
Радиус атома 0,135 нм, ионный радиус иона Ir 2+ - 0,089 нм, иона Ir 3+ - 0,082 нм, Ir 4+ - 0,077 нм, Ir 5+ - 0,071 нм.
Энергии последовательной ионизации 9,1 и 17,0 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см.
ПОЛИНГ Лайнус)
2,2.
Иридий - тяжелый серебристо-белый металл.
История открытия
Открыт в 1804 английским химиком С. Теннантом (см.
ТЕННАНТ Смитсон)
, который изучал состав платиновых минералов.
Нахождение в природе
Иридий - очень редкий элемент, содержание в земной коре 1·10 –7 % по массе. В природе встречается в виде сплавов с осмием (осмистый иридий), платиной, родием (см.
РОДИЙ)
,
рутением (см.
РУТЕНИЙ)
и другими платиновыми металлами (см.
ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ)
. В рассеянной форме (10 –4 % по массе) содержится в сульфидных медно-никелевых железосодержащих рудах.
Получение
Основной источник иридия - анодные шламы медно-никелевого производства. Полученный шлам обогащают. Потом, действуя на него царской водкой (см.
ЦАРСКАЯ ВОДКА)
, при нагревании переводят в раствор платину, палладий (см.
ПАЛЛАДИЙ (химический элемент))
, родий, иридий и рутений в виде хлоридных комплексов H 2 , H 2 , H 3 , H 2 и H 2 . Осмий остается в нерастворимом осадке. Из полученного раствора добавлением хлорида аммония NH 4 Cl сначала осаждают комплекс платины (NH 4) 2 , а затем комплекс иридия (NH 4) 2 и рутения (NH 4) 2 . При прокаливании (NH 4) 2 на воздухе получают металлический иридий:
(NH 4) 2 = Ir + N 2 + 6HCl + H 2 .
Физические и химические свойства
Иридий - тяжелый серебристо-белый металл (плотность при 20 °C 22,65 кг/дм 3). Решетка кубическая гранецентрированная, а
= 0,38387 нм. Температура плавления 2447 °C, кипения 4380 °C. В ряду стандартных потенциалов расположен правее водорода (см.
ВОДОРОД)
. На воздухе иридий устойчив, с кислотами-неокислителями и водой не реагирует.
Отличается высокой химической стойкостью. С неметаллами взаимодействует только в мелкораздробленном состоянии при температуре красного каления. Взаимодействие с кислородом (см.
КИСЛОРОД)
происходит только при температуре выше 1000 °C, при этом образуется диоксид иридия IrO 2 .
Оксиды иридия не растворяются в воде, кислотах и щелочах.
Компактный иридий при температурах до 100 °C не реагирует со всеми известными кислотами и их смесями, в том числе и с царской водкой. Для перевода этих металлов в растворимые в воде хлорокомплексы порошок, содержащий эти металлы, хлорируют при нагревании в присутствии комплексообразователя NaCl:
Ir + 2Cl 2 + 2NaCl = Na 2
Гидроксид Ir(OH) 4 (IrO 2 ·2H 2 O) образуется при нейтрализации растворов хлороиридатов(IV) в присутствии окислителей. Осадок Ir 2 O 3 ·x
H 2 O выпадает при нейтрализации щелочью хлороиридатов (III) и легко окисляется на воздухе до IrO 2 . Гидроксиды иридия практически не растворяются в воде. В растворимую форму оксиды иридия переводят, окисляя их в присутствии комплексообразователя:
IrO 2 + 4HCl + 2NaCl = Na 2 + 2H 2 O.
Высшая степень окисления +6 проявляется у иридия в гексафториде IrF 6 . Это очень сильный окислитель, способный окислить даже воду:
2IrF 6 + 10H 2 O = 2Ir(OH) 4 + 12HF + O 2 ,
или NO:
NO + IrF 6 = NO + – .
Как и для других d
-элементов, для иридия характерно образование комплексных соединений с координационным числом 6. Известно большое число иридийорганических соединений со связью Ir-C.
Применение
Из чистого иридия изготавливают тигли для выращивания монокристаллов, фольгу для неамальгамирующихся катодов, ответственные детали контрольно-измерительных приборов. Иридий используется для иридирования поверхностей изделий. Радиоактивный изотоп 192 Ir используют в качестве портативного источника g-излучения для радиографических исследований трубопроводов и радиотерапии онкологических заболеваний. До 1960 международным эталоном метра служил изготовленный из платино-иридиевого сплава брус, находящийся в Международном бюро мер и весов в Севре. На одной из плоскостей этого бруса нанесены два штриха, на расстоянии 1 м друг от друга.
Энциклопедический словарь . 2009 .
Синонимы :Смотреть что такое "иридий" в других словарях:
- (от греч. iris радуга). Металл, из группы платины, соединения которого отличаются радужными цветами. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ИРИДИЙ благородный металл серого цвета; уд. вес 22,5. Плавится… … Словарь иностранных слов русского языка
М л, Ir. Куб. Белый. Тв. 7. Уд. в. 22,6. Наблюдался только при микроскопических исследованиях в виде продуктов распада в Pt. Возможно, содержит Pt и близок к. платинистому Ir. Не изучен. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под… … Геологическая энциклопедия
ИРИДИЙ, ирид муж. весьма твердый, беловатый металл, находимый обычно в сплаве с осмием и вместе с платиной. Иридиевый, иридовый, к металлу иридию относящийся. Иридистый, содержащий примесь иридия. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля
- (Iridium), Ir, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 77, атомная масса 192,22; относится к платиновым металлам. Открыт английским химиком С. Теннантом в 1804 … Современная энциклопедия