۷ کاربرد فلز ایریدیم

عنصر ایریدیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی مندلیف است که با نماد Ir شناخته می‌شود. این عنصر دارای عدد اتمی ۷۷ و عدد جرمی ۱۹۲.۲۱۷ بوده و به دلیل ویژگی‌های خاص خود در گروه ۹ و دوره ۶ جدول تناوبی قرار دارد. ایریدیوم به مقاومت بسیار بالای خود در برابر خوردگی و فرسایش مشهور است و به‌عنوان یکی از عناصر کمیاب و فلزات واسطه شناخته می‌شود. این عنصر همچنین در خانواده فلزات پلاتینی دسته‌بندی شده است. با توجه به نقطه ذوب بسیار بالای ایریدیوم، شکل‌دهی به این فلز دشوار است. علاوه بر این، ترکیبات متنوع این عنصر نیز شناسایی شده‌اند که کاربردهای خاصی در صنایع مختلف دارند. در ادامه با جزئیات بیشتری درباره این عنصر شیمیایی آشنا خواهید شد. این مقاله به منظور آگاهی بیشتر مخاطبین و علاقه مندان به انواع فلزات گرانبها از سوی سایت تخصصی pelatin .ir ارائه گردیده است. فیدار فلزات رهسام آران اولین مرکز خرید و فروش پلاتین ، خرید و فروش رودیوم ، خرید و فروش پالادیوم میباشد. 

۷ کاربرد فلز ایریدیم

عنصر ایریدیم یکی از عناصر جدول تناوبی مندلیف است که با نماد شیمیایی Ir شناخته می‌شود. نام ایریدیم از کلمه لاتین *Iris* به معنای رنگین‌کمان برگرفته شده است، زیرا محلول‌های نمک این عنصر دارای طیف رنگی متنوع و چشم‌نوازی هستند. همچنین گفته می‌شود این نام از الهه یونانی آیریس الهام گرفته و توسط کاشف آن، اسمیتسون تنانت، انتخاب شده است.

ایریدیم نخستین بار در سال ۱۸۰۳ توسط دانشمند انگلیسی اسمیتسون تنانت کشف شد. او موفق به جداسازی این عنصر از باقی‌مانده‌های سیاه‌رنگ پلاتین خام شد که در تیزاب سلطانی، ترکیبی از اسید نیتریک و هیدروکلریک، حل نشده بود.

منشا ایریدیم

یکی از پرسش‌های مهم درباره این فلز گران‌بها، منبع پیدایش آن است. بسیاری از دانشمندان بر این باورند که ایریدیم منشا فرازمینی دارد و نتیجه برخورد یک شهاب‌سنگ یا اخترچه به زمین است. در مقابل، برخی معتقدند این عنصر می‌تواند منشأ آتشفشانی داشته باشد. علت این اختلاف نظر در این است که ایریدیم در شهاب‌سنگ‌ها به مراتب بیشتر از پوسته زمین یافت شده است.

نکته جالب توجه درباره ایریدیم این است که در پایان دوره کرتاسه و آغاز دوره سوم زمین‌شناسی، که با برخورد یک شهاب‌سنگ بزرگ و انقراض دایناسورها همراه بود، لایه‌ای نازک از خاکستر حاوی مقادیر بالای ایریدیم در سطح زمین تشکیل شد. آزمایش‌های انجام‌شده روی این خاکستر شواهد قابل توجهی ارائه داده‌اند که تأیید می‌کند ایریدیم می‌تواند منشا فرازمینی داشته باشد.

منابع ایریدیم

به طور طبیعی، این فلز ارزشمند در آلیاژهای طبیعی ایریدیوم و اسمیم موسوم به Iridiosmium یافت می‌شود که در کوه‌های اورال، آمریکای شمالی و جنوبی پراکنده‌اند. همچنین در رسوبات آبرفتی رودخانه‌هایی که سرشار از پلاتین هستند وجود دارد. علاوه بر این، منابعی از ایریدیم در سنگ‌های معدنی حاوی نیکل در سادبری انتاریو کشف شده است. هرچند حجم پلاتین در این معادن کم است، اما وجود مقادیر زیادی نیکل فرآوری‌شده بازیافت ایریدیم را مقرون‌به‌صرفه می‌کند.

