Иридий является одним из самых редких и
дорогих металлов на Земле, отличающийся уникальными физическими и химическими
свойствами, что сделало его востребованным в науке, промышленности и ювелирном
деле. Стоимость иридия определяется его редкостью, сложностью добычи и обширной
сферой применения. Давайте рассмотрим, как был открыт этот уникальный металл,
как его добывают и где он используется.
История открытия иридия
Иридий был впервые обнаружен в 1803
году английским химиком Смитсоном Теннантом. Он исследовал остатки после
растворения платины в аква-регии — смеси азотной и соляной кислот. Обнаруженные
в остатке два новых элемента — осмий и иридий — поразили ученого. Название «иридий»
произошло от латинского слова «iris» — радуга. Это имя было дано металлу из-за
его многообразных цветных соединений, проявляющихся в различных оксидных
формах.
С тех пор иридий стал предметом
изучения химиков и металлургов, но из-за сложности его обработки и высокой
температуры плавления массовое применение было ограничено до середины 20 века.
Физико-химические свойства
Иридий имеет плотность около 22,56
г/см³, соответственно, он является одним из самых плотных элементов (после осмия и платины).
Металл устойчив к коррозии и окислению даже при высоких температурах, а плавится он, к слову, при температуре 2446 °C. Кроме того иридий очень твердый, и устойчив к механическим повреждениям, также он имеет уникальные каталитические
свойства.
Эти свойства обусловили востребованность
иридия в разнообразных сферах, где требуются исключительно прочные и устойчивые
материалы.
Добыча и запасы иридия
Иридий довольно редок в земной коре,
его содержание составляет менее 0,001 ppm. В основном он встречается как
примесь в платиновых и никелевых рудах, а также в следовых количествах — в
некоторых метеоритах. Основные страны-добытчики иридия — Южно-Африканская Республика,
Россия и Канада, которые лидируют по запасам платиновых металлов, из которых и
получают иридий.
Добыча иридия — сложный и
многоэтапный процесс. Основным источником является платина, так как иридий
часто находится в ее рудах. Извлечение требует специализированного
оборудования, чтобы отделить иридий от платины и других примесей. Один из
методов предполагает использование растворения платиносодержащей руды с
последующей химической сепарацией иридия и другими металлами платиновой группы.
Применение иридия
Уникальные свойства иридия сделали
его незаменимым в ряде высокотехнологичных и научных областей.
Научное оборудование. Иридий
используют в создании приборов, работающих в экстремальных условиях, включая
оборудование для изучения океанских глубин и космоса. Металл может сохранять свои
свойства при высоких температурах и под давлением, что делает его подходящим
для создания специализированных датчиков и измерительных приборов.
Катализаторы. Благодаря своей
химической стабильности, иридий используется в химической промышленности в
качестве катализатора для получения сложных органических соединений, включая
фармацевтические препараты и материалы для электронной промышленности.
Медицинские имплантаты. В медицине
иридий нашел применение в создании электродов для кардиостимуляторов и
нейростимуляторов, так как этот металл не вызывает реакции отторжения организма
и способен работать долгое время.
Авиация и космос. Иридий применяется
для производства высокотемпературных сплавов, которые используются в турбинах
авиационных двигателей и космических аппаратах. В таких условиях требуется
исключительно высокая термостойкость и прочность материалов, что обеспечивает
иридий и его сплавы.
Ювелирное дело. Иридий иногда
добавляется к платине в ювелирных изделиях для повышения прочности. Это делает
украшения более стойкими к механическим повреждениям.
Эталон времени. Из иридия создают
эталонные гири и стандарты массы, так как металл практически не подвержен
коррозии и деформации, обеспечивая стабильность при хранении.
Редкость и стоимость иридия
Рынок иридия нестабилен из-за его
редкости и особенностей добычи. Производство иридия напрямую зависит от спроса
на платину, так как этот металл является побочным продуктом при ее добыче. Даже
небольшие изменения в спросе на платину и сопутствующие ресурсы могут привести
к значительным колебаниям цены на иридий. К тому же, его стоимость зависит от
сложности извлечения и необходимости сложной химической обработки.
Высокая цена иридия и трудоемкость
его добычи объясняются его редкостью, сложным процессом отделения от других
металлов и высоким спросом на рынке высокотехнологичных материалов. На данный
момент приблизительная стоимость иридия доходит до 160 долларов за грамм. Но,
опять же, цена изменчива в зависимости от сложности добычи и других факторов.
Необычные факты об иридие
Связь с метеоритами. Иридий часто
обнаруживается в метеоритах, что породило гипотезу о том, что металл имеет
внеземное происхождение. Высокая концентрация иридия была найдена в
геологических слоях, относящихся к периоду массового вымирания динозавров, что
позволило ученым предположить, что «иридийная аномалия» может быть связана с
падением гигантского метеорита на Землю.
Самый коррозионно-стойкий металл.
Иридий остается устойчивым к воздействию большинства кислот и щелочей, что
делает его самым стойким металлом в природе.
Применение в наноэлектронике.
Исследователи изучают возможности использования иридия в создании
наноматериалов и наноустройств, так как он способен работать в условиях
наноразмерного масштаба, не теряя своих свойств.
Заключение
Иридий — уникальный металл,
сочетающий высокую прочность, термостойкость и химическую инертность, что
делает его востребованным в самых разных отраслях — от медицины до
космонавтики. Его редкость и сложность добычи только усиливают его ценность на
мировом рынке. Инновационные технологии и растущий спрос на специализированные
материалы могут привести к еще более широкому использованию иридия в будущем,
что сделает его по-настоящему незаменимым материалом в науке и технике.
А на этом у меня все, надеюсь, было интересно. Спасибо
за прочтение данной публикации. Делитесь своим мнением по теме в комментариях.
Изображение в превью: