Иридий это драгоценный металл

Обновлено: 30.06.2024

Иридий – это серебристо-белый блестящий металл, платиноид.

Элемент таблицы Менделеева под номером 77, международное наименование – Iridium (Ir).

Очень твердый (6,5 по Моосу), тугоплавкий, плотный. Устойчив к коррозии даже при запредельных температурах.

Иридий – один из двух самых твердых и редких металлов. Его содержание в земной коре в 10 раз меньше платины, в 40 раз меньше золота. По массе это одна миллионная доля процента.

Ювелирами, финансистами причислен к благородным.

Иридий. Описание и свойства иридия

Иридий металл выпадает в осадок после растворения платины в серной кислоте. После реакции металл становится черного цвета. Однако, его название переводят как «радуга». Дело в том, что соли иридия – это кладезь красок. Соединения с хлором – коричневые; с фтором – желтые; с бромом – синие. Вот и получил элемент имя греческой богини Ириды, а она, как известно, повелевала радугой.

Открыл металл-хамелеон Смитсон Теннат. Сделал это англичанин в 1804-ом году. Из того, что осадок иридия остается после реакции платины с концентрированной кислотой, следует, что радужный элемент практически непобедим. Растворяют его только перекись натрия и расплавленная щелочь.

Уникальны не только свойства иридия, редок и он сам. Геологи предполагают, что в недрах Земли его всего одна десятимиллиардная доля. Одна унция, а это всего около 30-ти граммов, стоит больше, тысячи долларов. Источником иридия служит не только платина, но и медно-никелевые руды. Правда, и в них содержание редкого металла ничтожно.

Столь малую концентрацию иридия в земной коре ученые объясняют его внеземным происхождением. Считается, что иридий принесли метеориты и астероиды, упавшие на планету за все время ее существования. Иначе, замечают специалисты, тяжелых металлов (к каковым относится и иридий) вовсе не должно быть в земной коре. При образовании планеты все тяжелые элементы осели в ядре. Оно находится под таким давлением, что никакие силы не могут выбросить хоть грамм центра Земли на ее поверхность. Вывод, замечают ученые, напрашивается сам собой. Тем более, что наличие иридия в метеоритах – факт зафиксированный.

По слоям земной коры, в которых высока концентрация радужного металла, геологи даже делают выводы о силе «космической атаки» на Землю в тот или иной период ее существования. Иридий космический, но нужен для вполне земных дел. Из него, к примеру, делают формы для выращивания кристаллов. В таких резервуарах можно получить любой камень, ведь элемент, как указывалось, не вступает в 99% химических реакций. То есть, формы из иридия совершенно «равнодушны» к растворам, помещенным в них.

Не обходится без элемента и производство техники. Электрические контакты изготавливают именно из сплава иридия и платины. Кстати, топливные баки для космических кораблей тоже сделаны из сплава на основе радужного элемента. В автомобилях же, иридий применяют в свечах зажигания.

Электроды из редкого металла нашли применение и в медицине. Врачи выяснили, что если вживить электроды в головной мозг человека, можно излечить его от целого списка болезней. Главное, правильно рассчитать частоту сигнала, подаваемого на элементы. Болезнь Паркинсона лечит электрический сигнал в 25 Гц. Большая частота облегчает симптомы шизофрении и эпилепсии.

На слуху словосочетание «радиоактивный иридий». Изотопы элемента используют при облучении больных раком, дабы остановить разрастание тканей. Чаще всего, редкий металл помещают в ампулу и вживляют в «тело» опухоли.

Из иридия изготавливают глазные протезы, добавляют металл в аппараты для улучшения слуха. Иридиевые покрытия спасают другие металлы от коррозии. Ей металл не подвержен даже при температуре в 2 тысячи градусов Цельсия. Но, наносить защитный слой обязательно электролитическим путем. Иначе, держаться на основе защитный слой не будет.

Если знать, что в перьевых и шариковых ручках тоже используют иридий, становится понятно, почему некоторые экземпляры письменных принадлежностей столько стоят. Цену им добавляют не только известные фирмы-производители, но и шарики из редкого элемента на концах перьев или чернильных стержней.

Из сплава иридия с платиной делают некоторые инструменты для хирургии. Им нет сноса, как и украшениям, «родившимся» из тандема платины и радужного металла. Элемент №77 (таково его положение в таблице Менделеева) в ювелирные изделия из платины потому и добавляют, что без иридия она слишком мягка, не держит форму. Кольцо или серьга из чистой платины сомнется даже от легкого нажатия.

Правда, изделия, в составе которых есть иридий, дорогостоящие. Не только потому, что голубовато-серебристый металл уже причислили к драгоценным, но и потому что плавится он при температуре в несколько тысяч градусов. То есть получить сплав иридия с чем-либо не так-то просто. Нужна специальная и весьма недешевая аппаратура. Вот и выходит, что за небольшое иридиевое кольцо без каких-либо камней просят в среднем около 3 тысяч долларов.

Поставщиками металла №77 на мировой рынок являются: — Канада, Россия, ЮАР. В недрах последней страны иридия, как и платиновых и золотоносных залежей, больше всего. При общих запасах иридия в 15 тысяч тонн, в землях ЮАР скрываются 10 тысяч из них. Так, в 2009-ом году мировое производство редкого металла снизилось сразу на 13%. Все потому, что из-за внутренних проблем, элемент стали меньше добывать в Южно-Африканской республике. Ощутился дефицит иридия, цены на него подскочили. Так что, хоть ЮАР и развивающаяся страна, но без нее не могут развиваться и другие государства.

Среди предприятий, лидером в производстве иридия признана компания Lonmin. Она выпускает на рынок треть от общемировых объемов этого металла. Остается, надеется, что метеориты продолжат падать на землю, да так чтобы не нанести вреда людям. Иначе, вред им нанесет истощение запасов не только редкого, но и крайне, нужного человечеству металла.

История открытия

История открытия иридия связана с именем британского химика Смитсона Теннанта. Исследуя платиновую руду с копей Южной Америки (1803 год), он пытался выделить чистый металл. Воздействуя на руду царской водкой, получил нерастворимый остаток. Здесь обнаружились неизвестные науке вещества. Это были иридий и осмий.

Название пришло само собой. Теннанта впечатлила радужность оттенков солей нового металла, и он назвал его иридием.

Иридой звали древнегреческую богиню радуги.

Ученого избрали членом Лондонского королевского общества, в 1804 году за открытие осмия и иридия удостоили медали Копли – высшей награды общества.

Физико-химические характеристики

Иридий выглядит подобно любому металлу платинового семейства. Устойчив к коррозии больше золота и платины, до 100°C инертен к кислотам, кислотным сочетаниям.

Не токсичен, но шестивалентный фторид ядовит. Этот недостаток учитывают на предприятиях, которые используют иридиевое сырье.

Металл в природе

Чистый иридий не встречается в природе. Почти всегда это комбинация с осмием, поэтому у профессионалов в ходу термины «осмистый иридий», «осмиридиевые сплавы».

Коренные залежи осмистого иридия есть в нескольких регионах планеты: Россия, Канада, США, ЮАР, Папуа-Новая Гвинея.

Другие спутники металла иридия в руде – родий и рутений.

На местах добычи используется закрытый (шахтный) способ.

Совокупный мировой объем добычи металла за год – три – десять тонн.

Ученые полагают: происхождение металла таково, что главные залежи нужно искать глубже:

Земное ядро. Туда металл увлекло железо при образовании планеты.
Метеориты.
Кости динозавров. Они насыщены иридием, что косвенно подтверждает гипотезу о гибели животных из-за метеорита, врезавшегося в Землю 65 млн. лет назад.

Спектроскопический анализ выявил следы иридия в короне Солнца.

Существуют природные изотопы металла. Синтезирован десяток аналогов с малым периодом полураспада. Самый востребованный под номером 192 (74 суток).

Место иридия среди других металлов

На планете существует множество драгоценных пород, но есть 7 лучших, самых дорогих металлов:

Калифорний-252. Доступен для учёных-ядерщиков. Встречается калифорний очень редко, в мире найдено лишь 5 грамм элемента. Сколько он стоит? Цена за 1 г. является заоблачной – 10 млн долларов. Калифорний примечателен тем, что радиоактивен и выделяет энергию распада, равную энергии распада 200 кг радия. Применим для запуска ракет, произведения подрывов вулканов и т. д.
Осмий-187. Стоит 200 тыс. долларов за грамм. Существует в форме изотопа, используется для изготовления ламп накаливания, для покрытия механических узлов трения в строительной аппаратуре.
Родий. Встречается в чистом виде, не порошкообразном. Металл твёрдый, используется, как катализатор и вспомогательный элемент в производстве стекла.
Платина.
Золото.
Осмий.
Иридий.

Добыча и переработка

Основные объемы иридия извлекают из сульфатных железистых, никелевых руд. Немного дает минералогическая экзотика – невьянскит, уросмирид, сысертскит.

Чистый иридий получают промышленным способом из продуктов переработки медно-никелевых сплавов.

Технология многоэтапная – выделение из концентрата платиноидов, выщелачивание остатка водой, перегонка, воздействие царской водкой. Осадочный иридий прокаливают, получая чистый металл.

Есть другие методы: ионный обмен, экстракция. Все технологии добычи сложны, затратны.

В России добычу иридия ведут предприятия Красноярска, Екатеринбурга, «Норильский Никель».

Сферы применения

Чистый иридий не применяется: слишком дорог и тверд. Но сплавы с ним востребованы от науки и высоких технологий до ювелирного дела.

Промышленность

Свойства металла обусловили сферы применения промышленным комплексом:

Из иридия делают посуду, оборудование, катализаторы для предприятий химического комплекса.
В иридиевых тиглях выращивают монокристаллы.
У автопрома это материал электродов (с медью и платиной) свечей зажигания. Они служат дольше, используются для элитных автомобилей.
Сплавы иридия с рутением содержат электрогенераторы, термопары для измерения температур до 2000°C.
Это индикатор качества сварных швов изделий из стали и сплавов алюминия.

Из платиново-иридиевого сплава изготовлены эталоны килограмма и метра (находятся в Париже).

Космические перспективы открыло третье тысячелетие:

Компания American Elements создала технологию отливки бесшовных иридиевых колец для использования на спутниках, космических аппаратах (2006 год).
Металл присутствует в дисплеях компьютеров, телевизоров, айфонов, других гаджетов на основе органических светодиодов (технология OLED).

Как источник энергии рассматривается ядерный изомер иридия-192 со временем «жизни» более 240 лет.

Медицина

Из сплава платины с иридием изготовлен хирургический инструментарий, детали кардиостимуляторов.

Это базис для развития ядерной медицины. Радионуклидное сырье получают на ядерных реакторах, циклотронах. 90% уходит на экспорт.

Россия входит в мировую топ-пятерку производителей сырьевых медицинских изотопов.

Иридий-192 задействован при дефектоскопии и онкологами (гамма-нож).

Ювелирное дело

Ювелиры ценят металл за прочность, используя в сплаве с платиной.

Американская компания Smithson Tennant первой наладила производство ювелирных украшений из иридия. Иридиевые обручальные кольца позиционируются ею как вечные в буквальном смысле: бессильны даже концентрированная кислота и время. Им не требуется особый уход и условия хранения.

Украшения из сплавов с добавлением иридия и через десятилетия выглядят как купленные только что.

Драгоценности с иридием (даже обручальные кольца) не изнашиваются, всегда выглядят как новенькие. Это преимущество особо важно для изделий, испытывающих повышенные нагрузки (обручальные кольца, перстни, браслеты).

Другие сферы

Иридий почитают геологи и палеонтологи: это маркер возраста слоев земной коры и вымерших организмов.

Единственную в мире монету – проба иридия 999 – выпустил в 2013 году Национальный Банк Руанды (государство на востоке Африки). Номинал составил 10 местных франков.

До 1980-х годов шариком из иридиевых сплавов снабжали перья авторучек класса люкс, включая легендарный Parker 51. Это атрибут элиты и аксессуар фаната роскоши Джеймса Бонда.

Сколько стоит элемент из разных месторождений?

Самые дорогие экземпляры находят в метеоритах (считаются музейными экспонатами – цена от 5000 рублей за 1 грамм).
Среднюю цену имеют кристаллы иридия, отделённые от платины (3000 рублей).
Низкую стоимость имеют металлические основания, найденные в складчатых породах гор России, в перетонитовых породах Канады, ЮАР и т. д. (950-1900).

Стоимость зависит не только от месторождения, но и от количества его залежей в мире.

Также на цену иридия влияет долгий и сложный процесс очистки от примесей и остатков других металлов на его поверхности.

Кроме золота и платины: топ-5 самых дорогих металлов и где их добывают

Кроме золота и платины, есть еще несколько невероятно дорогих металлов намного ценнее. Среди них есть один металл, который по темпам роста превзошел даже биткойн в 2021 году. Еще один стоит дороже золота в 7 раз и добывается в объеме всего 30 тонн в год, в то время как другой — всего 3. Рассказываем об этих и других редких и дорогих металлах.

Читайте «Хайтек» в

Иридий

Иридий — химический элемент с атомным номером 77 в периодической системе химических элементов. Это один из самых редких металлов в земной коре, его годовое производство составляет всего три тонны. Плотность иридия сравнима с осмием. Кроме того, он является наиболее коррозионно-стойким металлическим элементом, устойчивым к воздействиям воздуху, воде, солям и кислотам.

История открытия этого вещества несколько прозаична. Iridium был открыт вместе с осмием во время проведения процедуры получения платины аффинажным способом. Ученый, совершивший это открытие, Теннант, был восхищен красотой картины, которую создают соли Iridium — «радуги». Так и родилось название этого химического элемента.

Чистый металл не токсичен, но способен вступать в реакции с образованием ядовитых веществ, например, фторид IrF6.

Иридий — один из самых редких драгоценных металлов, который встречается как побочный продукт при добыче платины и палладия, — с начала этого года подорожал уже на 131%, сообщает Bloomberg. Это намного больше, чем биткоин, стоимость которого с января выросла на 85%.

Сейчас иридий стоит в три раза дороже золота — по $6 000 за унцию. Он используется для производства премиальных свечей зажигания и в электронике. Стоимость металла растет из-за перебоев с поставками в прошлом году и высокого спроса.

Из-за резкого подорожания иридий стал привлекательным активом для инвесторов, отмечает агентство. Однако купить его не так просто — металл не торгуется на бирже или через биржевые фонды. Инвесторам приходится обращаться напрямую к производителям и покупать иридий в слитках или перекупать его по более высокой цене.

Вместе с иридием вырос спрос и на другие редкие металлы платиновой группы.

Как и другие МПГ, иридий добывается как побочный продукт производства никеля. Крупнейшие месторождения иридия находятся в Южной Африке и России.

Из-за своей твердости иридий трудно превратить в пригодные для использования детали. Однако те характеристики, которые затрудняют работу с ним, и делают его ценной добавкой для упрочнения сплавов. Несмотря на то, что это каталитический металл, из-за его высокой температуры плавления и устойчивости к коррозии иридий является предпочтительным материалом для тиглей.

При обнаружении в природе химический элемент Ir сопровождается своими природными изотопами. Это стабильные 191 и 193. Однако есть целая сеть синтезированных изотопов, имеющих короткий период полураспада. Из них самый примечательный относительно стабильный (время жизни 241 год) Иридий 192, имеет изомер Ir 192 с периодом полураспада 74 суток.

Первый из них может выступать в качестве источника электроэнергии. Второй используется как индикатор качества сварных швов. Гамма-дефектоскопы оснащаются как раз изотопом 192.

Поскольку прочность металла соизмерима с его компаньоном Осмием, материал может заменить последний практически во всех областях. Его используют для изготовления термопар, топливных баков, термоэлектрических генераторов.

Сплав платины и Ir даже без меди известен высокой прочностью, разговоры о том, что ранее его использовали для изготовления перьев для ручек — правда, но аналогичные изделия делались из сплава платины с осмием. В отличие от последнего, иридий с удовольствием используется для сплавов с платиной ювелирами. Он хоть и тугоплавкий, все же позволяет добиваться получения необходимых форм, ставить клеймо.

Коренные месторождения осмистого иридия расположены в основном в перидотитовых серпентинитах складчатых областей (в ЮАР, Канаде, России, США, на Новой Гвинее).

Родий

Родий относительно неизвестен людям вне сферы металлургии.

Родий (Rh) — элемент девятой группы (в старой системе — побочной подгруппы восьмой группы) пятого периода периодической системы химических элементов, атомный номер — 45. Простое вещество родий — твердый переходный металл серебристо-белого цвета. Благородный металл платиновой группы.

