Иридий металл или неметалл

Обновлено: 22.01.2025

ИРИ́ДИЙ -я; м. [от греч. iris (iridos) - радуга] Химический элемент (Ir), тяжёлый тугоплавкий редкоземельный металл серовато-белого цвета (используется для нанесения защитных покрытий). Добыча иридия.

(лат. Iridium), химический элемент VIII группы периодической системы, относится к платиновым металлам. Плотность 22,65 г/см 3 , t_пл 2447°C. Применяют для нанесения защитных покрытий. Компонент сплавов с Pt, Os и др. (химическая аппаратура, эталоны мер, детали измерительных приборов, напайка «вечных перьев»). Название от греческого íris — радуга.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Полезное

Смотреть что такое "иридий" в других словарях:

ИРИДИЙ — (от греч. iris радуга). Металл, из группы платины, соединения которого отличаются радужными цветами. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ИРИДИЙ благородный металл серого цвета; уд. вес 22,5. Плавится… … Словарь иностранных слов русского языка

Иридий — м л, Ir. Куб. Белый. Тв. 7. Уд. в. 22,6. Наблюдался только при микроскопических исследованиях в виде продуктов распада в Pt. Возможно, содержит Pt и близок к. платинистому Ir. Не изучен. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под… … Геологическая энциклопедия

ИРИДИЙ — ИРИДИЙ, ирид муж. весьма твердый, беловатый металл, находимый обычно в сплаве с осмием и вместе с платиной. Иридиевый, иридовый, к металлу иридию относящийся. Иридистый, содержащий примесь иридия. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля

ИРИДИЙ — (Iridium), Ir, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 77, атомная масса 192,22; относится к платиновым металлам. Открыт английским химиком С. Теннантом в 1804 … Современная энциклопедия

ИРИДИЙ — (лат. Iridium) Ir, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 77, атомная масса 192,22, относится к платиновым металлам. Плотность 22,65 г/см³, tпл 2447 .С. Применяют для нанесения защитных покрытий. Компонент сплавов … Большой Энциклопедический словарь

ИРИДИЙ — ИРИДИЙ, иридия, мн. нет, муж. (иностр.) (хим.). Редко встречающийся химический элемент тяжелый металл, близкий к платине. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ИРИДИЙ — (Iridium), Ir, хим. элемент VIII группы периодич. системы элементов, ат. номер 77, ат. масса 192,22, относится к платиновой группе благородных металлов. Природный И. состоит из изотопов с массовыми числами 191 (37,3%) и 193 (62,7%). Электронная… … Физическая энциклопедия

иридий — сущ., кол во синонимов: 4 • металл (86) • минерал (5627) • платиноид (8) • … Словарь синонимов

Иридий — (Iridium), Ir, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 77, атомная масса 192,22; относится к платиновым металлам. Открыт английским химиком С. Теннантом в 1804. … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ИРИДИЙ — хим. элемент, символ Ir (лат. Iridium), ат. и. 77, ат. м. 192,22. Серебристо белый металл, плотность 22400 кг/м3, tпл = 2410°С. Из сплава платины (90%) и иридия (10%) изготовлены эталоны метра и килограмма … Большая политехническая энциклопедия

Иридий

Иридий (лат. Iridium , обозначается знаком Ir) — химический элемент с атомным номером 77 в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Иридий — очень твёрдый, тугоплавкий, серебристо-белый переходный металл платиновой группы, обладающий высокой плотностью и сравнимый по этому параметру только с осмием (плотности Os и Ir практически равны с учётом погрешности теоретических расчётов). Имеет высокую коррозионную стойкость даже при температуре 2000 °C. В земных породах встречается крайне редко, поэтому высокая концентрация иридия в образцах породы является индикатором космического (метеоритного) происхождения последних.

Содержание

История

Иридий был открыт в 1803 году английским химиком С. Теннантом одновременно с осмием, которые в качестве примесей присутствовали в природной платине, доставленной из Южной Америки. Теннант был первым среди нескольких учёных, кому удалось получить в достаточном количестве нерастворимый остаток после воздействия на платину царской водки и определить в нём ранее неизвестные металлы.

Происхождение названия

Иридий (др.-греч. ἶρις — радуга) получил такое название благодаря разнообразной окраске своих солей.

Нахождение в природе

Содержание иридия в земной коре ничтожно мало (10 −7 % по массе). Он встречается гораздо реже золота и платины. Встречается вместе с осмием, родием, рением и рутением. Относится к наименее распространённым элементам. Иридий относительно часто встречается в метеоритах. Не исключено, что реальное содержание металла на планете гораздо выше: его высокая плотность и высокое сродство к железу (сидерофильность) могли привести к смещению иридия вглубь Земли, в ядро планеты, в процессе её формирования из протопланетного диска. Небольшое количество иридия было обнаружено в фотосфере Солнца.

Иридий содержится в таких минералах, как невьянскит, сысертскит и ауросмирид.

