Иридий цвет. Металл иридий: история, свойства, как получают и где используют

Химия

Больше двух столетий прошло с тех пор, как появились первые сведения о платине - белом металле из Южной Америки. Долгое время люди были уверены, что это чистый металл, так же, как золото. Только в самом начале XIX в. Волластон сумел выделить из самородной платины палладий и родий, а в 1804 г. Теннант, изучая черный осадок, оставшийся после растворения самородной платины в царской водке, нашел в нем еще два элемента. Один из них он назвал осмием , а второй - иридием. Соли этого элемента в разных условиях окрашивались в различные цвета. Это свойство и было положено в основу названия: по-гречески значит «радуга».

В 1841 г. известный русский химик профессор Карл Карлович Клаус занялся исследованием так называемых платиновых остатков, т. е. нерастворимого осадка, остающегося после обработки сырой платины царской водкой.
«При самом начале работы, - писал Клаус, - я был удивлен богатством моего остатка, ибо извлек из него, кроме 10% платины, немалое количество иридия, родия, осмия, несколько палладия и смесь различных металлов особенного содержания»...
Клаус сообщил горному начальству о богатстве остатков. Власти заинтересовались открытием казанского ученого, которое сулило значительные выгоды. Из платины в то время чеканили монету, и получение драгоценного металла из остатков казалось очень перспективным. Через год Петербургский монетный двор выделил Клаусу полпуда остатков. Но они оказались бедными платиной, и ученый решил провести на них исследование, «интересное для науки».

«Два года,- писал Клаус,- занимался я постоянно этим трудным, продолжительным и даже вредным для здоровья исследованием» и в 1845 г. опубликовал работу «Химическое исследование остатков уральской платиновой руды и металла рутения». Это было первое систематическое исследование свойств аналогов платины. В нем впервые были описаны и химические свойства иридия.
Клаус отмечал, что иридием он занимался больше, чем другими металлами платиновой группы. В главе об иридии он обратил внимание на неточности, допущенные Берцелиусом при определении основных констант этого элемента, и объяснил эти неточности тем, что маститый ученый работал с иридием, содержащим примесь рутения, тогда еще не известного химикам и открытого лишь в ходе «химического исследования остатков уральской платиновой руды и металла рутения».

Какой же он, иридий?

Атомная масса элемента № 77 равна 192,2. В таблице Менделеева он находится между осмием и платиной. И в природе он встречается главным образом в виде осмистого иридия - частого спутника самородной платины. Самородного иридия в природе нет.
Иридий - серебристо-белый металл , очень твердый, тяжелый и прочный. По данным фирмы «Интернейшнл Никель и Ко», это самый тяжелый элемент: его плотность 22,65 г/см 3 , а плотность его постоянного спутника - осмия, второго по тяжести 22,61 г/см 3 . Правда, большинство исследователей придерживаются иной точки зрения: они считают, что иридий все-таки немного легче осмия.
Естественное свойство иридия (он же платиноид!) - высокая коррозионная стойкость. На него не действуют кислоты ни при нормальной, ни при повышенной температуре. Даже знаменитой царской водке монолитный иридий «не по зубам». Только расплавленные щелочи и перекись натрия вызывают окисление элемента № 77.

Иридий стоек к действию галогенов. Он реагирует с ними с большим трудом и только при повышенной температуре. Хлор образует с иридием четыре хлорида: IrCl, IrCl 2 , IrСl 3 и 1гСl 4 . Треххлористый иридий получается легче всего из порошка иридия, помещенного в струю хлора при 600° С. Единственное галоидное соединение, в котором иридий шестивалентен,- это фторид IrF 6 . Тонкоизмельченный иридий окисляется при 1000° С и в струе кислорода, причем в зависимости от условий могут получаться несколько соединений разного состава.
Как и все металлы платиновой группы, иридий образует комплексные соли. Среди них есть и соли с комплексными катионами, например Сl 3 и соли с комплексными анионами, например К 3 *ЗН 2 0. Как комплексообразователь иридий похож на своих соседей по таблице Менделеева.
Чистый иридий получают из самородного осмистого иридия и из остатков платиновых руд (после того как из них извлечены платина , осмий, палладий и рутений). О технологии получения иридия распространяться не будем, отослав читателя к статьям «Родий», «Осмий» и «Платина».
Иридий получают в виде порошка, который затем прессуют в полуфабрикаты и сплавляют или же порошок переплавляют в электрических печах в атмосфере аргона. Чистый иридий в горячем состоянии можно ковать, однако при обычной температуре он хрупок и не поддается никакой обработке.