Открыт в Англии в 1803 году Уильямом Гайдом Волластоном в ходе работ с самородной платиной. В 1804 году Уильям Волластон доложил Королевскому обществу, что в платиновой руде из Южной Америки он обнаружил новые ранее неизвестные металлы — палладий и родий. Стремясь очистить выделенную из руды «сырую» платину от примесей золота и ртути, он растворял ее в царской водке, а затем осаждал из раствора нашатырем. Оставшийся раствор имел розовый оттенок, что было невозможно объяснить присутствием известных тогда примесей. Добавление в этот раствор цинка привело к выпадению черного осадка, в состав которого вошли другие металлы, такие как медь, свинец, палладий и родий. Разбавленная азотная кислота растворила все, кроме палладия и родия.

Сейчас цена родия составляет 68 573 рублей за грамм.

Отчасти причина высокой цены металла — его редкость. Годовое производство родия составляет около 30 тонн. Для сравнения, золотодобывающие компании ежегодно выкапывают от 2 500 до 3 000 тонн драгоценного металла. В условиях ужесточения правил выбросов в крупнейших странах, включая Китай и Индию, добытчики металлов платиновой группы (МПГ) ожидают хороших времен для родия.

Стоит отметить, что родий подвержен самым большим ценовым колебаниям из всех благородных металлов — цена на него за последние полвека менялась в сотни раз. В феврале 2006 года цены на родий достигли рекордного значения $3 500 за тройскую унцию . В январе 2008 года цены на родий установили новый рекорд — $7 000 за унцию. После пика в $10 100 за унцию цена на родий упала до $900 на конец ноября 2008 в связи с кризисом в автомобилестроении. 19 ноября 2009 года цена металла поднялась до $2 600 долларов за унцию.

По состоянию на сентябрь 2015 года средняя цена на родий составляет $756,67 за унцию .

Наименьшая цена за последние годы на родий наблюдалась в августе 2016 года и составляла $625 за унцию, после чего цена на металл стабильно растёт. В конце января 2020 цена достигла рекордных $10 165 унцию . 20 февраля 2021 года цена за унцию преодолела отметку $20 тыс. В конце марта родий достиг рекордных $29,8 тыс. за унцию.

Родий используется в каталитических нейтрализаторах, являющихся частью выхлопных систем автомобилей. По данным S&P Global Platts, почти 80% спроса на родий и палладий приходится на мировую автомобильную промышленность. 80% всего родия добывается на территории Южной Африки. Также в качестве катализатора родий используется в различных реакциях, например, при получении уксусной кислоты из метилового спирта. А сплав родия с платиной — очень эффективный катализатор для производства азотной кислоты окислением аммиака воздухом, его применению нет экономически оправданной альтернативы.

Также родиевые детекторы применяются в ядерных реакторах для измерения нейтронного потока.

При производстве изделий из стекла (сплав платина-родий применяется при изготовлении фильер для вытягивания стеклонитей), а также жидкокристаллических экранов. В связи с ростом производства жидкокристаллических устройств потребление родия быстро растет: в 2003 в производстве стекла было использовано 0,81 тонны, в 2005 — 1,55 тонны родия.

Металлический родий используется для производства зеркал для мощных лазерных систем, подвергающихся сильному нагреву (например, фтороводородных лазеров), а также для производства дифракционных решеток к приборам для анализа вещества — спектрометрам.

Тигли из платино-родиевых сплавов используются в лабораторных исследованиях, а также для выращивания некоторых драгоценных камней и электрооптических кристаллов.

Крупнейшим добытчиком родия является Южно-Африканская Республика — на нее приходится 80% добычи. Также этот драгоценный металл добывают в Зимбабве, Северной Америке, России и других странах.

Палладий

Палладий — химический элемент с атомным номером 46. Принадлежит к 10-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе VIII группы, или к группе VIIIB), находится в пятом периоде таблицы. Атомная масса элемента 106,42(1) а. е. м. Обозначается символом Pd.

Элемент относится к переходным металлам и к благородным металлам платиновой группы (легкие платиноиды). Простое вещество палладий при нормальных условиях — пластичный металл серебристо-белого цвета.

Сейчас цена палладия только растет и составляет 6 415 рублей за грамм.

Палладий — самый дорогой из четырех основных драгоценных металлов: золота, серебра и платины. Он встречается реже, чем платина, и в больших количествах используется в каталитических нейтрализаторах.

Российская горнодобывающая компания «Норникель» — крупнейший добытчик палладия в мире, объем производства которого в 2019 году составил 86 метрических тонн.

Больше всего палладий нужен в автомобильной промышленности. Как и платина, этот металл применяется в каталитических нейтрализаторах (катализаторах), которые превращают вредные для человека углеводороды, окиси азота и другие химические соединения, содержащиеся в выхлопных газах, в сравнительно безвредные оксид углерода и водяной пар. Фактически палладий и платина действуют как губка, впитывая углеводороды. Палладий способен поглотить выхлопы, в 900 раз превышающие его собственный вес.

Платину используют в катализаторах автомобилей с дизелем, палладий — в бензиновых. Основной спрос в Европе с 1990-х был именно на дизельные — как на более экологичные.

Соответственно, платиновые автокатализаторы были более востребованы, чем палладиевые, что отражалось на рыночной цене металлов: платина стоила около тысячи долларов за унцию, палладий — порядка 200.

Из палладия и его сплавов изготавливают медицинские инструменты, детали кардиостимуляторов, зубные протезы. В некоторых странах незначительное количество палладия используется для получения цитостатических препаратов — в виде комплексных соединений, аналогично цис-платине. Бета-активный палладий-103 используется для брахитерапии в лечении онкозаболеваний.

Крупнейшее месторождение палладия находится в России (Норильск, Талнах). Также известны месторождения в Трансваале (ЮАР), Канаде, Аляске, Австралии, Колумбии. Поставки палладия в мире в 2007 году составили 267 тонн (в том числе Россия — 141 тонна, ЮАР — 86 тонн, США и Канада — 31 тонна, прочие страны — 9 тонн).

