Τι είναι το ιρίδιο;
Ως ένα από τα σπανιότερα, λιγότερο συχνά εμφανιζόμενα, μέταλλα, το ιρίδιο (Iridium, Ir) είναι πιθανώς άγνωστο στο ευρύ κοινό. Ωστόσο, παρά τη σπανιότητα του, το ιρίδιο είναι ένα από τα πιο σημαντικά μέταλλα στην επιστήμη και τη φύση, διαδραματίζοντας πολύ σημαντικό ρόλο σε πολλαπλές ανακαλύψεις, διαδικασίες και θεωρίες τους τελευταίους δύο αιώνες.
Disclaimer: Απαγορεύεται η αναδημοσίευση, αναπαραγωγή, ολική, μερική ή περιληπτική ή κατά παράφραση ή διασκευή ή απόδοση του περιεχομένου του παρόντος διαδικτυακού τόπου με οποιονδήποτε τρόπο, χωρίς αναφορά στο RAWMATHUB.GR (με ενεργό link) ή χωρίς την προηγούμενη γραπτή άδεια του RAWMATHUB.GR.
Η ιστορία της ανακάλυψης του ιριδίου
Το 1803 ο Smithson Tennant, ένας χημικός από το Yorkshire της Αγγλίας, πειραματιζόταν με τον λευκόχρυσο, ένα γνωστό αλλά ελάχιστα μελετημένο στοιχείο έως τότε. Είχε παρατηρηθεί προηγουμένως ότι η διαλυτοποίηση του λευκόχρυσου στο βασιλικό νερό (Aqua Regia), το οποίο είναι μίγμα πυκνού νιτρικού οξέος (HNO3) και πυκνού υδροχλωρικού οξέος (HCl) σε αναλογία 1:3, άφηνε πίσω της ένα μαύρο υπόλειμμα. Μέχρι τότε, κανείς δεν είχε εξετάσει ιδιαίτερα αυτό το υπόλειμμα, το οποίο απορριπτόταν ως παραπροϊόν της διεργασίας χωρίς αξία. Η περιέργεια όμως του Tennant τον οδήγησε στο να προσπαθήσει να εντοπίσει τη σύσταση αυτού του υπολείμματος.
Αφού χρησιμοποίησε διάφορες μεθόδους για την αναγνώριση και ανάκτηση των συστατικών του υπολείμματος, με χρήση καυστικών αλκαλίων και όξινων διαλυμάτων, κατάφερε να απομονώσει δύο μέταλλα από το υπόλειμμα.
Στη συνέχεια, μετά από περισσότερους πειραματισμούς και διεργασίες εξευγενισμού, παρατήρησε ότι το ένα από τα δύο στοιχεία παρήγαγε μια χαρακτηριστική οσμή κατά τη διαδικασία εξευγενισμού του, γεγονός που τον έκανε να το ονομάσει όσμιο (Osmium) από την ελληνική λέξη για τη μυρωδιά. Το δεύτερο στοιχείο, παρατήρησε ότι εμφάνιζε διάφορους χρωματισμούς όταν φωτιζόταν, λόγω των διαφόρων αλάτων του που ήταν παρόντα στο δείγμα. Για αυτό το μέταλλο επέλεξε το όνομα ιρίδιο (Iridium) από την Ελληνίδα θεά Ίριδα, την προσωποποίηση του ουράνιου τόξου στην ελληνική μυθολογία.
Ποιες είναι οι εφαρμογές του ιριδίου και γιατί βρίσκεται σε μεγάλη ζήτηση;
Το ιρίδιο είναι περιζήτητο επειδή έχει μερικές μοναδικές ιδιότητες, όπως εξαιρετικά υψηλή αντοχή στη θερμοκρασία και τη διάβρωση, και πολύ χαμηλή αντιδραστικότητα, ακόμη και χαμηλότερη από το χρυσό, οι οποίες το καθιστούν ιδανικό για πολλές εξειδικευμένες χρήσεις.
Μπουζί και ηλεκτρικές επαφές
Χάρη στη χαμηλή αντιδραστικότητα και το υψηλό σημείο τήξης, το ιρίδιο χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικές επαφές σε ακραία περιβάλλοντα (για παράδειγμα ηλεκτρονικές συσκευές στο διάστημα από τη NASA).
Μια άλλη, πιο γήινη, εφαρμογή, είναι τα ηλεκτρόδια στα μπουζί των αυτοκινήτων τα οποία εκτίθενται σε θερμοκρασίες περίπου 950°C και σε υψηλής αντιδραστικότητας χημικές ουσίες, οπότε το υλικό κατασκευής τους πρέπει να είναι πολύ ανθεκτικό για να έχουν μία ικανοποιητική διάρκεια ζωής. Τα μπουζί με επίστρωση ιριδίου μπορούν να διαρκέσουν 25% περισσότερο και να παρέχουν ισχυρότερο σπινθήρα από άλλες λύσεις.
