Iridium
Informações de fundo
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| Iridium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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77 Ir | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Aparência | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
branco prateado  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propriedades gerais | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nome, sÃmbolo, número | irÃdio, Ir, 77 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pronúncia | / ɨ r ɪ d Eu ə m / i- RID -ee-əm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Categoria elemento | de metal de transição | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupo, perÃodo, bloco | 9, 6, d | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Peso atômico padrão | 192,217 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuração eletrônica | [ Xe ] 4f 14 5d 7 6s 2 2, 8, 18, 32, 15, 2  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| História | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Descoberta | Smithson Tennant (1803) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Primeiro isolamento | Smithson Tennant (1803) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propriedades fÃsicas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fase | sólido | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densidade (perto RT) | 22,56 g · cm -3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| LÃquido densidade no pf | 19 g cm -3 · | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ponto de fusão | 2739 K , 2466 ° C, 4471 ° F | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ponto de ebulição | 4701 K, 4428 ° C, 8002 ° F | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor de fusão | 41.12 kJ mol -1 · | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor de vaporização | 563 kJ · mol -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Capacidade calorÃfica molar | 25,10 J · · mol -1 K -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pressão de vapor | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Propriedades atômicas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estados de oxidação | -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Eletronegatividade | 2,20 (escala de Pauling) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energias de ionização | 1º: 880 kJ · mol -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Segunda: 1600 kJ mol -1 · | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio atômico | 136 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| O raio de covalência | 141 ± 18:00 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Miscelânea | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| A estrutura de cristal | cúbica de face centrada  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ordenamento magnético | paramagnético | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Resistividade elétrica | (20 ° C) 47,1 Nco · m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Condutividade térmica | 147 W · m -1 · K -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Expansão térmica | 6,4 mm / (m · K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Velocidade do som (haste fina) | (20 ° C) 4825 m · s -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| O módulo de Young | 528 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Módulo de cisalhamento | 210 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Massa de módulo | 320 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rácio de Poisson | 0.26 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dureza de Mohs | 6.5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dureza de Vickers | 1.760 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dureza Brinell | 1.670 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Número de registo CAS | 7439-88-5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| A maioria dos isótopos estáveis | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ver artigo principal: Isótopos de irÃdio | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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IrÃdio é o elemento quÃmico com número atómico 77, e está representado pelo sÃmbolo Ir. Um muito duro, frágil, branco-prateado de metal de transição do famÃlia da platina, irÃdio, é a segunda mais densa elemento (depois de ósmio ) e é o mais corrosão do metal resistente à , mesmo a temperaturas tão elevadas como 2000 ° C. Apesar de apenas certos sais fundidos e halogênios são corrosivos para irÃdio sólido, pó irÃdio finamente dividido é muito mais reativos e podem ser inflamáveis.
Iridium foi descoberto em 1803 entre as impurezas insolúveis em natural platina . Smithson Tennant, o descobridor principal, chamado de irÃdio para a deusa Iris, personificação do arco-Ãris, por causa das cores marcantes e diversos de seus sais. Iridium é um dos elementos mais raros no crosta terrestre , com produção anual e consumo de apenas três toneladas. 191 193 de IR e Ir são os únicos dois que ocorrem naturalmente isótopos de irÃdio, bem como os únicos isótopos estáveis ; o último é o mais abundante dos dois.
Os compostos de irÃdio mais importantes em utilização são os sais de ácidos e que forma com o cloro , apesar de irÃdio também forma um número de compostos organometálicos utilizados em aplicações industriais catálise , e em investigação. Metais Iridium é empregada quando alta resistência à corrosão em altas temperaturas é necessária, como no high-end velas de ignição, cadinhos para recristalização de semicondutores, a temperaturas elevadas, e os eléctrodos para a produção de cloro na processo alcalinos. Radioisótopos de irÃdio são utilizados em alguns geradores termoelétricos de radioisótopos.