Месторождения и добыча

Коренные месторождения осмистого иридия расположены в основном в перидотитовых серпентинитах складчатых областей (в ЮАР, Канаде, России, США, на Новой Гвинее).

Ежегодное производство иридия на Земле (по данным на 2009 год) составляет около 3 тонн. За 2015 год было добыто 7.8 тонн (251 тыс. тройских унций). В 2016 году цена килограмма составляла около 16,7 тысяч долларов (520 долларов США за тройскую унцию).

Получение

Основной источник получения иридия — анодные шламы медно-никелевого производства. Из концентрата металлов платиновой группы отделяют Au, Pd, Pt и др. Остаток, содержащий Ru, Os и иридий, сплавляют с KNO₃ и КОН, сплав выщелачивают водой, раствор окисляют O₂, отгоняют OsO₄ и RuO₄, а осадок, содержащий иридий, сплавляют с Na₂O₂ и NaOH, сплав обрабатывают царской водкой и раствором NH₄Cl, осаждая иридий в виде комплексного соединения (NH₄)₂[IrCl₆], который затем прокаливают, получая металл — иридий. Перспективен метод извлечения иридия из растворов экстракцией гексахлороиридатов высшими алифатическими аминами. Для отделения иридия от неблагородных металлов перспективно использование ионного обмена. Для извлечения иридия из минералов группы осмистого иридия минералы сплавляют с оксидом бария, обрабатывают соляной кислотой и царской водкой, отгоняют OsO₄ и осаждают иридий в виде (NH₄)₂[IrCl₆].

Физические свойства

Иридий — тяжёлый серебристо-белый металл, из-за своей твердости плохо поддающийся механической обработке. Температура плавления — 2739 K (2466 °C), кипит при 4701 K (4428 °C). Кристаллическая структура — кубическая гранецентрированная с периодом а₀=0,38387 нм; электрическое сопротивление — 5,3⋅10 −8 Ом·м (при 0 °C), и 2⋅10 −7 Ом·м (при 2300 °C); коэффициент линейного расширения — 6,5⋅10 −6 град; модуль нормальной упругости — 538 ГПа; плотность при 20 °С — 22,65 г/см³, жидкого иридия — 19,39 г/см³ (2466 °С).

Изотопный состав

Природный иридий встречается в виде смеси из двух стабильных изотопов: 191 Ir (содержание 37,3 %) и 193 Ir (62,7 %). Искусственными методами получены радиоактивные изотопы иридия с массовыми числами 164-199, а также множество ядерных изомеров. Распространение получил искусственный 192 Ir.

Химические свойства

Иридий устойчив на воздухе при обычной температуре и нагревании, при прокаливании порошка в токе кислорода при 600—1000 °C образует в незначительном количестве IrO₂. Выше 1200 °C частично испаряется в виде IrO₃. Компактный иридий при температурах до 100 °C не реагирует со всеми известными кислотами и их смесями. Свежеосажденная иридиевая чернь частично растворяется в царской водке с образованием смеси соединений Ir(III) и Ir(IV). Порошок иридия может быть растворён хлорированием в присутствии хлоридов щелочных металлов при 600—900 °C или спеканием с Na₂O₂ или BaO₂ с последующим растворением в кислотах. Иридий взаимодействует с F₂ при 400—450 °C, а c Cl₂ и S при температуре красного каления.

IrCl₂ — блестящие тёмно-зелёные кристаллы. Плохо растворяется в кислотах и щёлочах. При нагревании до 773 °C разлагается на IrCl и хлор, а выше 798 °C — на составные элементы. Получают нагреванием металлического иридия или IrCl₃ в токе хлора при 763 °C.
IrS — блестящее тёмно-синее твёрдое вещество. Мало растворим в воде и кислотах. Растворяется в сульфиде калия. Получают нагреванием металлического иридия в парах серы.

Ir₂O₃ — твёрдое тёмно-синее вещество. Малорастворим в воде и этаноле. Растворяется в серной кислоте. Получают при лёгком прокаливании сульфида иридия (III).
IrCl₃ — летучее соединение, цвет которого колеблется от темно-оливкового до светлого желто-зеленого в зависимости от раздробленности и чистоты полученного продукта. Плотность темно-оливкового соединения — 5,292 г/см³. Малорастворим в воде, щелочах и кислотах. При 765 °C разлагается на IrCl₂ и хлор, при 773 °C на IrCl и хлор, а выше 798 °C — на составные элементы. Получают действием хлора, содержащего следы СО, на нагретый до 600 °C иридий при ярком освещении прямым солнечным светом или горящей магниевой лентой. При этих условиях через 15—20 минут получают чистый хлорид иридия.
IrBr₃ — оливково-зелёные кристаллы. Растворяется в воде, мало растворим в спирте. Дегидратируется при нагревании до 105—120 °C. При сильном нагревании разлагается на элементы. Получают взаимодействием IrO₂ с бромоводородной кислотой.
Ir₂S₃ — твёрдое коричневое вещество. Разлагается на элементы при нагревании выше 1050 °C. Мало растворим в воде. Растворяется в азотной кислоте и растворе сульфида калия. Получают действием сероводорода на хлорид иридия (III) или нагреванием порошкообразного металлического иридия с серой при температуре не выше 1050 °C в вакууме.