این فلز اغلب به‌صورت آزاد یا در ترکیب با دیگر فلزات گروه پلاتین دیده می‌شود. به علاوه، به صورت تجاری به عنوان محصول فرعی در فرآیند استخراج نیکل و مس به دست می‌آید.

عنصر ایریدیوم یکی از فلزات با ارزش و خاص خانواده پلاتین است که ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی منحصربه‌فردی دارد. این عنصر تحت تأثیر اسیدهای قوی نظیر تیزاب سلطانی (aqua regia) قرار نمی‌گیرد. با این حال، نمک‌های جامد مانند کلرید سدیم (NaCl) یا سدیم سیانید (NaCN) می‌توانند بر آن تأثیر بگذارند و آسیب‌پذیری‌هایی ایجاد کنند. جالب توجه است که ایریدیوم در ابتدا از ترکیبات پلاتین موجود در تیزاب سلطانی استخراج شده است. نام “ایریدیوم” (به معنای رنگین‌کمان) به دلیل نمک‌های رنگارنگی که از این عنصر به دست آمده، انتخاب شده است.

رنگ ایریدیوم شباهت زیادی به پلاتین سفید دارد، اما کمی متمایل به زرد است. این فلز سخت و شکننده بوده و مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی از خود نشان می‌دهد. به همین دلیل، کاربردهای آن در طراحی ابزارهای سنگین و ماشین‌آلات مستحکم بسیار رایج است. یکی از مهم‌ترین موارد استفاده از ایریدیوم، در تولید مترهای استاندارد پاریس است، که با استفاده از آلیاژی حاوی 90 درصد پلاتین و 10 درصد ایریدیم ساخته می‌شوند.

عنصر ایریدیوم که در جدول تناوبی با عدد اتمی 77 نشان داده می‌شود، وزن مخصوصی تقریبا معادل اسمیم دارد. این فلز در طبیعت به صورت خالص یافت نمی‌شود و عموماً همراه با پلاتین و سایر فلزات در رسوبات آبرفتی موجود است. برای مطالعه دقیق‌تر ساختار اتمی آن، می‌توانید به مدل اتمی بور مراجعه کنید و اطلاعات جامع‌تری کسب نمایید.

روش بازیافت ایریدیم

بازیافت ایریدیم به دلیل نقطه ذوب بسیار بالای این فلز، چالشی منحصر به فرد به شمار می‌آید. نمی‌توان این فلز را با کوره‌هایی که برای ذوب نقره یا طلا استفاده می‌شوند به دمای ذوب رساند. اما چه روش‌هایی برای بازیافت ایریدیم وجود دارد؟ در زیر به برخی از متداول‌ترین روش‌های ذوب ایریدیم اشاره می‌کنیم:

–ذوب با استفاده از کوره القایی 

– ذوب از طریق تیزآب سلطانی 

– بهره‌گیری از گاز کلر برای ذوب 

– ذوب در مخازن تحت فشار با استفاده از گاز اکسید گوگرد (SO₂) 

کاربردهای عنصر ایریدیم

ایریدیم به دلیل ویژگی‌هایی همچون نقطه ذوب بالا، مقاومت فوق‌العاده در برابر اکسیداسیون و سختی بسیار زیاد، در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد. این فلز در حوزه‌های متنوعی از جمله صنعت، خودروسازی، تجهیزات الکترونیکی، پزشکی و سلامت نقش پررنگی ایفا می‌کند. اصلی‌ترین کاربرد ایریدیم به عنوان عامل سخت‌کننده در آلیاژهای پلاتین است. به عنوان مثال، از آلیاژ پلاتین-ایریدیم برای ساخت اجسامی نظیر بتن گلدان‌ها، دیگ‌های کوره و نیز لوازمی که در معرض حرارت بالا قرار می‌گیرند مانند تجهیزات آزمایشگاهی استفاده می‌شود.

