Іри́дій — хімічний елемент з атомним номером 77; символ Ir, атомна маса 192,22. 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 воді не розчиняється. Відкритий C. Теннантом у 1803 році.
Історія
Відкритий англійським хіміком Смітсоном 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 [en], 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.
Лише у 1812 році Теннант, у співпраці з кількома десятками інших вчених, зміг розплавити іридій, побудувавши для цього грандіозний вольтів стовп.
У 1834 з'явилися ручки, пера яких були вкриті іридієм — його перше комерційне застосування.
Назва «Іридій» походить від грец. ίριοειδής — веселковий. Названий так за різноманітність кольорів його сполук.
Хімічні властивості
Відомі ступені окиснення від +9 до -3. 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.
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.
Ізотопи
Природній іридій складається з двох різних ізотопів. Всі вони стабільні.
Масове число | Частка у природному іридії | Період напіврозпаду |
---|---|---|
191 | 37,3 % | ∞ |
193 | 62,7 % | ∞ |
Загалом відомо 66 ізотопів іридію з масовими числами від 164 до 203, 27 з яких — метастабільні. З нестабільних ізотопів, найбільші періоди напіврозпаду мають метастабільні Ir192m1 (241 рік) і Ir194m1 (171 день), а з не метастабільних ізотопів Ir192 (74 дні).
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 понад 7 тонн іридію (7800 кілограмів у 2017 році).
Із чистого іридію виготовляють мундштуки для склодувів, лабораторні тиглі, а вольфрамовий дріт, вкритий шаром іридію, використовують в електронних лампах.
При додаванні 10 % іридію до платини, її твердість і границя 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, електродів для електрофізіологічних досліджень, із нього було зроблено еталони метра (до заміни в 1960 році) і кілограма (до заміни у 2018 році). Також, завдяки довговічності й хімічній стійкості, цей сплав використовується у ювелірній справі, а також з нього виготовляють хірургічні інструменти.
Невеликі домішки іридію покращують хімічну стійкість титану та термічну стійкість вольфраму й молібдену.
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 їхньої довговічності. У сучасних ручках назва «іридій» використовується для сплавів, що використовуються для підвищення їхньої твердості, попри те, що безпосередньо іридію вони не містять.
Іридій і його сполуки застосовують як каталізатори для різноманітних реакцій органічної й неорганічної хімії.
Ізотоп іридій-192 використовується для [en] раку.
Див. також
- [en] — система супутникового зв'язку, названа на честь іридію.
- Іридієва аномалія — тонкий геологічний шар, що має підвищену концентрацію іридію, можливо метеоритного походження.
- Ураліди
Примітки
- A History of Iridium [ 13 січня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- Oxidation state +10 a possibility [ 13 січня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- Isotopes of the Element Iridium [ 25 листопада 2020 у Wayback Machine.](англ.)
- Demand for iridium worldwide from 2010 to 2018 (in 1,000 ounces) [ 9 лютого 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- Петрянов-Соколов, 1983, с. 210.
- The Differences Between Spark Plugs [ 13 січня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- Electrode recovery potential [ 13 січня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- New Techniques in the Manufacture of Platinum-Iridium Mass Standards [ 13 січня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- Петрянов-Соколов, 1983, с. 211.
- Петрянов-Соколов, 1983, с. 212.
- What is iridium? [ 13 січня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- IRIDIUM CHEMISTRY AND ITS CATALYTIC APPLICATIONS: A BRIEF REVIEW [ 13 січня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- Iridium 192 [ 19 січня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
Література
- Глосарій термінів з хімії / уклад. Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Дон. : Вебер, 2008. — 738 с. — .