Η διαρκής αύξηση της παραγωγής ηλεκτρικών αυτοκινήτων έχει προκαλέσει επίσης αύξηση της ζήτησης για ιρίδιο. Το γεγονός αυτό, με τη σειρά του, αυξάνει την αξία του μετάλλου και τα επίπεδα παραγωγής σε όλο τον κόσμο. Είναι χαρακτηριστικό ότι από τον Μάρτιο του 2020 έως το Μάρτιο του 2021, το κόστος του ιριδίου αυξήθηκε από 1.500$ ανά ουγγιά, σε πάνω από 6.000$.
Η πρότυπη ράβδος μέτρησης μήκους του συστήματος S.I.
Μέχρι το 1960, η μονάδα μέτρησης μήκους, το μέτρο, ορίζονταν μέσω ενός φυσικού αντικειμένου, δημιουργώντας μία μονάδα βάσης πάνω στην οποία βασίστηκαν τα υπόλοιπα πρότυπα.
Για να γίνουν οι μετρήσεις πιο ακριβείς και επαναλαμβανόμενες, δημιουργήθηκε ένα κράμα πλατίνας και ιριδίου. Αυτό το κράμα επιλέχθηκε λόγω της εξαιρετικά υψηλής αντοχής του στη διάβρωση και τη χαμηλή του αντιδραστικότητα, καθώς και του πολύ χαμηλού συντελεστή θερμικής διαστολής του.
Μετά το 1960, ωστόσο, η μονάδα μέτρησης μήκους ορίστηκε θεωρητικά, ως η απόσταση που διανύει το φως σε καθορισμένο χρόνο, αλλά η πρότυπη ράβδος από πλατίνα και ιρίδιο εξακολουθεί να υπάρχει σε ένα μουσείο στο Παρίσι.
Πώς εξορύσσεται το ιρίδιο;
Το ιρίδιο σπάνια εξορύσσεται μόνο του και στην πραγματικότητα προκύπτει ως υποπροϊόν της εξόρυξης νικελίου και λευκόχρυσου. Για κάθε 190 τόνους λευκοχρύσου που εξορύσσονται, αντιστοιχούν περίπου 7,5 τόνοι ιριδίου.
Μετά την εξαγωγή του μεταλλεύματος, το ιρίδιο απομονώνεται από το λευκόχρυσο με διάφορες μεθόδους, συμπεριλαμβανομένης της ανάμειξης σε διάλυμα με υπεροξείδιο του νατρίου και στη συνέχεια εκχύλιση μέσω εφαρμογής βασιλικού νερού (Aqua Regia), της ίδιας διαδικασίας που χρησιμοποιήθηκε το 1803 για την ανακάλυψη του στοιχείου.
Γιατί το ιρίδιο είναι τόσο σπάνιο;
Η απλή απάντηση είναι ότι υπάρχει πολύ λίγο ιρίδιο στον πλανήτη, ίσως το 1/20 των αποθεμάτων λευκοχρύσου, ο οποίος είναι επίσης σπάνιος.
Επιπλέον, η διαδικασία εξαγωγής καθαρού Ιριδίου είναι πολύπλοκη, με τις χαμηλές ποσότητες παγκοσμίως να μην επιτρέπουν οικονομίες κλίμακας της μαζικής παραγωγής, ώστε να επέλθει μείωση του μοναδιαίου κόστους.
Πληροφορίες για το ιρίδιο
- Είναι το ένατο πιο σπάνιο στοιχείο στη γη
- Είναι μέταλλο μετάπτωσης με πλειάδα χρήσεων που οφείλονται στην πολύ υψηλή πυκνότητα του και σημείο τήξης σχεδόν 2.500 βαθμών Κελσίου
- Το ιρίδιο είναι το πιο ανθεκτικό στη διάβρωση υλικό που είναι γνωστό στον άνθρωπο
- Οι αστεροειδείς και οι κομήτες έχουν πολύ υψηλή περιεκτικότητα σε ιρίδιο
- Η παρουσία μεγάλων ποσοτήτων ιριδίου σε συγκεκριμένα σημεία του φλοιού της Γης αποδεικνύει τη θεωρία ότι οι δεινόσαυροι εξαφανίστηκαν από έναν αστεροειδή πριν από περίπου 65 εκατομμύρια χρόνια
- Είναι το δεύτερο πιο πυκνό στοιχείο, μετά το όσμιο
- Οι περισσότερες εξορύξεις ιριδίου γίνονται στη Νότια Αφρική, την Αλάσκα, τη Βραζιλία και τη Ρωσία
Με πληροφορίες από metalsupermarkets.com
ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ - ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ RAWMATHUB.GR
