词条 | 铱 |
释义 | § 理化性质 物理性质 铱 性状:银白色的铂族过渡金属。 第一电离能:9.1电子伏特。 莫氏硬度:6.5,硬度高且脆,高温时可压成薄片或拉丝。 密度:22.42 g/cm3 是密度第二高个的元素(次于锇)。 强度:耐2000℃的高温。质地坚硬,难以加工,通常与铂溶成合金用于耐磨、耐高温、耐腐蚀的器件上; 金属互化物:为超导体。 晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。 化学性质 耐腐蚀性:铱是已知最耐腐蚀的金属,只有铱粉可缓慢溶于王水,稍受熔融的强碱侵蚀,某些盐类和卤素对固体铱有腐蚀性。 反应:铱在强热时可与氧、氟、氯反应; 催化性:铱有形成配位化合物的强烈倾向和良好的催化性能。 活性:当铱被磨成粉末将更具化学活性且易燃。 主要化合价:+2、+4、+6[1] § 存在范围 在地壳中含量仅有9×10-9%。 主要存在于锇铱矿中。截至20世纪末,已发现的铂族矿物和含铂族元素的矿物已超过80种,加上变种和未定名矿物已达200个。在自然界中,铂族金属主国呈自然元素、自然合金、锑化物、硫化物、硫砷化物和铋碲化物的单独矿物存在,部分呈类质同像存在于硫化物,如黄铜矿、镍黄铁矿、紫硫镍(铁)矿等中。 § 提取方法 1、从矿石中提取铱合金 砂铂矿或含铂族金属的砂金矿用重选法富集可得精矿,铂或锇、铱的含量能达70-90%,可直接精炼。50年代以来铂族金属主要从铜镍硫化物铱共生矿中提取,小部分从炼铜副产品中提取。铂族含量高的冰镍,现在氧压下硫酸浸出,或氯化冶金分离其他金属后获得铂族精矿。铂族精矿经过直接溶解、分离、提纯,或先将锇、钌氧化挥发他离后,再分离、提纯其他铂族金属。 2、用乙醇-盐酸溶液吸收 将吸收液再加热蒸馏,并用碱液吸收得锇酸钠。在吸收液中加氯化铵,则锇以铵盐形式沉淀,在氢气中煅烧,可得锇粉。在蒸出锇的残液中加氯化铵,可得钌的铵盐,再在氢气中煅烧,可得钌粉。浸出钌和锇后的残渣主要为氧化铱,用王水溶解,加氯化铵沉出粗氯铱酸铵,经精制,在氢气中煅烧,可得铱粉。将铂族金属粉末用粉末冶金法或通过高频感应电炉熔化可制得金属锭。 4.制取高纯铂族金属 一般将金属溶解后,经反复提纯,精制方法有载体氧化水解、离子交换、溶剂萃取和重复沉淀等,然后再以铵盐沉出,经煅烧可得相应的高纯金属。[2] § 相关产品 铱金 铱金是稀有贵重金属,是铂和铱的合金,稀有程度在铂金之上。其熔点、强度和硬度都很高。颜色为银白色,具强金属光泽,硬度7。相对密度22.40,性脆但在高温下可压成箔片或拉成细丝,熔点高,达2454℃。化学性质非常稳定,不溶于水。主要用于制造科学仪器、热电偶、电阻绫等。高硬度的铁铱和铱铂合金,常用来制造笔尖和铂金首饰。 铱丝 呈细丝状金属铱加工材料。铱丝的电阻系数为6.03×10-2Ωmm2/m,铱丝用作高温抗氧化热电偶材料和灯丝材料。 铱铑合金 铱和铑的二元合金,在高温下为连续固溶体,有IrRhl0、IrRh40、IrRh50和IrRh­;70等合金。Ir-Rh40合金的铸态维氏硬度l736MPa,IrPh70的为1422MPa。合金的高温抗氧化能力比纯铱强,在2000℃时IrRh60氧化失重约5%。而纯铱失重高达27%。用高频炉氩气保护熔炼,铸锭经热轧和适量的冷加工成材。主要用作高温抗氧化热电偶,使用温度可达2000℃以上,有IrRh60-Ir、IrRh40-Ir以及IrRh50-IrRu10等,后者热电势最高,在2000℃时可达17.18mV。 § 用途 铱做的笔尖 1、最重要的铱化合物为其盐类和氯化的酸类 ,铱也可以形成有机金属化合物,作为工业用催化剂和研究用途,例如用于化学工业上合成醋酸的CativaTM 催化法需要使用铱的羰基配合物[Ir(CO)2I2]−。 2、铱使用于需要在高耐蚀性,高温工作环境的设备,如火星塞,坩埚(高温下的半导体再结晶)和生产氯气的氯碱法之电极。因其抗腐蚀性,铱也用于放射性同位素热电机的保护层。 3、汽车工业界,铱可用于制作高档次火花塞的放电极,其性能优于铜质火花塞。 4、铱可在铂矿中发现。熔点、硬度都比铂高。铱铂合金曾被用于制作国际米原器,用10%铱和90%铂的合金制成国际米尺,作为长度单位米的标准。 5、铱卫星,是一组拥有66枚卫星的洲际通讯系统。它本来设计有77枚卫星,所以用有77个电子的铱元素命名。[3] § 相关事件 2012年4月,媒体爆出铱代替黄金的行业内幕:由于铂和金比较相像,但相比市价300多元一克的金,一克铱的售价只有几十元。如果加工者在20克的金饰中加入了5克铱的话,就可以额外获利一千元。[4] |
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