IrO₂ — чёрные тетрагональные кристаллы с решёткой типа рутила. Плотность — 3,15 г/см³. Малорастворим в воде, этаноле и кислотах. Восстанавливается до металла водородом. Термически диссоциирует на элементы при нагревании. Получают нагреванием порошкообразного иридия на воздухе или в кислороде при 700 °C, нагреванием IrO₂*nH₂O.
IrF₄ — жёлтая маслянистая жидкость, разлагающаяся на воздухе и гидролизующаяся водой. t_пл 106 °C. Получают нагреванием IrF₆ с порошком иридия при 150 °C.
IrCl₄ — гигроскопичное коричневое твёрдое вещество. Растворяется в холодной воде и разлагается тёплой (водой). Получают нагреванием (600—700 °C) металлического иридия с хлором при повышенном давлении.
IrBr₄ — расплывающееся на воздухе синее вещество. Растворяется в этаноле; в воде (с разложением), диссоциирует при нагревании на элементы. Получают взаимодействием IrO₂ с бромоводородной кислотой при низкой температуре.
IrS₂ — твёрдое коричневое вещество. Малорастворим в воде. Получают пропусканием сероводорода через растворы солей иридия (IV) или нагреванием порошкообразного металлического иридия с серой без доступа воздуха в вакууме.
Ir(OH)₄ (IrO₂·2H₂O) образуется при нейтрализации растворов хлороиридатов (IV) в присутствии окислителей. Темно-синий осадок Ir₂O₃·nН₂О выпадает при нейтрализации щёлочью хлороиридатов (III) и легко окисляется на воздухе до IrO₂. Практически нерастворим в воде.

IrF₆ — жёлтые тетрагональные кристаллы. t_пл 44 °C, t_кип 53 °C, плотность — 6,0 г/см³. Под действием металлического иридия превращается в IrF₄, восстанавливается водородом до металлического иридия. Получают нагреванием иридия в атмосфере фтора в трубке из флюорита. Сильный окислитель, реагирует с водой и монооксидом азота:

IrS₃ — серый, малорастворимый в воде порошок. Получают нагреванием порошкообразного металлического иридия с избытком серы в вакууме. Строго говоря, не является соединением шестивалетного иридия, так как содержит связь S-S.

Применение

Особый интерес в качестве источника электроэнергии вызывает его ядерный изомер иридий-192m2 (период полураспада 241 год).

Сплавы с W и Th — материалы термоэлектрических генераторов, с Hf — материалы для топливных баков в космических аппаратах, с Rh, Re, W — материалы для термопар, эксплуатируемых выше 2000 °C, с La и Се — материалы термоэмиссионных катодов.

Иридий используется также для изготовления перьев для ручек. Небольшой шарик из иридия можно встретить на кончиках перьев и чернильных стержней, особенно хорошо его видно на золотых перьях, где он отличается по цвету от самого пера.

Иридий в палеонтологии и геологии является индикатором слоя, который сформировался сразу после падения метеоритов.

Иридий, наряду с медью и платиной, применяется в свечах зажигания двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в качестве материала для изготовления электродов, делая такие свечи наиболее долговечными (100—160 тыс. км пробега автомобиля) и снижая требования к напряжению искрообразования. Первой компанией, которая стала использовать иридий, улучшив благодаря этому качество свечей зажигания, стала японская компания NGK. Изначально использовался в авиации и гоночных автомобилях, затем, по мере снижения стоимости продукции, стал употребляться и на массовых автомобилях. В настоящее время такие свечи доступны для большинства двигателей, однако являются наиболее дорогими.

Иридий-192 является радионуклидом с периодом полураспада 74 суток, широко применяемым в дефектоскопии, особенно в условиях, когда генерирующие источники не могут быть использованы (взрывоопасные среды, отсутствие питающего напряжения нужной мощности).

Платиноиридиевый сплав обладает большой механической прочностью, не окисляется. Из этого сплава, в частности, изготовлен эталон килограмма.

В 2013 году иридий впервые в мире был применён в изготовлении официальных монет Национальным банком Руанды, который выпустил монету из чистого металла 999-й пробы. Иридиевая монета была выпущена номиналом 10 руандийских франков.

Биологическая роль

Не играет никакой биологической роли. Металлический иридий неядовит, но некоторые соединения иридия, например, его гексафторид (IrF₆), очень ядовиты.

Стоимость

Цена на иридий на мировом рынке в 2018 году — около 45 долларов США за 1 грамм.