- Ф. А. Деркач. «Хімія». — Л., 1968.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
- И.В. Петрянов-Соколов. Серебро - нильсборий и далее // Популярная библиотека химических элементов. — 3. — М. : «Наука», 1983. — Т. 2. — 572 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Iri dij himichnij element z atomnim nomerom 77 simvol Ir atomna masa 192 22 Nalezhit do metaliv grupi platini Sriblyasto bilij duzhe tverdij ta krihkij metal Gustina 22 65 103 kg m temperatura plavlennya 2447 C kipinnya 4380 C Tverdist za Brinnelem 1640 MPa Iridij himichno duzhe malo aktivnij U carskij vodi ne rozchinyayetsya Vidkritij C Tennantom u 1803 roci Iridij Ir Atomnij nomer 77Zovnishnij viglyad prostoyi rechovini Bilij krihkij metalVlastivosti atomaAtomna masa molyarna masa 192 22 a o m g mol Radius atoma 136 pmEnergiya ionizaciyi pershij elektron 868 1 9 00 kDzh mol eV Elektronna konfiguraciya Xe 4f14 5d7 6s2Himichni vlastivostiKovalentnij radius 127 pmRadius iona 4e 68 pmElektronegativnist za Polingom 2 20Elektrodnij potencial Ir Ir3 1 00VStupeni okisnennya 9 8 7 6 4 3 2 1 0 1 2 3Termodinamichni vlastivostiGustina 22 56 g sm Molyarna teployemnist 0 133 Dzh K mol Teploprovidnist 147 Vt m K Temperatura plavlennya 2683 KTeplota plavlennya 27 61 kDzh molTemperatura kipinnya 4403 KTeplota viparovuvannya 604 kDzh molMolyarnij ob yem 8 54 sm molKristalichna gratkaStruktura gratki kubichna granecentrovanaPeriod gratki 3 840 AVidnoshennya s a n aTemperatura Debaya 430 00 KH He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Iridij u VikishovishiIstoriyaVidkritij anglijskim himikom Smitsonom Tennantom 1803 roku pid chas analizu zalishku sho lishavsya pislya rozchinennya samorodnoyi platini u carskij vodi Spochatku Tennant vvazhav sho cej chornij zalishok ye grafitom prote piznishe zmig vidiliti z nogo dva novih elementi iridij i osmij Krim Tennanta shozhimi doslidzhennyami zajmalis francuzki himiki en Antuan Fransua de Furkrua i Luyi Nikolya Voklen sho tezh vstanovili sho chornij zalishok mistit nevidomi elementi prote tak i ne zmogli yih vidiliti Uspihu Tennanta dopomogla jogo spivpracya z inshim britanskim himikom Vilyamom Vollastonom sho takozh doslidzhuvav domishki inshih elementiv u platini prote zoseredzhuvavsya na tih sho rozchinyayutsya u carskij vodi i vidkriv takim chinom paladij i rodij a nerozchinni zalishki peredavav kolezi Lishe u 1812 roci Tennant u spivpraci z kilkoma desyatkami inshih vchenih zmig rozplaviti iridij pobuduvavshi dlya cogo grandioznij voltiv stovp U 1834 z yavilisya ruchki pera yakih buli vkriti iridiyem jogo pershe komercijne zastosuvannya Nazva Iridij pohodit vid grec irioeidhs veselkovij Nazvanij tak za riznomanitnist koloriv jogo spoluk Himichni vlastivostiVidomi stupeni okisnennya vid 9 do 3 U stupeni 6 i 5 silnij oksidant u vipadku 4 i 3 utvoryuye stabilni kompleksi osoblivo z aminami a 1 velmi harakternij osoblivo u kompleksah z fosfinovimi j karbonilnimi ligandami hocha zaznaye oksidativnih peretvoren do Ir III Ir 0 isnuye v karbonilnih i fosfinovih kompleksah napriklad Ir2 CO 8 Najharakternishe koordinacijne chislo v kompleksnih spolukah 6 dlya Ir III i Ir IV Stupin okisnennya 8 iridij maye v spoluci IrO4 a 9 u IrO4 Stupin okisnennya 9 narazi ye najvishoyu vidomoyu hocha isnuyut peredbachennya pro mozhlivist stanu 10 u platini U viglyadi tonkodispersnogo poroshku cherni adsorbuye sirku galogeni i inshi nemetali Oksid Ir2O3 gidroksid Ir OH 3 Vidomi nechislenni jogo spoluki z inshimi metalami platinovoyi grupi osmiyem ruteniyem rodiyem platinoyu z sirkoyu j arsenom IzotopiPrirodnij iridij skladayetsya z dvoh riznih izotopiv Vsi voni stabilni Masove chislo Chastka u prirodnomu iridiyi