Золото

Золото (Au от лат. Aurum) — элемент 11 группы, шестого периода периодической системы химических элементов, с атомным номером 79. Простое вещество золото — благородный металл жёлтого цвета.

Отчасти долговечность, отчасти традиции, золото — один из самых универсальных товаров. В первую очередь используется в ювелирных изделиях, но также имеет важное применение в электронике и авиакосмической промышленности из-за своей прочности и проводимости. Проще говоря, золото используется повсюду.

В современном мире золото используется не только в качестве драгоценного металла для обеспечения валюты и создания дорогостоящих ювелирных изделий. Золота также является важным сырьем, которое используется во многих промышленных отраслях. При этом спрос на промышленное золото составляет несколько сотен тонн в год.

Основным потребителем золота является электронная промышленность, использующая его в электронных компонентах для компьютеров и мобильных телефонов. И, по прогнозам, потребление золота электронным сектором будет только расти, это происходит за счет роста индустрии электронных компонентов.

Далее по потреблению золота идет стоматология, многие зубные протезы и коронки содержат этот материал, однако сейчас для стоматологического золота на рынке наоборот идет на спад. Это вызвано тем, что сейчас используются более надежные и современные материалы, качество которых превосходит изделия из золота.

На третьем месте по использованию золота расположилась химическая промышленность, оно используется для нанесения защитных покрытий на химическое оборудования, что препятствует образованию коррозии. А также во многих химических реакциях используется в качестве катализатора веществ.

На последнем месте идет применение золота в мелкой промышленности и бытовом потреблении: нанесение защитных покрытий, золочение часовых корпусов, изготовление тканей с золотыми нитями, создания специальных сортов стекла и т.д.

Применение золота очень обширно. Области его использования захватывают и двигатели космических аппаратов, и золотые украшения, любая электроника, ткани, стекло, химия, медицина и многое другое. Золото как драгоценный металл сохраняет свое инвестиционное, промышленное, ювелирное и медицинское назначение на протяжении уже нескольких тысячелетий. Подобная тенденция вряд ли прервется в будущем, свойства желтого металла будут использоваться учеными всегда, расширяя границы его современного применения.

Сейчас цена золота составляет 4 208 рублей за грамм.

Конечно, стереотип о золоте как о престижном и ценном металле возник не на пустом месте. Когда испанские исследователи впервые отправились в «Новый Свет» — Америку, они встретили туземную культуру, которая жила совершенно другой жизнью и говорила на разных языках. Но у обеих культур было одно общее; оба высоко ценили золото. Почти каждое общество использовало его в качестве валюты и символа богатства, престижа или власти, и современный мир не исключение. Будь то обручальные кольца, награды или даже деньги, немногие вещества занимают в нашей жизни такое важное место, как золото.

До 1970-х годов Южная Африка была доминирующим производителем золота, но с тех пор производство снизилось. На пике своего развития в 1970 году на ее территории было произведено 32 млн унций золота, что составило две трети мировой добычи металла. Сегодня Китай, Австралия и Россия входят в тройку лидеров по его добыче.

Платина

Платина — химический элемент 10-й группы, 6-го периода периодической системы химических элементов с атомным номером 78; блестящий благородный металл серебристо-белого цвета.

Платина в основном используется в каталитических нейтрализаторах для автомобилей с дизельным двигателем — 45% платины, проданной в 2014 году, пошло на автомобильную промышленность.

Всем известно, что платина применяется для создания ювелирных украшений, ведь металл отличается высокими показателями твердости и пластичности. Кроме того, платиновые изделия радуют своими внешними данными: серебристый цвет и характерный блеск делают украшения очень востребованными среди покупателей.

До середины прошлого века всего лишь несколько процентов добываемого драгоценного металла отводилась для сферы медицины. Но сегодня ситуация изменилась, и спрос на платину растет в геометрической прогрессии. Скорее всего, это связано с развитием исследований, которые выявили преимущества платины над другими металлами.

На сегодняшний момент платина необходима в следующих сферах жизни:

космическая индустрия;
медицина;
электротехника;
стекольная промышленность;
производство самолетов и кораблей;
химическая промышленность.

Применение платине нашлось и в банковском деле. Этот благородный металл является предметом инвестирования: из него отливают слитки.

Платина нужна при производстве азотной кислоты и других химических веществ. В этом случае элемент выступает в качестве катализатора, ускоряющего слишком медленные реакции. Для этого используют не чистую платину, а ее сплав с родием. В противном случае производство веществ было бы слишком дорогим.

Также металл играет роль катализатора в нефтепереработке. С его помощью из нефти получают бензин. И если для создания азотной кислоты платину используют в виде сетки, то для использования в обработке нефти из нее делают порошок. Конечно, можно использовать и другие катализаторы, например, алюминий или молибден, но платина более долговечная и эффективная.

Использование платины в электротехнике обусловлено стабильными электрическими и механическими свойствами. Материал хорошо проводит ток, а также отличается приличным показателем теплопроводности. Обычно платиновые сплавы используют для изготовления контактов, а соединение платины с кобальтом позволяет создавать мощные магниты.

Применение платины в медицинской отрасли помогает сохранить жизни тысячи больным. Дело в том, что аналогов этому материалу просто нет. Изделия из других металлов не устойчивы к окислению, поэтому для такой реакции не пригодны.

В полевых условиях инструменты из платины стерилизуют в пламени спиртовой горелки.

Также платину часто используют для создания имплантов для людей с нарушениями слуха. Кроме того, существует мнение, что этот материал помогает бороться с раком. На основе этого металла изготовлены многие препараты, помогающие людям преодолеть онкологию.

Сейчас цена золота составляет 2 827 рублей за грамм.