В Российской Федерации за незаконное приобретение, хранение, перевозку, пересылку и сбыт иридия (а равно и других драгоценных металлов золота, серебра, платины, палладия, родия, рутения и осмия) в крупном размере (то есть стоимостью более 2,25 млн руб.) за исключением ювелирных и бытовых изделий и лома таких изделий, предусмотрена уголовная ответственность в виде лишения свободы на срок до 5 лет.

Бромид иридия(I) (IrBr) Бромид иридия(II) (IrBr₂) Бромид иридия(III) (IrBr₃) Бромид иридия(IV) (IrBr₄) Галогениды карбонилиридия (Ir(CO)₃Hal и Ir(CO)₂Hal₂) Гексахлороиридат(III) натрия (Na₃[IrCl₆]) Гексахлороиридат(IV) аммония ((NH₄)₂[IrCl₆]) Гексахлороиридат(IV) водорода (H₂[IrCl₆]) Гидроксид иридия(III) (Ir(OH)₃) Гидроксид иридия(IV) (Ir(OH)₄) Додекакарбонил иридия (Ir₄(CO)₁₂) Иодид иридия(I) (IrI) Иодид иридия(II) (IrI₂) Иодид иридия(III) (IrI₃) Иодид иридия(IV) (IrI₄) Оксид иридия(III) (Ir₂O₃) Оксид иридия(IV) (IrO₂) Октакарбонил иридия (Ir₂(CO)₈) Селенид иридия(III) (Ir₂Se₃) Селенид иридия(IV) (IrSe₂) Селенид иридия(VI) (IrSe₃) Сульфат иридия(III) (Ir₂(SO₄)₃) Сульфат иридия(III)-аммония (IrNH₄(SO₄)₂) Сульфид иридия(II) (IrS) Сульфид иридия(III) (Ir₂S₃) Сульфид иридия(IV) (IrS₂) Сульфид иридия(VI) (IrS₃) Теллурид иридия(IV) (IrTe₂) Теллурид иридия(VI) (IrTe₃) Фторид иридия(III) (IrF₃) Фторид иридия(IV) (IrF₄) Фторид иридия(V) (IrF₅) Фторид иридия(VI) (IrF₆) Хлорид иридия(I) (IrCl) Хлорид иридия(II) (IrCl₂) Хлорид иридия(III) (IrCl₃) Хлорид иридия(IV) (IrCl₄)

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu,
Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H₂,
W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

ИРИДИЙ — подарок из космоса

И снова о платиноидах, драгоценных и редких металлах. Сегодня наш герой иридий, один из самых тяжелых металлов группы. Сравниться с ним по весу может только осмий.

История открытия иридия проста и даже банальна. Его «поймали» в отходах исследования самородной платины.

Динозавры и «подарок» Вселенной

Где иридий, а где динозавры, какая связь… Как считают многие ученые, прямая.

По общепринятой теории при возникновении и формировании планет происходит стратификация — более тяжелые элементы «притягиваются» к ядру планеты, чем легче элемент — тем выше он к поверхности. Потому и очень тяжелого иридия на поверхности быть не должно. Откуда тяжелый платиноид взялся на поверхности Земли — из космоса.

Отчего вымерли динозавры — звено той же цепочки. Палеонтологи, геологи и другие ученые мужи считают, что причиной исчезновения динозавров было падение метеорита. Причем, называется время (65 миллионов лет назад) и место (полуостров Юкатан). Кратер от падения получился нехилый — 180 км в диаметре и 900 метров в глубину. Пылевые облака закрыли Солнце на несколько лет. Погибли растения, следом с голодухи вымерли травоядные животные, потом и плотоядные (питаться уже было нечем). Экологическая система рухнула.

Печально: вместе с динозаврами на суше вымерли летающие ящеры, в море — многие виды моллюсков и водоплавающие рептилии.

Подтверждают гипотезу иридиевые аномалии. Их нашли в морских отложениях, в глинистом слое, который образовался 65 миллионов лет назад.

А еще кости погибших динозавров содержат аномально много иридия, что косвенно подтверждает теорию о падении астероида.

При чем тут иридий, спросит настырный и любознательный читатель. При астероидах.

Юкатанский астероид (как многие другие) занес Землю из глубокого космоса большое количество редких металлов.

Всего на поверхности Земли разведано более 200 метеоритных кратеров.

Получается, происхождением драгоценный металл из космоса, это подарок Вселенной.

Познавательно: ученые подсчитали, что весь запас земных платиноидов уместился бы в 160 астероидах, каждый по 20 км в диаметре.

Радуга металла

Открыл металл и дал ему название англичанин С. Теннант, химик. Производя опыты с самородной платиной, химик исследовал и растворы, оставшиеся от опытов. И не зря — в них он обнаружил разноцветные соли неизвестного элемента.

Иридий назвали в честь радуги (по-гречески iris ) — многоцветного чуда.

