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更新时间:2024-12-19 07:22:01 编号:f6380a4j0b3830
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曹强

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铱属于铂系金属,和铂一样呈白色,另带少许黄色。铱坚硬易碎,熔点也非常高,所以很难铸造和塑性。制造工序因此一般使用粉末冶金。铱是一种在1600 °C以上的空气中仍保持优良力学性质的金属。其沸点,在所有元素中排第10位。铱在0.14 K以下会呈现超导体性质。

铱属铂系元素。铂系元素几乎完全成单质状态存在,高度分散在各种矿石中,例如原铂矿、硫化镍铜矿、磁铁矿等。铂系元素几乎无例外地共同存在,形成天然合金。在含铂系元素矿石中,通常以铂为主要成分,而其余铂系元素则因含量较小,经过化学分析才能被发现。由于锇、铱、钯、铑和钌都与铂共同组成矿石,因此它们都是从铂矿提取铂后的残渣中发现的。

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, 抗拉强度1493MPa,伸长率10%~20%。用粉末冶金法和熔铸-压力加工法均可生产出Ф0.15mm细丝。铱丝用作高温抗氧化热电偶材料和灯丝材料。Ir-W热电偶E2200℃=44.19mv,在1000~2000℃范围内,热电势与温度的关系几乎成直线,但只能在中性气氛或真空中使用。

铱是地球地壳中稀有的元素之一,平均质量比例只有百万分之0.001。金的丰度是它的40倍,铂是它的10倍,而银和汞都是它的80倍。相比之下,铱在陨石里的含量则高很多,一般在百万分之0.5以上。科学家相信,铱在整个地球的含量比在地壳中的含量高很多,但由于它密度高,而且具亲铁性,所以在地球仍处于熔融状态时,就已沉到地球的内核了。

铱在自然中以属或合金的形态出现,尤其是各种比例的铱﹣锇合金。镍和铜矿藏中含有铂系金属的硫化物(如(Pt,Pd)S)、碲化物(如PtBiTe)、锑化物(PdSb)和砷化物(如PtAs2)。这些化合物中的铂会被少量的铱和锇元素取代。与其他铂系元素一样,铱可以形成自然镍合金及铜合金。

铂族金属再生:铂族金属稀有而贵重,历来重视回收。废催化剂、废电器元件、含铂的残破器皿、废电镀液、珠宝装饰品厂的废料等都可从中回收铂族金属。铂族金属的分离和提纯:铂族金属的提取和精制流程因原料成分、含量的不同而异。将铂族金属精矿或含铂族金属的阳极泥用王水溶解,钯、铂、金均进入溶液。用盐酸处理以破坏亚硝酰化合物,然后加硫酸亚铁沉淀出金。加氯化铵,铂呈氯铂酸铵沉淀出,煅烧氯铂酸铵可得含铂99.5%以上的海绵铂。分离铂后的滤液,加入过量的氢氧化铵,再用盐酸酸化,沉淀出二氯二氨配亚钯形式的钯,再在氢气中加热煅烧可得纯度达99.7%以上的海绵钯。

铱的需求量从2009年的2.5吨升至2010年的10.4吨。这主要是因为电子相关应用的需求量从0.2吨升至6吨:铱制坩埚被广泛用于大型单个晶体的生产,而这些晶体的需求在这段时间大大提高。铱的消耗量预期将因为积累的坩埚库存而饱和,这在2000年代也曾经发生过。其他重要应用还包括火花塞(2007年消耗0.78吨)、氯碱法所用的电极(同年消耗1.1吨)以及化学催化剂(同年消耗0.75吨)。
铱的耐腐蚀、耐高温性质很强,所以非常适合作为合金添加物。飞机引擎中的一些长期使用部件是由铱合金组成的,铱﹣钛合金也被用作水底管道材料。加入铱可提升铂合金的硬度。纯铂的维氏硬度为56 HV,而含50%铱的铂合金硬度可超过500 HV。
成块的铱金属没有生物用途亦无害,因为它不与生物组织反应。和大部份金属一样,铱的金属细粉具有危险性。这样的粉末会刺激组织,且容易在空气中燃烧。由于铱化合物的处理量一般都很低,所以人们对其毒性所知甚少。不过铱的可溶盐,如各种卤化铱,则含有毒性。大部份铱化合物都不可溶,所以很难被人体吸收。

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