Iridium é encontrado em meteoritos com uma abundância muito maior do que sua abundância média na crosta da Terra. Por esta razão o invulgarmente elevada abundância de irÃdio na camada de argila na Limite Cretáceo-Paleogene deu origem à Alvarez hipótese de que o impacto de um objecto de massa causada extraterrestres o extinção dos dinossauros e muitas outras espécies 65 milhões de anos. Pensa-se que a quantidade total de irÃdio no planeta Terra é muito mais elevada do que a observada em rochas da crosta terrestre, mas, como com outros metais do grupo da platina, a alta densidade e tendência de irÃdio de se relacionar com ferro causou mais irÃdio a descer abaixo da crosta quando o planeta era jovem e ainda fundido.
CaracterÃsticas
Propriedades fÃsicas
Um membro da do grupo da platina metais , irÃdio é branco, assemelhando-se a platina , mas com um leve tom amarelado. Devido à sua dureza, fragilidade, e muito alto ponto de fusão , irÃdio sólido é difÃcil de ser moldado, ou trabalho, e, portanto, metalurgia do pó é geralmente utilizado em vez disso. É o único metal para manter as boas propriedades mecânicas ao ar a temperaturas superiores a 1600 ° C. Iridium tem um muito elevado ponto de ebulição ( 10a entre todos os elementos) e torna-se um supercondutor a temperaturas abaixo de 0,14 K .
IrÃdio do módulo de elasticidade é o segundo maior entre os metais, sendo apenas superado pelo ósmio . Isto, em conjunto com um elevado módulo de cisalhamento e uma figura muito baixo para O coeficiente de Poisson (a relação da longitudinal para lateral estirpe), indicam o elevado grau de rigidez e resistência à deformação que tornaram a sua fabricação em componentes úteis uma questão de grande dificuldade. Apesar destas limitações e alto custo de irÃdio, um número de aplicações têm desenvolvido, onde a resistência mecânica é um fator essencial em algumas das condições extremamente severas encontradas na tecnologia moderna.
A medição de densidade de irÃdio é apenas ligeiramente inferior (cerca de 0,12%) do que a de ósmio , o mais denso elemento conhecido. Tinha havido alguma ambiguidade sobre qual dos dois elementos era mais densa, devido ao pequeno tamanho da diferença de densidade e dificuldades em medi-lo com precisão, mas, com maior precisão em fatores usados para calcular a densidade De raios-X de dados cristalográficos produziu densidades de 22,56 g / cm3 para o irÃdio e 22,59 g / cm 3 para o ósmio.
Propriedades quÃmicas
Iridium é o metal mais resistente à corrosão conhecido: ele não é atacado por quase todo o ácido , água régia, ou silicatos de metais fundidos a temperaturas elevadas. Pode, no entanto, ser atacado por alguns fundidos sais , tal como cianeto de sódio e cianeto de potássio, bem como de oxigénio e os átomos de halogénio (especialmente flúor ) a temperaturas mais elevadas.
Compostos
| Estados de oxidação | |
|---|---|
| -3 | [Ir (CO) 3] 3- |
| -1 | [Ir (CO) 3 (PPh3)] - |
| 0 | Ir 4 (CO) 12 |
| +1 | [Ir (CO) Cl (PPh3) 2] |
| 2 | IrCl 2 |
| 3 | IrCl 3 |
| 4 | IrO2 |
| 5 | Ir 4 F 20 |
| 6 | IRF 6 |
Iridium forma compostos em estados de oxidação entre -3 a 6; os estados de oxidação mais comuns são 3 e 4. Exemplos bem caracterizadas do mais elevado estado de oxidação são raras, mas incluem IRF 6 e dois óxidos mistos Sr 2 Mgiro 6 e Sr 2 Cairo 6. Além disso, foi relatado em 2009 que o irÃdio (VIII) óxido (IRO 4) foi preparado sob condições de isolamento matriz (6 K em Ar) por radiação UV de um complexo de irÃdio-peroxo. Esta espécie, no entanto, não se espera que seja estável como um sólido a granel a temperaturas mais elevadas.