Это не о цвете металла, это о разнообразии цветов иридиевых солей:

K3IrCl6, IrF6 — золотисто-желтые кристаллы;
KIrF6 — белые кристаллы;
Ir2O3 — синие, сине-черные кристаллы:
IrCl2 — зеленые кристаллы;
Na2IrBr6 — малиновый цвет.

Есть соединения иридия, окрашенные в оливковый, коричневый, розовый, золотистый цвета.

О Клаусе умном замолвите слово

Продолжил исследования иридия К. Клаус, русский химик. Работы проводились около двух лет, причем увлеченный Клаус все это время буквально жил в лаборатории, ел и спал там.

Ученый занимался и другими платиноидами, но именно металл радуги покорил его сердце. Были исправлены неточности в информации о металле. Клаус предположил, что они были допущены из-за исследования иридия в смеси с рутением (тоже платиноидом). Ученый дал рекомендации о технологии извлечения платиноидов (иридия в том числе).

Свойства химические и физические

Иридий — металл твердый и одновременно хрупкий.

Химические и физические свойства:

Обладает высокой плотностью — до 22650 кг/м3.
Степень окисления в соединениях чаще всего +3, +4, редко +1, +2, +5 и +6.
Температура плавления 2466 °C.
Кипение иридия начинается при 4428 °C.
Химически стойкий металл (при нормальных условиях); не реагирует со щелочами и кислотами, даже с «царской водкой».
Цвет металла серебристо-белый.

При нагреве реагирует с галогенами (фтор, хлор, бром) и кислородом.

Кристаллическая решетка гранецентрированная, кубическая.

Где добывают иридий

Канада;
Калимантан;
США;
ЮАР;
Россия;
Новая Гвинея.

Встречается в природе в складчатых областях перидотовых серпентинитов. Находят россыпные месторождения. Часто встречается в виде твердых растворов в сочетании с осмием — осмистый иридий. По оценкам специалистов, в земной коре находится очень редко. Потому считают (в подтверждение астероидной теории), что высокое содержание металла в рудах сигнализирует об их метеоритном происхождении.

Самый редкий и богатый иридием минерал — родистый невьянскит. Иридия в нем более 11%. Содержится в сысертските, в ауросмириде.

Как добыть иридий

В год все добытчики на Земле получают от 3 до 10 тонн (по разным данным).

Проблемой добычи иридия являются большие потери металла при переработке руд. Ведь чисто иридиевых руд, позволяющих промышленную добычу иридия, почти нет. Основная часть металла добывается при переработке медно-никелевых руд, где спутники — металлы платиновой группы.

В основном металл получают из шламов медно-никелевых руд. В процессе их добычи платиноиды попадают в технологические растворы, отходы производства.

Технология добычи иридия (как других платиноидов) состоит из нескольких этапов извлечения этих металлов. Это концентрирование, обработка щелочами, очистка от примесей.

Использование, применение металла

Производство кристаллов не обходится без тиглей из драгоценного металла.

Он используется в деталях прецизионных приборов, в качестве покрытия для электрических контактов.

В долговечных свечах зажигания применяют в качестве электродов.

Преимущество таких свечей в молниеносном разгоне двигателя и его стабильной работе. Не грозит потеря искры, такие свечи обладают отменными антикоррозийными свойствами. Недостаток один — цена…

Металл используют для «вечных» кончиков перьев авторучек.

Экономно: в некоторых странах вместо дорогого иридия используют сплав ниобия с рением — он почти так же износостоек, но и внешне мало отличается от иридия.

Иридий прекрасный катализатор, как все его родственники-платиноиды. Однако высокая цена ограничивает его применение.

Органический синтез сейчас невозможен без иридиевых катализаторов. Работы по оргсинтезу получили Нобелевскую премию по химии. Чтобы было понятно — оргсинтез позволит перейти на «зеленую химию», отказаться от использования ископаемых ресурсов, перейти к ресурсам возобновляемым.

Эталон килограмма создан из сплава платина-иридий и хранится во Франции.

Познавательно: не спорьте, если увидите в России, во ВНИИ метрологии, международный эталон килограмма. Таких копий того, французского эталона, было изготовлено 6 штук.

Сплав иридия с титаном используют в глубоководных трубопроводах.

Изотоп Ir-192 используют в дефектоскопах, в толщиномерах (переносных).

Сказочные перспективы иридия в медицине

В кардиостимуляторах применяется сплав иридий-платина.

Онкологи используют изотоп иридия Ir-192 как источник гамма-излучения. Его применяют для лечения рака груди и предстательной железы (на ранних стадиях болезни).

Разработаны методы лечения эпилепсии, болезни Паркинсона, шизофрении с помощью введения иридиевых электродов в мозг. Радужные перспективы для создания протезов глаза и слухового аппарата открывает метод вживления микроэлектродов.

Купить или не купить

Иридий — один из самых редких металлов на Земле. На цену влияет степень очистки и количество примесей в металле. Чем чище иридий, тем он дороже. Стоимость 1 грамма иридия на апрель 2020 года составляет около 50,1-50,2$ США.