Платина традиционно продавалась по более высокой цене, чем золото, и в сочетании с ее редкостью по сравнению с золотом, «платина» как прилагательное стало ассоциироваться с более высоким уровнем престижа, чем золото. Несмотря на проблемы с платиной и золотом, которое сейчас торгуется выше нее, эта репутация осталась.

Всего в мире производится в среднем около 2 500 тонн золота в год. Самое большое количество золота в мире добывается в ЮАР. Далее следуют Китай, Австралия, США, Перу, Россия (занимающая шестое место), Канада, Мали, Узбекистан, Гана. В 2010 году в мире более 450 тонн золота было использовано в технических целях.

Тройская унция (англ. troy ounce) — единица измерения массы, равная 31,1034768 грамма

Иридий – радужное настоящее и будущее

На Земле это один из самых редких и дорогих металлов – глобальные объемы производства исчисляются несколькими тоннами за год. Геологи утверждают: если порода богата иридием, то без влияния Космоса не обошлось.

Что представляет собой

Иридий – один из двух самых твердых и редких металлов. Его содержание в земной коре в 10 раз меньше платины, в 40 раз меньше золота. По массе это одна миллионная доля процента.

Иридой звали древнегреческую богиню радуги.

Совокупный мировой объем добычи металла за год – три – десять тонн.

В России добычу иридия ведут предприятия Красноярска, Екатеринбурга, «Норильский Никель».

Из платиново-иридиевого сплава изготовлены эталоны килограмма и метра (находятся в Париже).

Россия входит в мировую топ-пятерку производителей сырьевых медицинских изотопов.

Украшения из сплавов с добавлением иридия и через десятилетия выглядят как купленные только что.

Металл входит в десятку самых дорогих. Цена обусловлена редкостью иридия в природе и дороговизной способа получения чистого металла.

ИРИДИЙ — подарок из космоса

И снова о платиноидах, драгоценных и редких металлах. Сегодня наш герой иридий, один из самых тяжелых металлов группы. Сравниться с ним по весу может только осмий.

История открытия иридия проста и даже банальна. Его «поймали» в отходах исследования самородной платины.

Динозавры и «подарок» Вселенной

Где иридий, а где динозавры, какая связь… Как считают многие ученые, прямая.

По общепринятой теории при возникновении и формировании планет происходит стратификация — более тяжелые элементы «притягиваются» к ядру планеты, чем легче элемент — тем выше он к поверхности. Потому и очень тяжелого иридия на поверхности быть не должно. Откуда тяжелый платиноид взялся на поверхности Земли — из космоса.

Отчего вымерли динозавры — звено той же цепочки. Палеонтологи, геологи и другие ученые мужи считают, что причиной исчезновения динозавров было падение метеорита. Причем, называется время (65 миллионов лет назад) и место (полуостров Юкатан). Кратер от падения получился нехилый — 180 км в диаметре и 900 метров в глубину. Пылевые облака закрыли Солнце на несколько лет. Погибли растения, следом с голодухи вымерли травоядные животные, потом и плотоядные (питаться уже было нечем). Экологическая система рухнула.

Печально: вместе с динозаврами на суше вымерли летающие ящеры, в море — многие виды моллюсков и водоплавающие рептилии.

Подтверждают гипотезу иридиевые аномалии. Их нашли в морских отложениях, в глинистом слое, который образовался 65 миллионов лет назад.

А еще кости погибших динозавров содержат аномально много иридия, что косвенно подтверждает теорию о падении астероида.

При чем тут иридий, спросит настырный и любознательный читатель. При астероидах.

Юкатанский астероид (как многие другие) занес Землю из глубокого космоса большое количество редких металлов.

Всего на поверхности Земли разведано более 200 метеоритных кратеров.

Получается, происхождением драгоценный металл из космоса, это подарок Вселенной.

Познавательно: ученые подсчитали, что весь запас земных платиноидов уместился бы в 160 астероидах, каждый по 20 км в диаметре.

Радуга металла

Открыл металл и дал ему название англичанин С. Теннант, химик. Производя опыты с самородной платиной, химик исследовал и растворы, оставшиеся от опытов. И не зря — в них он обнаружил разноцветные соли неизвестного элемента.

Иридий назвали в честь радуги (по-гречески iris ) — многоцветного чуда.

Это не о цвете металла, это о разнообразии цветов иридиевых солей:

K3IrCl6, IrF6 — золотисто-желтые кристаллы;
KIrF6 — белые кристаллы;
Ir2O3 — синие, сине-черные кристаллы:
IrCl2 — зеленые кристаллы;
Na2IrBr6 — малиновый цвет.

Есть соединения иридия, окрашенные в оливковый, коричневый, розовый, золотистый цвета.

О Клаусе умном замолвите слово

Продолжил исследования иридия К. Клаус, русский химик. Работы проводились около двух лет, причем увлеченный Клаус все это время буквально жил в лаборатории, ел и спал там.

Ученый занимался и другими платиноидами, но именно металл радуги покорил его сердце. Были исправлены неточности в информации о металле. Клаус предположил, что они были допущены из-за исследования иридия в смеси с рутением (тоже платиноидом). Ученый дал рекомендации о технологии извлечения платиноидов (иридия в том числе).

Свойства химические и физические

Иридий — металл твердый и одновременно хрупкий.

Химические и физические свойства:

Обладает высокой плотностью — до 22650 кг/м3.
Степень окисления в соединениях чаще всего +3, +4, редко +1, +2, +5 и +6.
Температура плавления 2466 °C.
Кипение иридия начинается при 4428 °C.
Химически стойкий металл (при нормальных условиях); не реагирует со щелочами и кислотами, даже с «царской водкой».
Цвет металла серебристо-белый.

При нагреве реагирует с галогенами (фтор, хлор, бром) и кислородом.