Dióxido de irÃdio, IrO2, de um pó castanho, é o único óxido bem caracterizado de irÃdio. A sesquióxido, Ir 2 O 3, tem sido descrito como um pó azul-preto, que é oxidado para IrO2 por HNO 3. Os correspondentes dissulfuretos, diselenides, sesquisulfides e sesquiselenides são conhecidos e IRS 3 também foi relatada. Iridium também forma iridates com estados de oxidação +4 e 5, tal como K 2 IrO 3 e Kiro 3, que podem ser preparados a partir da reacção de óxido de potássio ou superóxido de potássio com irÃdio em altas temperaturas.
Embora nenhum binário hidretos de irÃdio, Ir x H y são conhecidos, os complexos são conhecidos que contêm IRH 4-
5 e 3- IRH
6, em que o irÃdio tem uma e os três estados de oxidação, respectivamente. O hidreto ternário Mg 6 ir 2H 11 é acreditado para conter tanto o IRH 4-
5 eo 18-elétron IRH 5-
4 anião.
Sem monohaletos ou di-halogenetos são conhecidos, enquanto que tri-halogenetos, IRX 3, são conhecidos por todos os halogéneos. Para estados de oxidação +4 e acima, apenas o tetrafluoride, pentafluoride e hexafluoreto são conhecidos. Hexafluoreto de irÃdio, IRF 6, é um volátil e altamente reactivo sólido amarelo, composto por moléculas octaédricos. Ela decompõe-se em água e é reduzida a IRF 4, um sólido cristalino, pelo preto irÃdio. Pentafluoride Iridium tem propriedades semelhantes, mas na verdade é um tetramer, Ir 4 F 20, formada por quatro octahedra de compartilhamento de canto.
Hexachloroiridic (IV) ácido, H 2 IrCl 6, e o seu sal de amónio são os compostos de irÃdio mais importantes do ponto de vista industrial. Eles estão envolvidos na purificação de irÃdio e utilizados como precursores para a maioria dos outros compostos de irÃdio, bem como na preparação de revestimentos ânodo. O IrCl 2-
6 ião tem uma intensa cor castanha escura, e pode ser facilmente reduzido ao de cor clara IrCl 3-
6 e vice-versa. Tricloreto de irÃdio, IrCl 3, que pode ser obtido na forma anidra da oxidação directa de pó de irÃdio por cloro a 650 ° C, ou em forma hidratada por dissolução ir 2 O 3 em ácido clorÃdrico , é frequentemente utilizado como um material de partida para a sÃntese de outros compostos Ir (III). Um outro composto utilizado como material de partida é hexachloroiridate amónio (III), (NH 4) 3 IrCl 6. Iridium complexos (III) são diamagnetic ( baixa rotação) e geralmente têm um geometria molecular octaédrica.
Compostos Organoiridium conter iridium- carbono obrigações onde o metal é geralmente em estados de oxidação mais baixos. Por exemplo, o estado de oxidação zero é encontrado em tetrairidium dodecacarbonyl, Ir 4 (CO) 12, que é o binário mais comum e estável carbonilo de irÃdio. Neste composto, cada um dos átomos de irÃdio é ligado aos outros três, formando um aglomerado tetraédrica. Alguns Ir (I) compostos organometálicos são notáveis o suficiente para ser o nome de seus descobridores. Um é Complexo de Vaska, IrCl (CO) [P (C 6 H 5) 3] 2, que tem a propriedade invulgar de se ligarem à molécula de dioxigénio , O 2. Outra é Catalisador de Crabtree, uma catalisador homogéneo para hidrogenação reações. Estes compostos são ambos planar quadrado, d 8 complexos, com um total de 16 elétrons de valência, o que representa a sua reactividade.
Isótopos
Iridium tem duas que ocorrem naturalmente, estáveis isótopos , 191 Ir e 193 IR, com abundância natural de 37,3% e 62,7%, respectivamente. Pelo menos 34 radioisótopos também foram sintetizados, que varia em número de massa 164-199. 192 Ir, o qual se situa entre os dois isótopos estáveis, é o radioisótopo mais estável, com uma meia-vida de 73,827 dias, e encontra aplicação em braquiterapia e industrial radiografia, especialmente para testes não-destrutivos de soldas em aço para as indústrias de petróleo e gás; fontes de irÃdio-192 ter sido envolvido em uma série de acidentes radiológicos. Três outros isótopos com meias-vidas de pelo menos um dia- 188 Ir, 189 Ir, 190 Ir. Isótopos com massas abaixo 191 decadência por alguma combinação de β + decadência, decaimento α, e emissão de prótons, com as exceções de 189 Ir, que decai por a captura eletrônica, e 190 Ir, que decai por emissão de pósitrons. Sintético isótopos mais pesados do que 191 por decaimento β - decadência, embora 192 Ir também tem um menor captura de elétrons caminho decadência. Foram descobertos todos os isótopos conhecidos de irÃdio entre 1934 e 2001; o mais recente é 171 Ir.
Pelo menos 32 metaestáveis isómeros foram caracterizados, que variam em número de massa de 164 a 197. A maioria destes é estável 192m2 Ir, que decai por transição isomérica com uma semi-vida de 241 anos, tornando-o mais estável do que qualquer um dos isótopos sintéticos de irÃdio com os seus estados fundamentais. O isómero menos estável é 190m3 IR com uma meia-vida de apenas 2 mS. O isótopo 191 RI foi o primeiro de qualquer elemento para ser mostrado para apresentar um Efeito Mössbauer. Isto torna-o útil para Espectroscopia Mössbauer para pesquisa em fÃsica, quÃmica, bioquÃmica, metalurgia e mineralogia.
História
A descoberta de irÃdio é entrelaçada com a da platina e outros metais do grupo da platina. Platina nativo utilizado pelos antigos etÃopes e por culturas da América do Sul sempre continha uma pequena quantidade de outros metais do grupo da platina, incluindo o irÃdio. Platinum chegou à Europa como platina ("pequena prata"), encontrado no século 17 pelos conquistadores espanhóis em uma região hoje conhecida como a departamento de Chocó na Colômbia . A descoberta de que este metal não era uma liga de elementos conhecidos, mas em vez disso um novo elemento distinto, não ocorreu até 1.748.
Os quÃmicos que estudaram platina dissolveu em água régia (uma mistura de clorÃdrico e ácido sulfúrico e nÃtrico ) para criar os sais solúveis. Eles sempre observada uma pequena quantidade de um resÃduo escuro, insolúvel. Joseph Louis Proust pensou que o resÃduo era grafite. Os quÃmicos franceses Victor Collet-Descotils, Antoine François, conde de Fourcroy, e Louis Nicolas Vauquelin também observada se o resÃduo negro em 1803, mas não o suficiente para se obter mais experiências.
Em 1803, o cientista britânico Smithson Tennant (1761-1815) analisou o resÃduo insolúvel e concluiu que ele deve conter um novo metal. Vauquelin tratado o pó alternadamente com álcalis e ácidos e obteve um novo óxido volátil, o que ele acreditava ser deste novo metal que ele chamou ptene, da palavra grega πτηνός ptēnós, "alado". Tennant, que tinha a vantagem de uma maior quantidade de resÃduo, continuou sua pesquisa e identificou os dois elementos previamente não descobertos no resÃduo preto, irÃdio e ósmio. Obteve cristais vermelhos escuros (provavelmente de Na 2 [IrCl 6] n · H2O) por uma sequência de reacções com hidróxido de sódio e ácido clorÃdrico . Ele nomeou irÃdio depois Iris (Ἶρις), a deusa alada grega do arco-Ãris e do mensageiro dos deuses do Olimpo, porque muitos dos sais ele obtidos foram fortemente coloridas. Descoberta de novos elementos foi documentado em uma carta ao Royal Society em 21 de junho de 1804.
Cientista britânico John George Crianças foi o primeiro a derreter uma amostra de irÃdio em 1813 com a ajuda de "a maior bateria galvânica que já foi construÃdo" (na época). O primeiro a obter alta pureza foi irÃdio Robert Hare em 1842. Ele descobriu que ele tinha uma densidade de cerca de 21,8 g / cm 3 e observou que o metal é quase unmalleable e muito difÃcil. A primeira fusão em quantidade apreciável foi feito por Henri Sainte-Claire Deville e Jules Henri Debray em 1860. Eles precisavam queimar mais de 300 litros de puro O 2 e H 2 por cada quilograma de irÃdio.
Estas dificuldades extremas no derretimento do metal limita as possibilidades de manipulação de irÃdio. John Isaac Hawkins estava olhando para obter um bom e ponto duro para nibs pena de fonte e, em 1834, conseguiu criar uma caneta de irÃdio pontas de ouro. Em 1880 John Holland e William Dudley Lofland foram capazes de derreter irÃdio pela adição de fósforo e patenteou o processo nos Estados Unidos; Empresa britânica Johnson Matthey mais tarde afirmou que eles tinham vindo a utilizar um processo similar desde 1837 e já havia apresentado irÃdio fundido a um número de Feiras Mundiais. O primeiro uso de uma liga de irÃdio com rutênio em termopares foi feita por Otto Feussner em 1933. Estes permitido para a medição de altas temperaturas do ar até 2000 ° C.
Em 1957 Rudolf Mössbauer, no que tem sido chamado de uma das "experiências marcantes na fÃsica do século XX", descobriu a ressonante e emissão e absorção de livre de recuo raios gama por átomos em uma amostra de metal sólido contendo apenas 191 de IR. Este fenómeno, conhecido como o Efeito Mössbauer (que desde então tem sido observado para outros núcleos, como 57 Fe), e desenvolvidas como Espectroscopia Mössbauer, fez contribuições importantes para pesquisas em fÃsica, quÃmica, bioquÃmica, metalurgia e mineralogia. Mössbauer recebeu o Prêmio Nobel de FÃsica em 1961, na idade 32, apenas três anos após ele publicou sua descoberta.
Ocorrência
IrÃdio é um dos elementos abundantes em menos da Terra crosta , tendo uma fração de massa média de 0,001 ppm em rocha crustal; ouro é 40 vezes mais abundante, a platina é 10 vezes mais abundante, e prata e mercúrio . são 80 vezes mais abundante Telúrio é tão abundante como o irÃdio, e apenas três elementos que ocorrem naturalmente estáveis são menos abundantes: rênio , rutênio e ródio , irÃdio sendo 10 vezes mais abundante do que os dois últimos. Em contraste com sua baixa abundância em rocha crustal, irÃdio é relativamente comum em meteoritos, com concentrações de 0,5 ppm ou mais. Pensa-se que a concentração global de irÃdio na Terra é muito mais elevado do que o que se observa em rochas da crosta terrestre, mas por causa da densidade e siderophilic ("ferro-loving") personagem de irÃdio, que desceu abaixo da crosta e no Núcleo da Terra quando o planeta ainda estava derretida.
Iridium é encontrado na natureza como um elemento não combinada ou em recursos naturais ligas; especialmente as ligas de irÃdio-ósmio, osmirÃdio (ósmio rico), e iridiosmium (irÃdio rico). Nos nÃquel e cobre os depósitos de metais do grupo da platina como ocorrem sulfetos (ie (Pt, Pd) S), teluretos (por exemplo), PtBiTe antimonides (PdSb), e arsenietos (ou seja, PTAs 2). Em todos estes compostos de platina é trocada por uma pequena quantidade de irÃdio e ósmio. Tal como acontece com todos os metais do grupo da platina, irÃdio pode ser encontrado naturalmente em ligas com nÃquel em bruto ou cobre em bruto.
Dentro da crosta terrestre, irÃdio é encontrado em maiores concentrações em três tipos de estrutura geológica: depósitos Ãgneas (intrusões da crosta terrestre a partir de baixo), crateras de impacto, e depósitos retrabalhadas a partir de um dos ex-estruturas. As maiores reservas conhecidas primárias estão no Complexo Ãgneo Bushveld na Ã?frica do Sul , embora os grandes depósitos de cobre-nÃquel próximos Norilsk na Rússia , eo Bacia Sudbury no Canadá também são importantes fontes de irÃdio. Reservas menores são encontradas nos Estados Unidos. Iridium também é encontrado em depósitos secundários, combinados com platina e outros metais do grupo da platina em depósitos aluviais. Os depósitos aluviais usados por povo pré-colombiano no Departamento de Chocó Colômbia ainda são uma fonte de metais do grupo da platina. A partir de 2003, as reservas mundiais não tinha sido estimado.
Presença limite Cretáceo-Paleogene
O Limite Cretáceo-Paleogene de 65 milhões de anos atrás, que marca a fronteira temporal entre o Cretáceo e Paleógeno perÃodos de tempo geológico , foi identificado por uma fina estrato de rica em irÃdio barro. Uma equipe liderada por Luis Alvarez propôs em 1980 uma origem extraterrestre para este irÃdio, atribuindo-a a um asteróide ou cometa impacto. Sua teoria, conhecida como a Hipótese de Alvarez, é agora amplamente aceitas para explicar a extinção dos dinossauros . A estrutura de impacto cratera grande enterrado com uma idade estimada de cerca de 65 milhões de anos depois foi identificada nos termos do que é hoje a Yucatán Peninsula (o Cratera de Chicxulub). Dewey M. McLean e outros argumentam que o irÃdio pode ter sido de vulcânica origem em vez disso, como a Terra core 's é rica em irÃdio, e vulcões ativos, tais como Piton de la Fournaise, na ilha de Réunion, ainda está liberando irÃdio.
Produção
| Ano | Consumo (toneladas) | Preço ( $ / ozt) |
|---|---|---|
| 2001 | 2.6 | 415,25 |
| 2002 | 2,5 | 294,62 |
| 2003 | 3.3 | 93.02 |
| 2004 | 3.60 | 185,33 |
| 2005 | 3,86 | 169,51 |
| 2006 | 4.08 | 349,45 |
| 2007 | 3.70 | 444,43 |
| 2008 | 3.10 | 448,34 |
| 2009 | 2.52 | 420,4 |
| 2010 | 10.40 | 642,15 |
IrÃdio é obtido comercialmente como um subproduto de nÃquel e de cobre de mineração e de processamento. Durante electrolÃtica de cobre e nÃquel, metais nobres tais como a prata, ouro e os metais do grupo da platina, bem como selénio e telúrio assentar no fundo da célula como lama ânodo, que constitui o ponto de partida para a sua extracção. Para separar os metais, devem primeiro ser posto em solução. Vários métodos estão disponÃveis, dependendo do processo de separação e a composição da mistura; dois métodos representativos são fusão com peróxido de sódio, seguido por dissolução em água régia e dissolução numa mistura de cloro com ácido clorÃdrico .
Depois é dissolvido, irÃdio é separado dos outros metais do grupo da platina por precipitação de (NH4) 2 IrCl 6 ou através da extracção de 2- IrCl
6 com aminas orgânicas. O primeiro método é semelhante ao procedimento Tennant e Wollaston utilizado para a sua separação. O segundo método pode ser planejado como contÃnua extracção lÃquido-lÃquido e é, portanto, mais adequado para produção em escala industrial. Em ambos os casos, o produto é reduzido utilizando hidrogénio, obtendo-se o metal como um pó ou uma esponja que pode ser tratada usando técnicas da metalurgia dos pós.
O preço de irÃdio varia consideravelmente, como se mostra na tabela, por causa da instabilidade de alimentação, a procura, especulação e açambarcamento, amplificado pela pequena dimensão do mercado e instabilidade nos paÃses produtores. A forte queda por volta de 2003 tem sido relacionada com o excesso de oferta de cadinhos IR usada para o crescimento industrial de grandes cristais individuais.
Aplicações
A demanda por irÃdio aumentou de 2,5 toneladas em 2009 para 10,4 toneladas em 2010, principalmente por causa de aplicações de eletrônica-relacionados que viu um aumento 0,2-6 toneladas - cadinhos de irÃdio são comumente usados para o cultivo de grandes cristais de alta qualidade individuais, a demanda para que aumentou acentuadamente. Este aumento no consumo de irÃdio é previsto para saturar devido à acumulação de estoques de cadinhos, como aconteceu no inÃcio da década de 2000. Outras aplicações incluem grandes velas de ignição que consumiram 0,78 toneladas de Ir em 2007, eletrodos para o processo alcalinos (1,1 t em 2007) e catalisadores quÃmicos (0,75 t em 2007).
Industriais e medicinais
O elevado ponto de fusão, dureza e resistência à corrosão de irÃdio e suas ligas determinar a maioria das suas aplicações. IrÃdio e platina, especialmente irÃdio-ligas ou de ligas de ósmio-irÃdio tem um baixo desgaste e são utilizados, por exemplo, para multi-poros fiandeiras, por meio do qual um polÃmero fundido de plástico é extrudido para formar fibras, tais como rayon. Ósmio-irÃdio é usado para bússola rolamentos e à s balanças.
Corrosão e resistência ao calor faz irÃdio um importante agente de liga. Certas partes de motores de aeronaves de longa vida são feitos de uma liga de irÃdio e um iridium- titânio liga é usado para tubos de águas profundas por causa de sua resistência à corrosão. Iridium também é usado como um agente de endurecimento em ligas de platina. O Dureza Vickers de platina pura é de 56 HV enquanto que a platina com 50% de irÃdio pode chegar a mais de 500 HV.
Os dispositivos que devem resistir a temperaturas extremamente altas são muitas vezes feitos de irÃdio. Por exemplo, alta-temperatura cadinhos feitos de irÃdio são utilizados na Processo Czochralski para produzir óxido de cristais individuais (tais como safiras) para utilização em dispositivos de memória de computador e em lasers de estado sólido. Os cristais, tais como gadolÃnio gálio granada de Ãtrio e de gálio granada, são cultivadas por fusão de encargos pré-sinterizadas de óxidos mistos, sob condições oxidantes a temperaturas até 2100 ° C. Sua resistência ao arco erosão faz ligas de irÃdio ideal para contatos elétricos para velas de ignição.
Compostos de irÃdio são utilizados como catalisadores na Processo Cativa para carbonilação do metanol para produzir o ácido acético .
O radioisótopo irÃdio-192 é uma das duas fontes mais importantes de energia para utilização em aplicações industriais γ-radiografia para ensaios não-destrutivos de metais . Além disso, 192 IR é usado como uma fonte de radiação gama para o tratamento de cancro utilizando braquiterapia, uma forma de radioterapia, onde uma fonte radioativa selada é colocada no interior ou ao lado da área que requer tratamento. Tratamentos especÃficos incluem altas doses de braquiterapia de próstata taxa, a braquiterapia ducto biliar, e braquiterapia intracavitária colo do útero.
CientÃfico
Uma liga de 90% de platina e 10% de irÃdio em 1889 foi utilizado para construir o Internacional Prototype Metre e quilograma de massa, mantido pela Bureau Internacional de Pesos e Medidas perto de Paris . A barra do medidor foi substituÃdo como a definição da unidade fundamental de comprimento em 1960 por uma linha na espectro atômico de criptônio , mas o protótipo kg ainda é o padrão internacional de massa.
Iridium foi usado no geradores termoelétricos de radioisótopos de nave espacial não tripulada, como o Voyager, Viking, Pioneer, Cassini , Galileo e Novos horizontes. Iridium foi escolhido para encapsular o plutónio-238 de combustÃvel no gerador porque pode suportar as temperaturas de funcionamento até 2000 ° C e durante a sua grande força.
Outro óptica de raios-X de uso preocupações, especialmente telescópios de raios-X. Os espelhos do Chandra X-ray Observatory são revestidos com uma camada de irÃdio 60 nm de espessura. Iridium provou ser a melhor escolha para reflectir raios-X após nÃquel, ouro, platina e também foram testados. A camada de irÃdio, que tinha de ser suave para dentro de alguns átomos, foi aplicada por deposição de vapor sob irÃdio alto vácuo sobre uma camada de base de crómio .
Iridium é usado na fÃsica de partÃculas para a produção de antiprotons, uma forma de antimatéria. Antiprótons são feitos por um feixe de protões de disparo de alta intensidade a um alvo de conversão, que deve ser feita a partir de um material de densidade muito elevada. Embora tungsténio pode ser utilizado em vez disso, o irÃdio tem a vantagem de uma melhor estabilidade sob a ondas de choque induzidos pelo aumento da temperatura, devido ao feixe incidente.
Carbon-hidrogênio ativação ligação (C-H ativação) é uma área de pesquisa sobre reações que clivam ligações carbono-hidrogênio, que eram tradicionalmente considerados como não reactivo. Os primeiros relatos sobre sucessos na ativação ligações C-H em hidrocarbonetos saturados , publicado em 1982, usado complexos organometálicos de irÃdio que se submetem a uma adição oxidativa com o hidrocarboneto.
Iridium complexos estão sendo investigadas como catalisadores para hidrogenação assimétrica. Estes catalisadores têm sido utilizados na sÃntese de produtos naturais e capaz de hidrogenar certos substratos difÃceis, tais como alcenos não funcionalizados, enantiosselectivamente (gerando apenas um dos dois possÃveis enantiómeros).
Iridium forma uma variedade de complexos de interesse fundamental na colheita de tripleto.
Histórico
Ligas de irÃdio-ósmio foram usadas para ponta nibs caneta-tinteiro. O primeiro grande uso de irÃdio foi em 1834 em nibs montados em ouro. Desde 1944, o famoso Caneta Parker 51 chafariz foi equipado com um bico apontado por um rutênio e liga de irÃdio (com 3,8% irÃdio). O material de ponta em modernas canetas-tinteiro ainda se convencionou chamar de "irÃdio", embora raramente há qualquer irÃdio na mesma; outros metais como o tungstênio ter tomado seu lugar.
Uma liga de irÃdio de platina foi utilizado para a tocar furos de ventilação ou peças de canhão. De acordo com um relatório da Exposição de Paris de 1867, uma das peças que está sendo exibido por Johnson Matthey e "tem sido usado em uma arma Withworth para mais de 3000 rodadas, e quase não mostra sinais de desgaste ainda. Aqueles que conhecem o problema constante e as despesas que são ocasionadas pelo desgaste das Vent-peças de artilharia quando em serviço ativo , irá apreciar este importante adaptação ".
O pigmento negro de irÃdio, que consiste em irÃdio muito finamente dividido, é utilizado para a pintura porcelana uma intensa preto; dizia-se que "todas as outras porcelana cores pretas aparecem em cinza ao lado dele".
Precauções
Iridium em suporte metálico em massa não é biologicamente importante ou perigosos para a saúde, devido à sua falta de reactividade com tecidos; existem apenas cerca de 20 partes por trilhão de irÃdio no tecido humano. No entanto, em pó finamente dividido de irÃdio podem ser perigosos de manusear, uma vez que é um irritante e pode inflamar-se em ar. Muito pouco se sabe sobre a toxicidade de compostos de irÃdio porque eles são usados em quantidades muito pequenas, mas sais solúveis, tais como os halogenetos de irÃdio, pode ser perigosa devido a outros do que irÃdio ou irÃdio-se devido a elementos. No entanto, a maioria dos compostos de irÃdio são insolúveis, o que torna a absorção no corpo difÃcil.
Um radioisótopo de irÃdio, 192 Ir, é perigoso como outros isótopos radioativos. As únicas lesões relatadas relacionadas com irÃdio preocupação exposição acidental à radiação de 192 Ir usado em braquiterapia. De alta energia radiação gama do 192 Ir pode aumentar o risco de câncer. Exposição externa pode causar queimaduras, envenenamento por radiação, e da morte. A ingestão de 192 Ir pode queimar o revestimento do estômago e dos intestinos. 192 Ir, 192m Ir, e 194m Ir tendem a depositar no fÃgado, e podem representar riscos para a saúde de ambos gama e radiação beta.