Period napivrozpadu 191 37 3 193 62 7 Zagalom vidomo 66 izotopiv iridiyu z masovimi chislami vid 164 do 203 27 z yakih metastabilni Z nestabilnih izotopiv najbilshi periodi napivrozpadu mayut metastabilni Ir192m1 241 rik i Ir194m1 171 den a z ne metastabilnih izotopiv Ir192 74 dni OtrimannyaIridij dobuvayut iz platinonosnih i zolotonosnih rozsipiv Vin utvoryuye vlasni minerali IrOS IrOSRu ta in sho tisno zrostayutsya z inshimi platinovimi mineralami Najbilshi zapasi u PAR Sirovinoyu dlya oderzhannya iridiyu sluzhat koncentrati metaliv grupi platini yaki oderzhuyut shlyahom zbagachennya korinnih rud i pislya pererobki anodnih shlamiv elektrolizu nikelyu i midi a takozh shlihi platinovij koncentrat vilucheni z rozsipnih rud i vtorinnij metal metalevij bruht ZastosuvannyaShoroku v sviti spozhivayetsya ponad 7 tonn iridiyu 7800 kilogramiv u 2017 roci Iz chistogo iridiyu vigotovlyayut mundshtuki dlya skloduviv laboratorni tigli a volframovij drit vkritij sharom iridiyu vikoristovuyut v elektronnih lampah Pri dodavanni 10 iridiyu do platini yiyi tverdist i granicya micnosti zrostayut u kilka raziv Cej splav maye duzhe visoku stijkist do diyi kislot i elektrichnih rozryadiv Jogo vikoristovuyut dlya vigotovlennya elektrodiv u najbilsh dovgovichnih vidah svichok zapalyuvannya elektrodiv dlya elektrofiziologichnih doslidzhen iz nogo bulo zrobleno etaloni metra do zamini v 1960 roci i kilograma do zamini u 2018 roci Takozh zavdyaki dovgovichnosti j himichnij stijkosti cej splav vikoristovuyetsya u yuvelirnij spravi a takozh z nogo vigotovlyayut hirurgichni instrumenti Neveliki domishki iridiyu pokrashuyut himichnu stijkist titanu ta termichnu stijkist volframu j molibdenu Splav iridiyu z ruteniyem ta rodiyem vikoristovuyetsya u virobnictvi termopar sho mayut pracyuvati za visokih temperatur Do drugoyi polovini 20 stolittya iridij vikoristovuvali dlya pokrittya per u perovih ruchkah dlya zbilshennya yihnoyi dovgovichnosti U suchasnih ruchkah nazva iridij vikoristovuyetsya dlya splaviv sho vikoristovuyutsya dlya pidvishennya yihnoyi tverdosti popri te sho bezposeredno iridiyu voni ne mistyat Iridij i jogo spoluki zastosovuyut yak katalizatori dlya riznomanitnih reakcij organichnoyi j neorganichnoyi himiyi Izotop iridij 192 vikoristovuyetsya dlya en raku Div takozh en sistema suputnikovogo zv yazku nazvana na chest iridiyu Iridiyeva anomaliya tonkij geologichnij shar sho maye pidvishenu koncentraciyu iridiyu mozhlivo meteoritnogo pohodzhennya UralidiPrimitkiA History of Iridium 13 sichnya 2019 u Wayback Machine angl Oxidation state 10 a possibility 13 sichnya 2019 u Wayback Machine angl Isotopes of the Element Iridium 25 listopada 2020 u Wayback Machine angl Demand for iridium worldwide from 2010 to 2018 in 1 000 ounces 9 lyutogo 2019 u Wayback Machine angl Petryanov Sokolov 1983 s 210 The Differences Between Spark Plugs 13 sichnya 2019 u Wayback Machine angl Electrode recovery potential 13 sichnya 2019 u Wayback Machine angl New Techniques in the Manufacture of Platinum Iridium Mass Standards 13 sichnya 2019 u Wayback Machine angl Petryanov Sokolov 1983 s 211 Petryanov Sokolov 1983 s 212 What is iridium 13 sichnya 2019 u Wayback Machine angl IRIDIUM CHEMISTRY AND ITS CATALYTIC APPLICATIONS A BRIEF REVIEW 13 sichnya 2019 u Wayback Machine angl Iridium 192 19 sichnya 2019 u Wayback Machine angl LiteraturaGlosarij terminiv z himiyi uklad J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Don Veber 2008 738 s ISBN 978 966 335 206 0 F A Derkach Himiya L 1968 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 I V Petryanov Sokolov Serebro nilsborij i dalee Populyarnaya biblioteka himicheskih elementov 3 M Nauka 1983 T 2 572 s