Мне 42 года и я специалист в области минералогии. Здесь на сайте я делюсь информацией про камни и их свойства — задавайте вопросы и пишите комментарии!

Твёрдый, тугоплавкий, серебристо-белый металл

Иридий / Iridium (Ir), 77

[Xe] 4f 14 5d 7 6s 2

2,20 (шкала Полинга)

Ири́дий — химический элемент с атомным номером 77 в периодической системе, обозначается символом Ir (лат. Iridium ). Иридий — очень твёрдый, тугоплавкий, серебристо-белый переходный металл платиновой группы, обладающий высокой плотностью и сравнимый по этому параметру только с осмием (плотности Os и Ir практически равны с учётом расчетной погрешности) [4] . Имеет высокую коррозионную стойкость даже при температуре 2000 °C.

Иридий был открыт в 1803 году английским химиком С. Теннантом одновременно с осмием [5] , которые в качестве примесей присутствовали в природной платине, доставленной из Южной Америки. Название (др.-греч. ἶρις — радуга) получил благодаря разнообразной окраске своих солей.

Содержание иридия в земной коре ничтожно мало (10 −7 масс. %). Он встречается гораздо реже золота и платины. Встречается вместе с родием, рением и рутением. Относится к наименее распространённым элементам. Иридий относительно часто встречается в метеоритах. Не исключено, что реальное содержание металла на планете гораздо выше: его высокая плотность и высокое сродство к железу (сидерофильность) могли привести к смещению иридия вглубь Земли, в ядро планеты, в процессе её формирования из расплава.

Месторождения

Коренные месторождения осмистого иридия расположены в основном в перидотитовых серпентинитах складчатых областей (в ЮАР, Канаде, США, на Новой Гвинее) [6] .

Тяжёлый серебристо-белый металл, из-за своей твердости плохо поддающийся механической обработке. Кристаллическая структура — кубическая гранецентрированная с периодом а₀=0,38387 нм; электрическое сопротивление — 5,3·10 −8 Ом·м (при 0 °C); коэффициент линейного расширения — 6,5·10 −6 град; модуль нормальной упругости — 52,029·10 6 кг/мм²; плотность — 22,65 г/см³.

Стабильными являются изотопы 191 Ir и 193 Ir. Период полураспада 192 Ir — 74 дня.

Соединения двухвалентного иридия

₃

Соединения трёхвалентного иридия

₂

Соединения четырёхвалентного иридия

_пл

_кип

₄

Особый интерес в качестве источника электроэнергии вызывает его ядерный изомер иридий-192m2 (имеющий период полураспада 241 год).

Иридий, наряду с медью и платиной, применяется в свечах зажигания двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в качестве материала для изготовления электродов, делая такие свечи наиболее долговечными (100—160 тыс. км пробега автомобиля) и снижая требования к напряжению искрообразования. Изначально использовался в авиации и гоночных автомобилях, затем, по мере снижения стоимости продукции, стал употребляться и на массовых автомобилях. В настоящее время такие свечи доступны для большинства двигателей, однако являясь наиболее дорогими.

Иридий-192 является радионуклидом с периодом полураспада 74 сут, широко применяемым в дефектоскопии, особенно в условиях, когда генерирующие источники не могут быть использованы (взрывоопасные среды, отсутствие питающего напряжения нужной мощности) [7] .

Не играет никакой биологической роли. Металлический иридий нетоксичен, но некоторые соединения иридия, например, его гексафторид (IrF₆), очень ядовиты.

Цена на иридий на мировом рынке в мае-июне 2012 — около 35 долларов США за 1 грамм (1085 долларов за тройскую унцию) [8] .

Интересные факты

Иридий — металл, который не взаимодействует с кислотами и их смесями (например, царской водкой) как при нормальной, так и при повышенной температурах [9] .

См. также

Примечания

Литература

Большая советская энциклопедия
Химическая энциклопедия под ред. И. Л. Кнулянца. Т.2, стр.271.

Ссылки

Химические элементы
Соединения иридия
Металлы платиновой группы

Wikimedia Foundation . 2010 .