Кристаллическая решетка гранецентрированная, кубическая.

Где добывают иридий

Канада;
Калимантан;
США;
ЮАР;
Россия;
Новая Гвинея.

Встречается в природе в складчатых областях перидотовых серпентинитов. Находят россыпные месторождения. Часто встречается в виде твердых растворов в сочетании с осмием — осмистый иридий. По оценкам специалистов, в земной коре находится очень редко. Потому считают (в подтверждение астероидной теории), что высокое содержание металла в рудах сигнализирует об их метеоритном происхождении.

Самый редкий и богатый иридием минерал — родистый невьянскит. Иридия в нем более 11%. Содержится в сысертските, в ауросмириде.

Как добыть иридий

В год все добытчики на Земле получают от 3 до 10 тонн (по разным данным).

Проблемой добычи иридия являются большие потери металла при переработке руд. Ведь чисто иридиевых руд, позволяющих промышленную добычу иридия, почти нет. Основная часть металла добывается при переработке медно-никелевых руд, где спутники — металлы платиновой группы.

В основном металл получают из шламов медно-никелевых руд. В процессе их добычи платиноиды попадают в технологические растворы, отходы производства.

Технология добычи иридия (как других платиноидов) состоит из нескольких этапов извлечения этих металлов. Это концентрирование, обработка щелочами, очистка от примесей.

Использование, применение металла

Производство кристаллов не обходится без тиглей из драгоценного металла.

Он используется в деталях прецизионных приборов, в качестве покрытия для электрических контактов.

В долговечных свечах зажигания применяют в качестве электродов.

Преимущество таких свечей в молниеносном разгоне двигателя и его стабильной работе. Не грозит потеря искры, такие свечи обладают отменными антикоррозийными свойствами. Недостаток один — цена…

Металл используют для «вечных» кончиков перьев авторучек.

Экономно: в некоторых странах вместо дорогого иридия используют сплав ниобия с рением — он почти так же износостоек, но и внешне мало отличается от иридия.

Иридий прекрасный катализатор, как все его родственники-платиноиды. Однако высокая цена ограничивает его применение.

Органический синтез сейчас невозможен без иридиевых катализаторов. Работы по оргсинтезу получили Нобелевскую премию по химии. Чтобы было понятно — оргсинтез позволит перейти на «зеленую химию», отказаться от использования ископаемых ресурсов, перейти к ресурсам возобновляемым.

Эталон килограмма создан из сплава платина-иридий и хранится во Франции.

Познавательно: не спорьте, если увидите в России, во ВНИИ метрологии, международный эталон килограмма. Таких копий того, французского эталона, было изготовлено 6 штук.

Сплав иридия с титаном используют в глубоководных трубопроводах.

Изотоп Ir-192 используют в дефектоскопах, в толщиномерах (переносных).

Сказочные перспективы иридия в медицине

В кардиостимуляторах применяется сплав иридий-платина.

Онкологи используют изотоп иридия Ir-192 как источник гамма-излучения. Его применяют для лечения рака груди и предстательной железы (на ранних стадиях болезни).

Разработаны методы лечения эпилепсии, болезни Паркинсона, шизофрении с помощью введения иридиевых электродов в мозг. Радужные перспективы для создания протезов глаза и слухового аппарата открывает метод вживления микроэлектродов.

Купить или не купить

Иридий — один из самых редких металлов на Земле. На цену влияет степень очистки и количество примесей в металле. Чем чище иридий, тем он дороже. Стоимость 1 грамма иридия на апрель 2020 года составляет около 50,1-50,2$ США.

Мне 42 года и я специалист в области минералогии. Здесь на сайте я делюсь информацией про камни и их свойства — задавайте вопросы и пишите комментарии!

Металл иридий: история, свойства, как получают и где используют

Иридий – металл и химический элемент. Элемент стоит в таблице Менделеева под атомным номером 77. Считается выходцем из благородных пород, твёрдый, имеет бело-золотой цвет.

История открытия Иридия

Минерал существует в чистом виде, но первые упоминания об изотопном металле связаны с падением на Землю железоникелевого метеорита. Столкновение с Землёй метеорита произошло 65 млн лет назад, в эпоху трицерапторов и дипладоков. В Земле упавший объект оставил след, последствия которого видны и сегодня. Образовался кратер в 180 километров глубиной, пыль, поднявшаяся из-за нарушения земной коры и падения метеорита, заставила Землю пребывать во мгле 14 дней, случились извержения вулканов на территории Азии, Индостана и Мадагаскара.

Некоторые учёные предполагают, что именно этот металл погубил всех динозавров и других крупных ящеров, из-за того, что начал выделять токсин при соприкосновении с хлором и земным ядром. Как известно, металл плавится при 2300 градусов по Цельсию.

Так, он лежал в Земле все 65 млн лет, пока его не обнаружили по случайности люди, искавшие платину и нашедшие её на месте старого кратера.

Как земной элемент, иридий был обнаружен в 1804 году, учёным С. Теннатом. В результате проведения процедур по изучению платиновых минералов и выявления в них осмия, был обнаружен иридий.

Вот так Юкатанская катастрофа привела к тому, что в периодической таблице появился Иридий.

Происхождение металла

Иридий – платаноид, являющийся продуктом многофазового ядерного синтезирования элементов. На планете среди других металлов (из 1005) он занимает всего лишь 3%-ое значение, что означает нечастое его обнаружение. Учёные считают, что иридий скрыт в земном ядре или же в расплавленном железоникелевом слое (внешнее ядро).

В земной коре встречается в виде сплава с осмием или платиной.

Как получают

О том, что этот металл встречается только в сплавах, мы уже сказали. Но каким образом возможно получить иридий?
Источником породы является анодный шлам медноникелевого производства. Продукт – шлам насыщают, после чего, под действием «царской водки», переводят из состояния твёрдого в жидкое, в виде соединений хлорида H2[PtCl6].