Иридий в деле

Из чистого иридия делают тигли для лабораторных целей и мундштуки для выдувания тугоплавкого стекла. Можно, конечно, использовать иридий и в качестве покрытия. Однако здесь встречаются трудности. Обычным электролитическим способом иридий на другой металл наносится с трудом, и покрытие получается довольно рыхлое. Наилучшим электролитом был бы комплексный гексахлорид иридия, однако он неустойчив в водном растворе, и даже в этом случае качество покрытия оставляет желать лучшего.
Разработан метод получения иридиевых покрытий электролитическим путем из расплавленных цианидов калия и натрия при 600° С. В этом случае образуется плотное покрытие толщиной до 0,08 мм.

Менее трудоемко получение иридиевых покрытий методом плакирования. На основной металл укладывают тонкий слой металлапокрытия, а затем этот «бутерброд» идет под горячий пресс. Таким образом получают вольфрамовую и молибденовую проволоку с иридиевым покрытием. Заготовку из молибдена или вольфрама вставляют в иридиевую трубку и проковывают в горячем состоянии, а затем волочат до нужной толщины при 500-600° С. Эту проволоку используют для изготовления управляющих сеток в электронных лампах.
Можно наносить иридиевые покрытия на металлы и керамику химическим способом. Для этого получают раствор комплексной соли иридия, например с фенолом или каким-либо другим органическим веществом. Такой раствор наносят на поверхность изделия, которое затем нагревают до 350-400° С в контролируемой атмосфере, т. е. в атмосфере с регулируемым окислительно-восстановительным потенциалом. Органика в этих условиях улетучивается, или выгорает, а слой иридия остается на изделии.
Но покрытия - не главное применение иридия. Этот металл улучшает механические и физико-химические свойства других металлов. Обычно его используют, чтобы повысить их прочность и твердость. Добавка 10% иридия к относительно мягкой платине повышает ее твердость и предел прочности почти втрое. Если же количество иридия в сплаве увеличить до 30%, твердость сплава возрастет ненамного, но зато предел прочности увеличится еще вдвое - до 99 кг/мм 2 . Поскольку такие сплавы обладают исключительной коррозионной стойкостью, из них делают жаростойкие тигли, выдерживающие сильный нагрев в агрессивных средах. В таких тиглях выращивают, в частности, кристаллы для лазерной техники. Платино-иридиевые сплавы привлекают и ювелиров - украшения из этих сплавов красивы и почти не изнашиваются. Из платино-иридиевого сплава делают также эталоны, иногда - хирургический инструмент.
В будущем сплавы иридия с платиной могут приобрести особое значение в так называемой слаботочной технике как идеальный материал для контактов. Каждый раз, когда происходит замыкание и размыкание обычного медного контакта, возникает искра; в результате поверхность меди довольно быстро окисляется. В контакторах для сильных токов, например для электродвигателей, это явление не очень вредит работе: поверхность контактов время от времени зачищают наждачной бумагой, и контактор вновь готов к работе. Но, когда мы имеем дело со слаботочной аппаратурой, например в технике связи, тонкий слой окиси меди весьма сильно влияет на всю систему, затрудняет прохождение тока через контакт. А именно в этих устройствах частота включений бывает особенно большой - достаточно вспомнить АТС (автоматические телефонные станции). Вот здесь-то и придут на помощь не обгорающие платино-иридиевые контакты - они могут работать практически вечно! Жаль только, что эти сплавы очень дороги и пока их недостаточно.

Добавляют не только к платине. Небольшие добавки элемента № 77 к вольфраму и молибдену увеличивают прочность этих металлов при высокой температуре. Мизерная добавка иридия к титану (0,1%) резко повышает его и без того значительную стойкость к действию кислот. То же относится и к хрому. Термопары, состоящие из иридия и сплава иридия с родием (40% родня), надежно работают при высокой температуре в окислительной атмосфере. Из сплава иридия с осмием делают напайки для перьев авторучек и компасные иглы.
Резюмируя, можно сказать, что металлический иридий применяют из-за его постоянства. Как и другие металлы VIII группы, иридий может быть использован в химической промышленности в качестве катализатора. Иридиево-никелевые катализаторы иногда применяют для получения пропилена из ацетилена и метана. Иридий входил в состав платиновых катализаторов реакции образования окислов азота (в процессе получения азотной кислоты).. Один из окислов иридия, Ir0 2 , пытались применять в фарфоровой промышленности в качестве черной краски. Но слишком уж дорога эта краска...

Запасы иридия на Земле невелики, его содержание в земной коре исчисляется миллионными долями процента. Невелико и производство этого элемента - не больше тонны в год. Во всем мире! В связи с этим трудно предположить, что со временем в судьбе иридия наступят разительные перемены - он навсегда останется редким и дорогим металлом. Но там, где его применяют, он служит безотказно, и в этой уникальной надежности залог того, что наука и промышленность будущего без иридия не обойдутся.
ИРИДИЕВЫЙ СТОРОЖ. Во многих химических и металлургических производствах, например в доменном, очень важно знать уровень твердых материалов в агрегатах. Обычно для такого контроля используют громоздкие зонды, подвешиваемые на специальных зондовых лебедках. В. последние годы зонды стали заменять малогабаритными контейнерами с искусственным радиоактивным изотопом - иридием-192. Ядра 1921г испускают гамма-лучи высокой энергий; период полураспада изотопа равен 74,4 суток. Часть гамма-лучей поглощается шихтой, и приемники излучения фиксируют ослабление потока. Последнее пропорционально расстоянию, которое проходят лучи в шихте. Иридий-192 с успехом применяют и для контроля сварных швов; с его помощью на фотопленке четко фиксируются все непроваренные места и инородные включения. Гамма-дефектоскопы с иридием-192 используют также для контроля качества изделий из стали и алюминиевых сплавов.

ЭФФЕКТ МЁССБАУЭРА. В 1958 г. молодой физик из ФРГ Рудольф Мёссбауэр сделал открытие, обратившее на себя внимание всех физиков мира. Открытый Мёссбауэром эффект позволил с поразительной точностью измерять очень слабые ядерные явления. Через три года после открытия, в 1961 г., Мёссбауэр получил за свою работу Нобелевскую премию. Впервые этот эффект обнаружен на ядрах изотопа иридий-192.
СЕРДЦЕ БЬЕТСЯ АКТИВНЕЕ. Одно из наиболее интересных применений платино-иридиевых сплавов за последние годы - изготовление из них электрических стимуляторов сердечной деятельности. В сердце больного стенокардией вживляют электроды с платино-иридиевыми зажимами. Электроды соединены с приемником, который тоже находится в теле больного. Генератор же с кольцевой антенной находится снаружи, например в кармане больного. Кольцевая антенна крепится на теле напротив приемника. Когда больной чувствует, что наступает приступ стенокардии, он включает генератор. В кольцевую антенну поступают импульсы, которые передаются в приемник, а от него - на платино-иридиевые электроды. Электроды, передавая импульсы на нервы, заставляют сердце биться активнее. Сейчас в России многие станции скорой помощи оборудованы подобными генераторами. В случае остановки сердца делают надрез ключичной вены, вводят в нее соединенный с генератором электрод, включают генератор, и через несколько минут сердце вновь начинает работать.

ИЗОТОПЫ-СТАБИЛЬНЫЕ И НЕСТАБИЛЬНЫЕ. В предыдущих заметках довольно много говорилось о радиоизотопе иридий-192, применяемом в многочисленных приборах и даже причастном к важному научному открытию. Но, кроме иридия-192, у этого элемента есть еще 14 радиоактивных изотопов с массовыми числами от 182 до 198. Самый тяжелый изотоп в то же время - самый короткоживущий, его период полураспада меньше минуты. Изотоп иридий-183 интересен лишь тем, что его период полураспада - ровно один час. Стабильных же изотопов у иридия всего два. На долю более тяжелого - иридия-193 в природной смеси приходится 62,7%. Доля легкого иридия-191 соответственно 37,3%.
ПОЛЕЗНЫЕ ХЛОРИРИДАТЫ. Хлориридатами называют комплексные хлориды четырехвалентного иридия; общая их формула Ме 2 . Благодаря хлориридатам можно в принципе уверенно разделять соединения таких похожих элементов, как натрий и калий. Хлориридат натрия растворим в воде, а хлориридат калия - практически нерастворим. Но для такой операции хлориридаты слишком дороги, так как дорог исходный иридий. Это не значит однако, что хлориридаты вообще бесполезны. Способность иридия образовывать эти соединения используют для выделения элемента № 77 из смеси платиновых металлов.

ИРИДИЙ (латинский Iridium), Ir, химический элемент VIII группы короткой формы (9-й группы длинной формы) периодической системы; атомный номер 77, атомная масса 192,217; относится к платиновым металлам и драгоценным металлам. В природе представлен двумя стабильными изотопами: 191 Ir (37,3%) и 193 Ir (62,7%); искусственно получены радиоактивные изотопы с массовыми числами 166-198. Содержание в земной коре составляет 1·10 -7 % по массе. В природе иридий находится в основном в виде твёрдых растворов с осмием - минералов группы осмистого иридия, встречающихся в редких коренных и россыпных месторождениях платины и золота. Открыт в 1803 году английский химиком С. Теннантом; элемент назван вследствие разнообразной окраски его солей (от греческого ιρις, родительный падеж ϊριδος - радуга).

Конфигурация внешней электронной оболочки атома иридия 5d 7 5s 2 ; в соединениях обычно проявляет степени окисления +3, +4, редко +1, +2, +5 и +6; электроотрицательность по Полингу 2,20; атомный радиус 135 пм, радиус иона Ir 3+ 82 пм (координационное число 6), Ir 4+ 77 пм (координационное число 6). При нормальных условиях иридий - серебристо-белый твёрдый и хрупкий металл; кристаллическая решётка кубическая гранецентрированная; t пл 2466 °С, t кип 4428 °С, плотность 22 650 кг/м 3 , твёрдость по Бринеллю 1700-2200 МПа.

При нормальных условиях иридий химически стоек. При нагревании взаимодействует с галогенами (образуются галогениды состава IrX 3 , IrX 4 , где Х - F, CI, Br, I, а также IrCl, IrCl 2 , IrF 5 , IrF 6), серой (сульфиды IrS, IrS 2 , Ir 2 S 3), кислородом (оксиды Ir 2 О 3 , IrO 2 и IrO 3 , существующий только в газовой фазе). Оксиды иридия не растворяются в воде, кислотах и щелочах. При нормальных условиях иридий не реагирует с щелочами и кислотами, в том числе с царской водкой. Иридий переводят в раствор сплавлением с солями (например, NaCl, NaCN, NaNO 3 , ΚΝO 3 , KHSO 4) или неорганическими пероксидами (например, Na 2 О 2 , ВаО 2) с последующей обработкой плава кислотами. Иридий образует различные комплексные соединения, из которых наибольшее значение имеют хлороиридаты(III) и (IV), например гексахлороиридат(III) калия К 3 , гексахлороиридаты(IV) калия К 2 , натрия Na 2 и аммония (NН 4) 2 [ΙrCl 6 ].

Иридий, наряду с другими драгоценными металлами, получают из анодных шламов медно-никелевого производства. Для переведения иридия в раствор промежуточные продукты переработки сплавляют с Na 2 О 2 , затем обрабатывают плав царской водкой. Действием хлорида аммония NH 4 Cl из полученного раствора осаждают (NH 4) 2 , который прокаливают до получения металлического иридия. Объём мирового производства иридия около 3 т/год.

Иридий используют для изготовления тиглей (для выращивания монокристаллов полудрагоценных камней и лазерных материалов); фольги для неамальгамирующихся катодов; деталей прецизионных приборов; неистираемых кончиков перьев авторучек; электродов долговечных свечей зажигания; нанесения защитных покрытий на электрические контакты и другие изделия. Сплавы иридия используют в качестве электродов термопар, термоэмиссионных катодов и др. Радиоактивный изотоп 192 Ir (Т 1/2 73,83 сут) применяют в источниках γ-излучения переносных толщиномеров, дефектоскопов, а также в радиотерапии злокачественных опухолей.

Лит.: Котляр Ю. А., Меретуков М. А., Стрижко Л. С. Металлургия благородных металлов. М., 2005. Кн. 1-2.

ИРИДИЙ, радиоактивный (Iridium; Ir ),- химический элемент VIII группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева, порядковый номер 77, атомный вес 192,2; принадлежит к платиновым металлам. Серебристо-белый металл, плотностью 22,5 г/см 3 , t° пл 2443°, стойкий к хим. воздействиям. В соединениях гл. обр. трех- и четырехвалентен.

И. имеет два стабильных изотопа с массовыми числами 191 (38,5%) и 193 (61,5%), а также 24 радиоактивных (включая 5 изомеров) с массовыми числами от 182 до 198. Большинство радиоизотопов И. коротко- и ультракороткоживущие, четыре имеют периоды полураспада от 1,7 до 11,9 дня, изотоп с массовым числом 192-74,2 дня. Из всех радиоизотопов И. только 192 Ir нашел практическое применение: в технике - для гамма-дефектоскопии и в медицине - для лучевой терапии.

192 Ir получают, облучая мишень из природного И. нейтронами в ядер-ном реакторе по реакции (n, гамма), идущей с большим выходом (δ = 700 барн). При этом наряду с 192 Ir образуется также 194 Ir, который, однако, после выдержки облученной мишени в течение нескольких дней распадается, превращаясь в стабильный изотоп 194 Pt (см. Изотопы).

И. применяют в медицине для внутритканевой и внутриполостной лучевой терапии (см.) в виде иридиевых игл и проволоки, покрытых тонким слоем (0,1 мм) платины для поглощения бета-излучения 192 Ir. Иридиевую проволоку с 192 Ir обычно применяют с использованием техники афтерлодинг (afterloading): закладывают в заранее введенные больному полые нейлоновые трубки. В клин. практике применяют иридиевую проволоку, создающую мощность экспозиционной дозы 0,5-1,5 мР/час на расстоянии 1 .ч (на 1 см длины проволоки), т. е. с линейной активностью 1-3 мкюри/см.

Изотопы И., в т. ч. и 192 Ir, по радиотоксичности относятся к группе В, т. е. на рабочем месте без разрешения сан.-эпид, службы могут использоваться открытые препараты И. активностью до 10 мккюри.

Библиография: Левин В. И. Получение радиоактивных изотопов. М., 1972; Paine С. Н. Modern after-loading methods for interstitial radiotherapy, Clin. Radiol., v. 23, p. 263, 1972, bibliogr.

В. В. Бочкарев.

По своим качествам иридий относят к числу самых плотных металлов. Наряду с этим, он возглавляет рейтинг драгоценных сплавов, находясь в списке рядом с платиной и золотом. Благородство и уникальные качества данного элемента формируют высокий спрос, а цена на иридий за 1 грамм в рублях достаточно высока. Редкость иридия обусловлена особенностями его добычи. Давайте углубимся в обзор его характеристик.

Обзор цен

Иридий возглавляет рейтинг одних из самых редких металлов на планете. За счет этого диапазон цен за один грамм очищенного продукта колеблется на рынке так же, как и цены на драгоценные металлы (золото, серебро, платину). Измерение веса материала производится в устойчивых единицах - граммах и унциях. Одна унция приблизительно равна 31,1 грамма.

По уровню цен состоянием на август 2017 года, цену унции определяют на уровне 970 долларов США или 57,5 тыс. в рублях. Это значит, что за 1 грамм иридия покупателю придется заплатить около 31 доллара США или 1800 рублей.

За последние 20 лет цена на благородный иридий колебалась, то опускаясь, то поднимаясь на графике мировых бирж. Первый скачок был зафиксирован в 1998 году, зафиксировав цену на уровне 500-600 дол. за унцию. С 1992 по 2002 год иридиевые сплавы продавались по цене 10-15 долларов США за грамм, сохраняя стабильность на рынке. С 2002 по 2006 год наблюдался спад цен с постоянным колебанием.

Рекордную отметку по стоимости грамма иридий достиг в 2011 году. За него отдавали порядка 35 долларов за грамм или 2 тыс. в рублях. За последний год (2016-2017) по словам экспертов, разница между пунктами максимальной и минимальной стоимости составила 41% (285 дол. США). На данный момент сохраняется тенденция в сторону роста цены. Пока она не достигла предельной отметки, наблюдаемой в 2011 году.

Что влияет на цену иридия?

Покупатель, анализируя стоимость, обращает внимание на колебание цен, вызванное качеством продукта. На рынке можно купить иридий разной степени очистки. Технология получения чистого металла более сложная, поэтому иридий высшей категории без примесей стоит дороже второсортного.

В чистом виде иридий зачастую покупают производители различного лабораторного оборудования. До сих пор не доведены до совершенства технологии нанесения благородного сплава на поверхность других металлов. Вместе с тем, большой востребованностью пользуются сплавы иридия с хромом, титаном, а также вольфрамом. Их можно встретить в ювелирном деле.

Посредством добавления 10% иридия в сплав удается добиться необходимой твердости. Если увеличить концентрацию вещества до 30%, повысится прочность. Интересный факт, иридий производят искусственно, применяя в качестве базовой заготовки добытые из Земли сплавы, содержащие долю вещества. В целом, за год на планете не производят больше, чем тонну иридия. В ближайшем будущем ожидается совершенствование технологий очистки и альтернативной добычи этого уникального элемента.

Свойства иридия и его добыча

Открытие иридия произошло в лаборатории во время проведения экспериментов. Металл образовал радужное покрытие, в честь которого впоследствии получил наименование. Вместе с иридием ученые также открыли осмий , экспериментируя с методами образования платины. Основой качеств иридия являются:

• высокая тугоплавкость;
• сопротивляемость коррозии.

Визуально сплав отличается серебристым подтоном и ярким блеском. В природных условиях его практически не добывают. На планете есть единицы месторождений, в который еще можно найти элемент в чистом виде. Сложность добычи и редкость иридия обуславливают высокий спрос и растущие цены. Редкие образцы достигают стоимости в 5000 рублей и выше.

Самые большие расходы компании по добыче тратят на очистку материала. Чаще всего он попадается в соединении с родием и рутением. Это компоненты, которые трудно разделяются. Признаки благородного вещества находят в сплавах железо и никельсодержащих руд. В соответствии с текущим положением добытчиков иридия формируется цена одного грамма на мировом рынке ценных металлов.

Где применяют иридий?

Конечный продукт, попадающий на рынок, проходит процесс обработки на металлоперерабатывающих предприятиях. Основой для добычи продукта является вторичное сырье. В зависимости от состояния металла, его направляют в разные области использования:

1. Добыча электроэнергии; Содержащийся в металле изотоп 192 имеет период полураспада, позволяющий применять его в качестве источника энергии.
2. Индикация по качеству сварного шва; Иридий имеет изотоп 193, который является индикатором в конструкции промышленных инструментов и приборов.
3. Заменитель осмия; По своим качествам иридий практически соизмерим с данным элементом, поэтому может полноценно заменять его в различных вариациях тугоплавких сплавов (производство топливных баков, емкостей, генераторов и термопар).
4. Изготовление свеч зажигания;
5. Мера для весов, расходный материал в стоматологии;
6. Покрытие материалов.

Базовым качеством иридия является повышение износостойкости конструкции. Его добавляют в комбинации, которые не вступают в контакт с другими веществами и становятся более крепкими под воздействием широкого спектра факторов.

Иридий

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.

◁ Ири́диевый, -ая, -ое. И. сплав. И. кончик пера.

ири́дий

(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.

ИРИДИЙ

ИРИ́ДИЙ (лат. Iridium, от греческого «ирис» - радуга), Ir (читается «иридий»), химический элемент с атомным номером 77, атомная масса 192,22. Состоит из смеси двух стабильных изотопов 193 Ir (62,7% по массе) и 191 Ir (37,3%). Расположен в VIIIB группе, в 6 периоде периодической системы элементов. Входит в триаду осмий (см. ОСМИЙ) -иридий-платина, (см. ПЛАТИНА) является платиновым металлом. Конфигурация внешней и предвнешней электронных оболочек 5s 2 p 6 d 7 6s 2 . Степени окисления от +1 до +6 (валентности I-VI). Наиболее характерны степени окисления +3 и +4.
Радиус атома 0,135 нм, ионный радиус иона Ir 2+ - 0,089 нм, иона Ir 3+ - 0,082 нм, Ir 4+ - 0,077 нм, Ir 5+ - 0,071 нм. Энергии последовательной ионизации 9,1 и 17,0 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 2,2.
Иридий - тяжелый серебристо-белый металл.
История открытия
Открыт в 1804 английским химиком С. Теннантом (см. ТЕННАНТ Смитсон) , который изучал состав платиновых минералов.
Нахождение в природе
Иридий - очень редкий элемент, содержание в земной коре 1·10 –7 % по массе. В природе встречается в виде сплавов с осмием (осмистый иридий), платиной, родием (см. РОДИЙ) , рутением (см. РУТЕНИЙ) и другими платиновыми металлами (см. ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ) . В рассеянной форме (10 –4 % по массе) содержится в сульфидных медно-никелевых железосодержащих рудах.
Получение
Основной источник иридия - анодные шламы медно-никелевого производства. Полученный шлам обогащают. Потом, действуя на него царской водкой (см. ЦАРСКАЯ ВОДКА) , при нагревании переводят в раствор платину, палладий (см. ПАЛЛАДИЙ (химический элемент)) , родий, иридий и рутений в виде хлоридных комплексов H 2 , H 2 , H 3 , H 2 и H 2 . Осмий остается в нерастворимом осадке. Из полученного раствора добавлением хлорида аммония NH 4 Cl сначала осаждают комплекс платины (NH 4) 2 , а затем комплекс иридия (NH 4) 2 и рутения (NH 4) 2 . При прокаливании (NH 4) 2 на воздухе получают металлический иридий:
(NH 4) 2 = Ir + N 2 + 6HCl + H 2 .
Физические и химические свойства
Иридий - тяжелый серебристо-белый металл (плотность при 20 °C 22,65 кг/дм 3). Решетка кубическая гранецентрированная, а = 0,38387 нм. Температура плавления 2447 °C, кипения 4380 °C. В ряду стандартных потенциалов расположен правее водорода (см. ВОДОРОД) . На воздухе иридий устойчив, с кислотами-неокислителями и водой не реагирует.
Отличается высокой химической стойкостью. С неметаллами взаимодействует только в мелкораздробленном состоянии при температуре красного каления. Взаимодействие с кислородом (см. КИСЛОРОД) происходит только при температуре выше 1000 °C, при этом образуется диоксид иридия IrO 2 .
Оксиды иридия не растворяются в воде, кислотах и щелочах.
Компактный иридий при температурах до 100 °C не реагирует со всеми известными кислотами и их смесями, в том числе и с царской водкой. Для перевода этих металлов в растворимые в воде хлорокомплексы порошок, содержащий эти металлы, хлорируют при нагревании в присутствии комплексообразователя NaCl:
Ir + 2Cl 2 + 2NaCl = Na 2
Гидроксид Ir(OH) 4 (IrO 2 ·2H 2 O) образуется при нейтрализации растворов хлороиридатов(IV) в присутствии окислителей. Осадок Ir 2 O 3 ·x H 2 O выпадает при нейтрализации щелочью хлороиридатов (III) и легко окисляется на воздухе до IrO 2 . Гидроксиды иридия практически не растворяются в воде. В растворимую форму оксиды иридия переводят, окисляя их в присутствии комплексообразователя:
IrO 2 + 4HCl + 2NaCl = Na 2 + 2H 2 O.
Высшая степень окисления +6 проявляется у иридия в гексафториде IrF 6 . Это очень сильный окислитель, способный окислить даже воду:
2IrF 6 + 10H 2 O = 2Ir(OH) 4 + 12HF + O 2 ,
или NO:
NO + IrF 6 = NO + – .
Как и для других d -элементов, для иридия характерно образование комплексных соединений с координационным числом 6. Известно большое число иридийорганических соединений со связью Ir-C.
Применение
Из чистого иридия изготавливают тигли для выращивания монокристаллов, фольгу для неамальгамирующихся катодов, ответственные детали контрольно-измерительных приборов. Иридий используется для иридирования поверхностей изделий. Радиоактивный изотоп 192 Ir используют в качестве портативного источника g-излучения для радиографических исследований трубопроводов и радиотерапии онкологических заболеваний. До 1960 международным эталоном метра служил изготовленный из платино-иридиевого сплава брус, находящийся в Международном бюро мер и весов в Севре. На одной из плоскостей этого бруса нанесены два штриха, на расстоянии 1 м друг от друга.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Синонимы :

Смотреть что такое "иридий" в других словарях:

- (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

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, 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

- (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