علاوه بر این، سایر کاربردهای ایریدیم شامل موارد زیر هستند:

– تولید اتصالات برقی و الکتریکی، مانند شمع خودرو 

– کاربرد در فرآیند استخراج نفت 

– استفاده از آلیاژ ایریدیم-اسمیم در ساخت قطب‌نما، نوک خودکار و خودنویس 

– به‌کارگیری فرم پودری آن (ایریدیم سیاه) برای رنگ‌آمیزی چینی و سرامیک به رنگ سیاه 

– استفاده به عنوان آند در صنایع آبکاری 

– انجام عملیات رادیوگرافی با تجهیزات تخصصی 

– کاربرد در پرتودرمانی و درمان انواعی از سرطان‌ها 

– ترکیب با فلزات گران‌بهایی مانند پلاتین در دندانپزشکی برای ساخت دندان مصنوعی و روکش دندان 

ایریدیم با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد خود، جایگاه ویژه‌ای در صنایع پیشرفته دارد و نقش آن در توسعه فناوری‌های مختلف انکارناپذیر است.

سخن آخر:

ایریدیم (Iridium) یکی از عناصر کلیدی جدول تناوبی عناصر است که با نماد شیمیایی Ir و عدد اتمی 77 شناخته می‌شود. این فلز از خانواده گروه پلاتین بوده و ویژگی‌هایی مشابه رودیوم دارد. ایریدیم دارای رنگی سفید مشابه پلاتین است، اما سایه‌ای ملایم از زرد نیز در آن دیده می‌شود. این عنصر در سال 1803 توسط شیمیدان انگلیسی، اسمیتسون تنانت، در میان ناخالصی‌های نامحلول پلاتین کشف شد. تنانت نام ایریدیم را با الهام از ایریس، الهه یونانی رنگین‌کمان، انتخاب کرد؛ زیرا نمک‌های این عنصر طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها را نشان می‌دهند. یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های ایریدیم، مقاومت فوق‌العاده بالای آن در برابر خوردگی و فرسایش است که حتی در دماهایی بالاتر از 2000 درجه سانتی‌گراد نیز حفظ می‌شود. تنها برخی از نمک‌ها و هالوژن‌های خاص توانایی ایجاد خوردگی در آن را دارند. به دلیل این ویژگی استثنایی، ایریدیم به عنوان مقاوم‌ترین فلز در برابر خوردگی شناخته می‌شود. با این حال، پودر و ذرات ریز ایریدیم به شدت قابل اشتعال و واکنش‌پذیر هستند. علاوه بر این، سختی و شکنندگی بالای ایریدیم فرآیندهایی مانند ماشین‌کاری و شکل‌دهی آن را دشوار می‌کند. ایریدیم عمدتاً از سنگ معدن پلاتین و به‌ عنوان محصول جانبی استخراج نیکل به‌ دست می‌آید. منابع اصلی این فلز در کشورهای آفریقای جنوبی، آلاسکا (ایالات متحده)، میانمار (برمه)، برزیل، روسیه و استرالیا قرار دارند. در اواخر قرن بیستم، آفریقای جنوبی به عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده ایریدیم در جهان شناخته می‌شد.  قیمت بالای ایریدیم، که حتی از طلا نیز فراتر است، بیانگر ارزش بالای این فلز است .  در این متن به معرفی ایریدیم، کاربردهای آن و همچنین منابع و فرآیندهای استخراج این عنصر پرداخته شد تا دیدی جامع درباره این فلز پرکاربرد ارائه شود. برای اطلاع از قیمت انواع فلزات گرانبها  با ما در pelatin .ir تماس بگیرید.