В результате химики получают жидкую смесь металлов и добавляют в неё хлорид аммония NH4Cl. После чего производят выведение осадка из платины, а потом получают комплекс иридия (NH4)2[IrCl6]. (NH4)2[IrCl6] прокаливают при помощи кислорода и азота. На выходе получаете металлический иридий.

Места добычи

Химический элемент встречается в сплавовом виде в складчатых земных породах гор России, перетонитовых породах, расположенных в ЮАР, Кении, Южной Америке и т. д.

Где есть платина, там есть и иридий.

О характеристиках металла, как химического элемента:

Характеристика	Обозначение, значение
Иридий обозначается символом	Ir
Номер в таблице Менделеева	77
Вес атома	192,22 а.е.м.
Степени окисления	От 1 до 6 (5 не входит)
Плотность при комнатной температуре	22,7 г/см^3
Плотность в жидком состоянии	19,39 г/см^3
Плавление	При 2300 градусов по Цельсию
Кипение жидкого иридия	При 45 градусах Цельсия
Имеет кристаллическую решётку	Гранецентрированного куба

Элемент встречается разных цветов, самый распространённый – белый – KIrF6, лимонный – IrF5, золотой – K3IrCl6, светло-зелёный – Na3IrBr6, розовый – Cs3IrI6, малиновый – Na2IrBr6, тёмно-синий – IrI3. Разнообразие цветов обусловлено наличием в иридии различных солей.

Кстати, название своё металл получил за счёт этого разноцветия. Ирида – это богиня радуги в греческой мифологии.

Свойства и особенности

Имеет три синтетических изотопа (191,192,193). Каждый изотоп встречается в сплавовом иридии одиночно и отвечает за какие-либо особенности металла, которые отразятся на его будущем применении.
Не встречается в чистом виде в природных условиях. Только с каким-либо элементом, как примесь.
Используется для усиления металлических конструкций и сплавов. У иридия есть свойство укреплять и усиливать те соединения (физические и химические), в которые он добавляется.
Не теряет своих качеств при смешивании с другими химическими элементами, множественной переплавке и т. д.
В природе есть вид иридия, в котором смешаны два изотопа – 191 и 193. Такой изотопный металл считается самым крепким и долговечным.
Иридий высоко инертен, считается драгоценным металлом.
Иридий не окисляется при взаимодействии с солевыми остатками, кислотами, воздухом и высокими температурами. Как такового окисления не происходит. Но могут случаться впрыски иридия в незначительном количестве, в виде оксида металла IrO2. При температуре более 1300 градусов по Цельсию иридий не сразу же плавится, выделяя частично оксид IrO3.
Металл плохо поддаётся обработкам. Реакция достаточная для обработки иридия, его перегонка и придание формы происходит при красном световом излучении.
Металл воспроизводят искусственно, однако, по государственным нормам. Большое количество требуется для строительства дорог и создания механизмов автомобилей, но в ювелирной промышленности иридий не часто используется.
В зависимости от того, с каким металлом сплавлен иридий, зависит и его цена. К примеру, если он был найден, как примесь к золоту или платине, то основной будет цена золота за грамм плюс процентная стоимость иридия, в зависимости от его содержания в сплаве. Обычно это значение равняется – 10%.
Высокая цена, от 940 рублей за 1 грамм иридия, обусловлена тем, что процесс отшелушивания, отделения и дальнейшей обработки металла трудоёмок. В ближайшем будущем стоимость за 1 грамм вырастет, скорее всего, с 1719 рублей до 2500 рублей.
Иридий нетоксичен, не играет никакой важной биологической роли, но в природе встречается смертельно опасный вид иридия – IrF6 (гексафторид). Гексафторид вызывает мгновенное удушение при вдыхании паров.

Где применяется

В основном применяют не сам иридий, а его сплавы с металлами.

Сплав из иридия и платины применяют для изготовления посуды, для проведения химических опытов, создания хирургического инвентаря, ювелирных украшений и нерастворимых анодов. Ещё медно-иридиевую смесь используют для прибороточного строения. Этот сплав является особо прочным, его используют для покрытия сварочных узлов в строительных объектах.

Также иридий смешивают с гафнием, в таком случае сплав послужит инструментом для создания топливных баков.

Когда изотопный металл смешивают с вольфрамом, родием или же рением, то из полученной субстанции изготавливают термопары. Термопары – приборы для измерения температур более 2000 градусов.

Иридий, совместно с церием, латаном применяют в производстве катодов.

А вот один иридий, без вспомогательных элементов, используют для создания наконечников перьевых ручек.

Иридий применяют в крупных промышленных масштабах для создания иридиевых свеч сгорания. Такие свечи прослужат на 3 года дольше, чем обычные и выдержат пробег автомашины на 160 тысяч километров больше, чем стандартные.

За счёт иридия облегчилось строение дефектоскопов, которые выявляют все недостатки механизмов ручного запуска.

Кроме применения в медицине и промышленности, химический элемент берут за основу проведения многих химических операций. Он является термическим, химическим катализатором для ускорения получений конечного химического продукта. К примеру, его часто применяют для получения азотной кислоты.

За счёт иридия, в жаростойких тиглях выращивают кристаллы, которые необходимы для лазерной техники. Благодаря учёным и этому дару природы, стала возможной операция по лазерной коррекции зрения, по лазерному дроблению камней в почках и т. д.

Область применения металла велика, однако стоимость его довольно высокая, поэтому часто иридий заменяют синтетическими химозными элементами, которые уступают природному аналогу во всём.

Это незаменимый благородный металл, который необходим для функционирования машин, строительных объектов, создания прочных механизмов и прочего.

Читайте также: