Райдужний метал

Безсумнівна перевага іридію - його здатність практично вічно зберігати свої цінні властивості, як би не мінялися навколишні умови. Якби не висока вартість (він дорожче самої платини!), перед ним були б розкриті двері в багато сфер наукової та інженерної діяльності людини. Поки ж така розкіш вченим і конструкторам часто не по кишені, і тому іридій працює сьогодні лише там, де він практично незамінний. Так, з цього металу виготовляють лабораторні тиглі для проведення дослідів з грізним фтором і його агресивними сполуками. З іридію роблять також мундштуки для видування тугоплавкого скла. Для вимірювання високих температур (2000-2300 °C) сконструйована термопара, електроди якої виконані з іридію і його сплаву з рутенієм або родієм.

Дуже перспективні міцні і зносостійкі іридієві покриття. Сьогодні їх застосовують рідше, ніж, скажімо, платинові, паладієві або родієві. Це пояснюється, мабуть, перш за все технологічними труднощами, що виникають при нанесенні іридію на інші метали. Іридієві покриття можна отримати електролітичним шляхом з розплавлених ціанідів калію і натрію при 600 °C. Трохи простіший інший спосіб - плакування. У цьому способі на той чи інший метал наносять тонкий шар іридію, а потім "бутерброд", що утворився, потрапляє під гарячий прес. В результаті цього покриття міцно прилипає до основного металу. Подібним способом виготовляють і покритий іридієм дріт: на заготовку з вольфраму або молібдену надягають "сорочку" - іридієву трубку і гарячим куванням з подальшим волочінням отримують біметалічний дріт потрібної товщини. Такий дріт може використовуватися, наприклад, для виробництва керуючих сіток в електронних лампах.

Розроблено також хімічний спосіб нанесення іридієвих покриттів на метали і кераміку. В цьому способі на поверхню виробу наносять розчин комплексної солі іридію, наприклад з фенолом або іншою органічною сполукою, і в контрольованій атмосфері нагрівають виріб до 350-400 °C: органічна речовина випаровується, а шар іридію залишається.

У чистому вигляді або в союзі з іншими металами іридій знаходить застосування в хімічній промисловості: іридієво-нікелеві каталізатори допомагають отримувати пропилен з ацетилену і метану. Платинові каталізатори, до складу яких входить іридій, прискорюють реакцію утворення окислів азоту в процесі отримання азотної кислоти.

Дуже красиві і різноманітні за кольором солі іридію. Практичної користі ця краса поки не приносить, проте саме їй елемент зобов'язаний своєю назвою. В 1804 році англійський хімік Смітсон Теннант, досліджуючи чорний порошок, що залишався після розчинення самородної платини в царській горілці, відкрив в ньому два нові елементи. Солі одного з них були пофарбовані буквально в усі кольори веселки. Теннанту не довелося довго ламати голову в пошуках підходящої для нього назви: елемент був названий іридієм - так як по-грецьки "іріоейдес" означає райдужний.

Долі платинових металів переплелися настільки тісно, що розповідь про один з них немислима без згадки про інші. В 1840 році професор Казанського університету К. К. Клаус зацікавився проблемами переробки уральської платинової руди. На його прохання петербурзький Монетний двір надіслав йому проби платинових залишків - нерозчинного осаду, що утворювався після обробки сирої платини царською горілкою. "На самому початку роботи, - писав пізніше вчений, - я був здивований багатством свого залишку, бо витягнув з нього, крім 10 % платини, чималу кількість іридію, родію, осмію, деяку кількість паладію і суміш різних металів особливого змісту..."

Якщо спочатку Клаус ставив перед собою лише чисто практичну мету - знайти спосіб переробки залишків платинової руди в платину, то вже незабаром ці дослідження набули більш глибокий науковий характер і повністю захопили вченого. "Два повних роки, - згадував Клаус, - я працював над цим з раннього ранку до пізньої ночі, жив тільки в лабораторії, там обідав і пив чай, і при цьому став жахливим емпіриком". Останнє твердження мало цілком конкретний зміст: за словами О. М. Бутлерова - учня Клауса, той "мав звичку ... при розчиненні платинових руд в царській горілці перемішувати рідину прямо усіма п'ятьма пальцями і визначати міцність кислот на смак". Втім, це було властиво не тільки Клаусу, але й іншим хімікам старої школи, які, отримавши яку-небудь речовину, завжди "дегустували" її (до середини XIX століття при описі властивостей речовини необхідно було вказати також і її смак), піддаючи себе величезній небезпеці: так, знаменитий шведський вчений Карл Шеєле загинув, спробувавши на смак отриману ним суху синильну кислоту.

Праці Клауса увінчалися успіхом: спосіб переробки платинових залишків було знайдено, і тепер вченому належало їхати в Петербург, щоб повідомити про це міністра фінансів. Для поїздки в столицю Клаус змушений був зайняти 90 рублів у одного зі своїх друзів (повернути борг вчений зміг лише через кілька років, коли придбав всесвітню популярність). Після приїзду в Петербург Клаус був прийнятий міністром і домігся від нього санкції на отримання необхідних для продовження досліджень матеріалів. Йому було видано 1/2 фунта платинових залишків і 1/4 фунта сирої платини.

Повернувшись до Казані, вчений знову з головою поринув у роботу, яка тривала багато років і дала блискучі результати. Найважливішим із них стало відкриття в 1844 році невідомого раніше хімічного елемента - останнього "російського члена платинового сімейства". "Уже на опчатку роботи, - писав Клаус, - я помітив присутність нового тіла, але спочатку не знайшов способу відділення його від домішок. Більше року трудився я над цим елементом, і нарешті відкрив легкий і вірний спосіб добування його в чистому вигляді. Цей новий метал, названий мною рутенієм в честь своєї батьківщини, належить без сумніву до тіл вельми цікавих".

Але відкриття Клауса не відразу отримало визнання. Перші проби з'єднань нового елемента вчений послав у Стокгольм Є.Я. Берцеліусу, який користувався величезним авторитетом у всіх хіміків. Яким же було розчарування Клауса, коли він дізнався, що, на думку цього маститого вченого, надіслана йому речовина не містить новий елемент, а являє собою погано очищене з'єднання іридію. Переконаний у своїй правоті Клаус знову і знову проводив досліди, забуваючи часом про елементарні заходи захисту. Правда, через кілька років вчений попереджав своїх колег: "При роботі з осмієвим іридієм треба остерігатися парів осмієвої кислоти. Ця дуже летюча речовина належить до найшкідливіших тіл і діє переважно на легені і на очі, викликаючи сильні запалення. Я багато терпів від неї". Але занадто великим було бажання Клауса переконати науковий світ у тому, що він дійсно відкрив новий елемент. І він, нарешті, зумів це зробити. Препарати з'єднань рутенію знову були послані Берцеліусу, і той, провівши ретельні дослідження, зрозумів, що раніше помилявся в своїх висновках. "Прийміть мої щирі вітання з чудовими відкриттями і витонченою їх обробкою, - писав він Клаусу, - завдяки ним Ваше ім'я буде записане в книзі історії хімії".

Підсумком напруженої роботи Клауса стала опублікована в 1845 році праця "Хімічне дослідження залишків уральської платинової руди і металу рутенію", в якій вперше були всебічно описані і властивості іридію. При цьому сам Клаус відзначав, що іридієм він займався більше, ніж іншими металами платинової групи. Рекомендації вченого стали науковою базою для створення технології отримання іридію та інших платиноїдів.

(За матеріалами книги С. І. Венецького "Розповіді про метали" та Вікіпедії)