(Ir) — один из "платиновых металлов", открыт в 1803 г., получил свое имя за разнообразие окрасок соляных растворов. Встречается в природе вместе с прочими платиновыми металлами в виде осмистого И. (невьянскит), зерна которого вследствие более белого цвета, большей твердости и листоватого строения легко могут быть отличены от зерен самородной платины, которая также содержит как бы вкрапленным осмистый И. Состав этого сплава бывает различный, от Ir₃Os до IrOs; иногда он приобретает название иридистого осмия (сисерскит), при составе IrOs₃ до IrOs₄. В некоторых платиновых рудах находится также сплав И. (до 80%) с платиной. После обработки платиновых руд слабой царской водкой для извлечения золота и затем крепкой — остается, кроме песка, именно осмистый И., который и служит материалом для получения свободного металла. Следующий способ был применен Дебрэ и Девиллем (1872 г.) для получения чистого И., чтобы затем, сплавив его с платиной (1 ч. на 9 частей), иметь наиболее удобный материал для приготовления нормальных мер метрической системы [Иридистая платина — твердый, хорошо полирующийся и очень постоянный материал по отношению к химическим реактивам; в чашках из этого сплава растворяют золото в царской водке.]. Осмистый И. в сплошном виде крайне трудно поддается воздействиям химических агентов. Измельчение легко удается только после некоторых операций. В данном случае было применено сплавление с цинком сначала при красном калении (1/4 часа), а затем при белом (2 часа), чтобы весь цинк улетучился. При этой операции осмистый И. теряет свою структуру и становится способным к очень тонкому измельчению в ступке; при просеивании на сите остается только небольшое количество зерен и пластинок, избежавших действия цинка. Такой порошок сплавляют с азотнокислым барием; сплав промывают водой, в остатке получают окись И. и осмиевокислый барий; при кипячении с азотной кислотой осмиевый ангидрид (OsO₄) отгоняется, и остается раствор, из которого едкий барит осаждает окись И. Растворив в царской водке эту последнюю, прибавляют нашатыря, при чем образуется осадок (NH₄)₂IrCl₆, малорастворимый в воде. Эта соль при прокаливании дает губчатую массу металла. Для окончательного очищения (от Pt, Ru, Rh) его сплавляют со свинцом; при охлаждении из свинца кристаллизуется чистый И., который остается еще избавить от свинца азотной кислотой и от следов платины царской водкой. Таким образом было приготовлено 37 кгр. И. и 8,2 кгр. осмия (см.), как побочного продукта. Губчатый И. очень похож по виду и свойствам на "губчатую платину" (см.). Сернокислая соль, отвечающая окиси IrO₂, в водном растворе в смеси со спиртом на солнечном свету осаждает весьма тонкий черный порошок (Iridium mohr), который действует энергичнее платиновой черни, как возбудитель реакций окисления. Сплавленный в пламени гремучего газа, И. обладает цветом полированной стали; при обыкновенной температуре хрупок, закаленный делается несколько ковким; уд. в. = 22,421 (Дебрэ и Девилль) при 17,5° ; плавится при 1950° (Виолль). В сплошном виде не вступает ни в какие реакции, даже с царской водкой. Для получения растворимых соединений существуют два пути: 1) сплавляют порошок И. с едким кали и селитрой и обрабатывают сплав водой; получается синий раствор основного иридиевокислого калия и черный осадок, состоящий из окиси IrO₂ и двуиридиево-калиевой соли К₂O∙2IrO₃ (Клаус). При кипячении осадка с соляной кислотой выделяется много хлора и получается раствор сначала синий, потом зеленый и, наконец, бурый; 2) смешивают тонко измельченный И. с поваренной солью или с хлористым калием и нагревают в токе хлора. Получается двойная соль, отвечающая хлороплатинату калия K₂IrCl₆ (или Na₂IrCl₆); она растворима в воде и кристаллизуется в виде темно-красных октаэдров (в порошке — красного цвета). При растворении в царской водке губки или черни И. получается бурый раствор IrCl₄. Если водный раствор K₂IrCl₆ обработать сернистым газом, а затем нейтрализовать поташом, то осаждается 6KCl∙Ir₂Cl₆ + 6Н₂О, новая двойная соль, отвечающая низшему хлориду Ir₂Cl₄ и кристаллизующаяся в виде оливково-зеленых, блестящих ромбических призм. Долго и сильно нагревая 6KCl∙Ir₂Cl₆ с крепкой серной кислотой и выливая по охлаждении полученный раствор в воду, получают (Клаус) осадок светло-оливкового цвета Ir₂Cl₆, нерастворимый в воде и кислотах и только слабо поддающийся действию щелочей; металлический И. (порошок) при нагревании в хлоре дает то же соединение, реакция, однако, не идет до конца (Клаус). Синий раствор IrO₂ в соляной кислоте переводится сероводородом в раствор Ir₂Cl₆; растворимая соль при выпаривании кристаллизуется в виде Ir₂Cl₆ + 8H₂O. Едкое кали осаждает из бурого раствора (см. выше), содержащего избыток свободной HCl, сначала красный осадок K₂IrCl₆, а затем — при дальнейшем прибавлении КОН — осадок растворяется, раствор делается оливково-зеленым и содержит тогда Ir₂Cl₆; щелочь отнимает 1/4 хлора, образуя хлорноватистокислую соль, как при действии щелочей на свободный хлор. 2IrCl₄ + 2КОН = Ir₂Cl₆ + KCl + KOCl + Н₂О. При нагревании жидкость делается светлее (почти бесцветной), а потом становится розово-красной, затем фиолетовой, наконец, при поглощении кислорода воздуха начинает осаждаться синий осадок гидрата Ir(ОН)₄; осторожно нейтрализуя кислотой, достигают более быстрого выделения того же гидрата, потому что освобождающаяся при этом хлорноватистая кислота является окислителем.

Аммиак действует подобным образом (но сложнее), при чем хлорноватистой кислоты, конечно, не образуется, а выделяется азот. Таким образом, И. дает: Ir₂Cl₆ и IrCl₄, Ir₂(OH)₆ и Ir(ОН)₄, соответственные окиси — Ir₂О₃ и IrO₂. Окись Ir₂O₃ получается при нагревании порошка И. в кислороде; около 800° она начинает разлагаться, а при 1000° выделяет весь кислород. Лучше всего получать окись из хлороплатината калия с содой при темно-красном калении в токе углекислого газа, при чем выделяется кислород. Эта окись употребляется как черная краска в живописи по фарфору. Она легко восстанавливается водородом, даже без нагревания, причем реакция идет с самораскаливанием. С горючими веществами дает вспышку; в кислотах нерастворима, даже с кислым сернокислым калием не сплавляется. Вышеупомянутый черный гидрат Ir₂(OH)₆ получается также при действии едкого кали на раствор Ir₂Cl₆ или 6KCl∙Ir₂Cl₆ в присутствии некоторого количества спирта; но известен еще желтовато-зеленый гидрат, содержащий больше 3-х частиц воды (вероятно, 5), который в чистом виде не получен, так как весьма легко окисляется кислородом воздуха; этот гидрат растворим в избытке КОН. Окись IrO₂, черная пыль, получается при нагревании в атмосфере углекислоты упомянутого уже соответственного гидрата Ir(OH)₄. IrO₂ в кислотах не растворяется; также и Ir(OH)₄ не растворяется в разведенной серной и азотной кислоте, но в соляной растворяется. Раствор, сначала индигово-синий, делается затем зеленым и бурым; синий раствор с КОН дает синий гидрат Ir(OH)₄, бурый же — превращается при действии КОН в раствор Ir₂Cl₆; зеленый дает при этом и гидрат, и низший хлорид. Закись IrO неизвестна, но известны отвечающие ей двойные соли (Зейберт) сернистой кислоты IrSO₃∙3Na₂SO₃ + 10Н₂О — желтоватые чешуйки, IrH₂(SO₂)₂∙3Na₂SO₃ + 4Н₂О — молочно-белые широкие иглы, IrH₂(SO₃)₂∙3Na₂SO₃ + 10Н₂О — белые тонкие иглы. Если действовать на гидрат Ir(ОН)₄, взвешенный в воде, сернистым газом, то в осадке получается (Бирнбаум) IrO(SO₃) + 4H₂O, а из раствора может быть выделена испарением светло-желтая кристаллическая соль Ir₂(SO₃) + 6Н₂О; и для полуторной окиси существуют двойные соли натриевые и калиевые сернистой кислоты, а также серной, азотистой. Соль, аналогичная соли Гмелина K₆Ir₂Cl₁₂N₁₂, считалась раньше аналогом желтой соли. IrS₂ получается вместе с растворимой сульфосолью при сплавлении измельченного И. с серной печенью (сода и сера). Ir₂S₂ осаждается сероводородом из растворимых солей типа Ir₂X₆∙IrS, получается при прокаливании без доступа воздуха высших сернистых соединений. Для И. существуют (Скобликов) аммиачные соединения, аналогичные солям платиновых и палладиевых сложных оснований, а именно: амминхлорид Ir(NH₃)₂Cl₂ и сульфат Ir(NH₃)₂SO₄, диамминхлорид Ir(NH₃)₄Cl₂, сульфат Ir(NH₃)₄SO₄ и нитрат Ir(NH₃)₄(NO₃)₂, хлороамминхлорид, сульфат и нитрат: Cl₂Ir(NH₃)₄Cl₂, Cl₂Ir(NH₃)₄(NO₃)₂ и Cl₂Ir(NH₃)₄SO₄. Клаус из 6NH₄Cl∙Ir₂Cl₆, действуя на водный раствор избытком аммиака в отсутствие воздуха, затем оставляя смесь в хорошо закрытом сосуде и в теплом месте, пока оливково-зеленый раствор сделается розово-красным, и, наконец, удаляя выпариванием лишний аммиак и прибавляя соляную кислоту, получал пентамминхлорид Ir₂(NH₃)₁₀Cl₆ в виде кристаллической пыли светлого мясо-красного цвета; при обработке водного его раствора окисью серебра получен раствор гидрата Ir₂(NH₃)₁₀(ОН)₆ красно-розового цвета, с сильно щелочной реакцией; получены также соли этого основания для кислот серной, азотной и угольной; последняя образует кристаллы состава Ir₂(NH₃)₁₀(СО₃)₃ + 3Н₂О. Атомный вес И., по Лотару Мейеру и Зейберту, = 192,5 (H = 1). Теплоемкость при 0-100° = 0,0323 (Виолль).

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон . 1890—1907 .

Читайте также: