Іридій

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти к навигации Перейти к поиску

Шаблон:Картка

Іри́дій — хімічний елемент з атомним номером 77; символ Ir, атомна маса 192,22.

Історія

Відкритий англійським хіміком C. Теннантом 1803 року під час аналізу залишку, що лишався після розчинення самородної платини у царській воді. Спочатку Теннант вважав, що цей чорний залишок є графітом, проте пізніше зміг виділити з нього два нових елементи — іридій і осмій.

Крім Теннанта схожими дослідженнями займались французькі хіміки Шаблон:Не перекладено, Антуан Франсуа де Фуркруа і Луї Ніколя Воклен, що теж встановили, що чорний залишок містить невідомі елементи, проте так і не змогли їх виділити. Успіху Теннанта допомогла його співпраця з іншим британським хіміком, Вільямом Волластоном, що також досліджував домішки інших елементів у платині, проте зосереджувався на тих, що розчиняються у царській воді (і відкрив таким чином паладій і родій) — а нерозчинні залишки передавав колезі[1].

Лише у 1812 році Теннант, у співпраці з кількома десятками інших вчених, зміг розплавити іридій, побудувавши для цього грандіозний вольтів стовп[1].

У 1834 з'явилися ручки, пера яких були вкриті іридієм — його перше комерційне застосування[1].

Назва «Іридій» походить від грец. ίριοειδής — веселковий. Названий так за різноманітність кольорів його сполук.

Загальна інформація

Належить до металів групи платини. Сріблясто-білий, дуже твердий та крихкий метал. Густина 22,65·10³ кг/м3; температура плавлення 2447 °C; кипіння — 4380 °C; Твердість за Бріннелем 1640 МПа. Іридій хімічно дуже мало активний. У царській горілці не розчиняється. У вигляді тонкодисперсного порошку (черні) адсорбує сірку, галогени і інші неметали. Оксид Ir2O3, гідроксид Ir(OH)3. Відомі нечисленні його сполуки з іншими металами платинової групи (осмієм, рутенієм, родієм, платиною), з сіркою й арсеном.

Природний Ir є сумішшю двох ізотопів з масовими числами 191 (37,3 %) та 193 (62,7 %). Відомі ступені окиснення від +9 до –3[2]. У ступені +6 і +5 — сильний оксидант, у випадку +4 і +3 — утворює стабільні комплекси, особливо з амінами, а +1 вельми характерний, особливо у комплексах з фосфіновими й карбонільними лігандами, хоча зазнає оксидативних перетворень до Ir(III). Ir(0) існує в карбонільних і фосфінових комплексах (наприклад, Ir2(CO)8). Найхарактерніше координаційне число в комплексних сполуках — 6 (для Ir(III) i Ir(IV)). Ступінь окиснення +8 іридій має в сполуці IrO4, а +9 — у [IrO4]+. Ступінь окиснення +9 наразі є найвищою відомою, хоча існують передбачення про можливість стану +10 у платини[2].

Отримання

Іридій добувають із платиноносних і золотоносних розсипів. Він утворює власні мінерали (IrOS, IrOSRu та ін.), що тісно зростаються з іншими платиновими мінералами. Найбільші запаси — у ПАР. Сировиною для одержання іридію служать концентрати металів групи платини, які одержують шляхом збагачення корінних руд і після переробки анодних шламів електролізу нікелю і міді, а також шліхи (платиновий концентрат), вилучені з розсипних руд, і вторинний метал — металевий брухт.

Застосування

Щороку в світі споживається більше 7 тонн іридію (7800 кілограмів у 2017 році)[3].

Із чистого іридію виготовляють мундштуки для склодувів, лабораторні тиглі, а вольфрамовий дріт, вкритий шаром іридію, використовують в електронних лампахШаблон:Sfn.

При додаванні 10 % іридію до платини, її твердість і границю міцності зростають у кілька разів. Цей сплав має дуже високу стійкість до дії кислот і електричних розрядів. Його використовують для виготовлення електродів у найбільш довговічних видах свічок запалювання[4], електродів для електрофізіологічних досліджень[5], із нього було зроблено еталони метра (до заміни в 1960 році) і кілограма (до заміни у 2018 році)[6]. Також, завдяки довговічності й хімічній стійкості, цей сплав використовується у ювелірній справі, а також з нього виготовляють хірургічні інструментиШаблон:Sfn.

Невеликі домішки іридію покращують хімічну стійкість титану та термічну стійкість вольфраму й молібденуШаблон:Sfn.

Сплав іридію з рутенієм та родієм використовується у виробництві термопар, що мають працювати за високих температур.

До другої половини 20 століття іридій використовували для покриття пер у перових ручках для збільшення їх довговічності. У сучасних ручках назва «іридій» використовується для сплавів, що використовуються для підвищення їх твердості, попри те, що безпосередньо іридію вони не містять[7].

Іридій і його сполуки застосовують як каталізатори для різноманітних реакцій органічної й неорганічної хімії[8].

Ізотоп іридій-192 використовується для Шаблон:Не перекладено раку[9].

Див. також

Примітки

  1. а б в A History of IridiumОбнаружена петля в шаблонах: Шаблон:Ref-info
  2. а б Oxidation state +10 a possibilityОбнаружена петля в шаблонах: Шаблон:Ref-info
  3. Demand for iridium worldwide from 2010 to 2018 (in 1,000 ounces)Обнаружена петля в шаблонах: Шаблон:Ref-info
  4. The Differences Between Spark PlugsОбнаружена петля в шаблонах: Шаблон:Ref-info
  5. Electrode recovery potentialОбнаружена петля в шаблонах: Шаблон:Ref-info
  6. New Techniques in the Manufacture of Platinum-Iridium Mass StandardsОбнаружена петля в шаблонах: Шаблон:Ref-info
  7. What is iridium?Обнаружена петля в шаблонах: Шаблон:Ref-info
  8. IRIDIUM CHEMISTRY AND ITS CATALYTIC APPLICATIONS: A BRIEF REVIEWОбнаружена петля в шаблонах: Шаблон:Ref-info
  9. Iridium 192Обнаружена петля в шаблонах: Шаблон:Ref-info

Література

Категорія:Хімічні елементи Категорія:Іридій Категорія:Благородні метали