イリジウム (Ir): 特性、入手方法、用途

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イリジウム の第9族に属する金属です。 周期表. それにもかかわらず、それは、それ自体に加えて、白金、オスミウム、ルテニウム、ロジウム、およびパラジウムという金属を含む、いわゆる白金族金属と関連付けられることがより一般的です。 イリジウムは、優れた耐腐食性、高密度、地殻中の存在量の少なさでよく知られています。

金などよりも高価で、近年非常に評価が高まっている金属です。 融点が高く、耐食性に優れているため、合金の製造や航空機エンジンの部品の製造において重要な物質となっています。 1803年にオスミウムとともにスミッソン・テナントによって発見されました。

こちらもお読みください:コバルト - 周期表の第9族に属する別の金属

この記事のトピックス

  • 1 - イリジウムについてのまとめ
  • 2 - イリジウムの性質
  • 3 - イリジウムの特徴
  • 4 - イリジウムはどこで見つかりますか?
  • 5 - イリジウムの入手
  • 6 - イリジウムの応用
  • 7 - イリジウムの歴史

イリジウムの概要

  • イリジウム、記号 Ir、原子番号 77、 それは金属です 硬くて脆く、耐食性が高く、融点と沸点が高く、さらに反応性が低い。

  • これは地殻中に存在する量が少なく、密度が高い金属です。

  • それは私たちの惑星よりも小惑星に多く存在します。

  • イリジウムは恐竜を絶滅させた小惑星の構成成分の一つであったことが知られている。

  • ロジウム、オスミウム、ルテニウム、パラジウム、白金とともに白金族金属として知られるグループに属します。

  • これは他の白金族金属と関連して発生しますが、ニッケル製造の副産物としても得られます。

  • エンジン部品、点火プラグ、触媒などの製造に使用されます。

  • 価値があり、金よりも高価です。

  • 1803年にスミッソン・テナットによって発見されました。

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イリジウムの性質

  • シンボル: 行く。

  • 原子番号: 77.

  • 原子質量: 192.217 a.u.u.a.

  • 電気陰性度: 2,2.

  • 融合点: 2446℃。

  • 沸点: 4428℃。

  • 密度: 22.562 g.cm-3 (20℃)。

  • 電子構成: [Xe] 6秒2 4f14 5d7.

  • 化学シリーズ: 金属、9族、白金族金属、遷移元素。

イリジウムの特性

 金属の形のイリジウム。
 金属の形のイリジウム。

イリジウムは、 シルバーメタル、しかし少し黄色がかっています。 É かなり硬くて脆い成形や加工が非常に困難です。 これは周期表で 2 番目に密度の高い元素であり、密度が数百高いオスミウム (Os) に次いで 2 番目です。 É

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白金族金属(PGM)として知られるグループに属する、プラチナ(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rd)、オスミウム(Os)、ルテニウム(Ru)とともに。

イリジウムの化学的挙動で注目されるのは、その反応性の低さです。 知られている中で最も耐食性の高い金属. 酸素ガスやハロゲンとの反応は高温でのみ発生し、耐腐食性さえあります。 王水、濃硝酸と濃塩酸の混合物。 塩基と一部の溶融塩にのみ溶解できます。

イリジウムでは +3 および +4 の酸化状態が最も一般的ですが、研究により化合物 [IrO] を分離することができました。4]+、金属が酸化数 +9 に達すると、 可能な限り幅広い酸化状態を持つ元素 (-3 から +9)。

イリジウムはどこで見つかりますか?

イリジウム濃度が最も高い鉱石の 1 つであるイリドスミンのサンプル。
イリジウム濃度が最も高い鉱石の 1 つであるイリドスミンのサンプル。

イリジウムは、 地殻中のレアメタル、そしてその存在量は金の40分の1です。 鉄との高い親和性(シデロフィリアとして知られる性質)により、惑星の形成中に惑星のより深い層に堆積したのではないかと考えられています。

要素です ただし、小惑星には非常に存在します. 信じられないことに、イリジウムは、約6,500万年前に起こった地球史上最大の大惨事の1つ、つまり人類の絶滅に関連しています。 白亜紀から古第三紀(K-Pg)、地球上の動植物種の約 70% が失われた原因となっています。 飛行。

K-Pg の地質マーカーには、地殻濃度よりもはるかに高い、非常に高濃度のイリジウムを含む薄い層が含まれています。 これは、ルイス・アルバレスと彼の研究グループが、小惑星のせいで恐竜は絶滅しただろうと主張する強力な兆候であると指摘した。

ちなみに、現在地球上に存在するイリジウムの多くはこの小惑星から来ていることがわかっています。 鉱石でいえばイリジウム すべてのプラチナ鉱石に存在する. しかし、オスミリジウムとイリドスミン鉱石には、 オスミウム金属、イリジウムの質量濃度はより高くなります(最大 80%)。

イリジウムの入手

イリジウムの入手は、白金族の他の金属の入手と同様です。これらの金属は一緒に存在するため、分離する必要があります。 主な方法は次のとおりです 溶媒抽出 そしてその結果として イオン交換樹脂の使用. イリジウムを次のように入手することも可能です。 ニッケル製造の副産物 (Ni).

イリジウムの主な生産国はロシアと南アフリカです. ちなみに、このアフリカの国は、約280トンのイリジウム埋蔵量があるブッシュフェルト火成鉱床のおかげで、白金族金属の最大の自然埋蔵量を持っています。

イリジウムの用途

イリジウムは、その優れた耐腐食性により、すでにさまざまな分野で使用されています。 標準メーターバーの製作90% のプラチナと 10% のイリジウムで構成され、1960 年にクリプトン同位体 86 (Kr) のスペクトル線に置き換えられました。

などに使用できる金属です。 金属合金の製造IrOs 合金と同様に、ペン先の製造に適用されます。 Ir は耐食性に加えて、その耐熱性でもよく知られているため、次の用途にも使用されます。 自動車エンジン部品およびスパークプラグの製造、より高価であるにもかかわらず、より優れた耐久性と品質が認められています。

イリジウム製のスパークプラグ。
スパークプラグはイリジウムから作ることができます。

しかし、近年、イリジウムの価値が高まっています。 2021年、その価格は1オンス(約28グラム)あたり6,000ドルという信じられないほどの値に達しました。 イリジウムは供給不足に加えて、 水素製造の候補です.

として素晴らしい用途があります 化学工業における水素化プロセスの触媒. イリジウムは(他の白金族金属と同様に)その触媒特性を依然として利用して、 自動車用触媒.

こちらもご覧ください: チタン — 優れた耐腐食性で知られるもう一つの金属

イリジウムの歴史

イリジウム 1803年に英国の化学者スミッソン・テナントによってオスミウムとともに発見されました。、1761年生まれ。 テナントは医学を学びましたが、卒業後、自分の気質から医学の実践には向いていないことに気づき、化学の研究に専念することにしました。

23歳のとき、科学論文を発表していないにも関わらず、英国人は王立協会のパートナーに選出された。 それでも、その後の科学的出版物がほとんどなかったにもかかわらず、テナントは、ダイヤモンドはダイヤモンドだけでできていると結論付ける研究など、重要な貢献を残しました。

イリジウム(したがってオスミウム)の場合、テナント 彼は、プラチナ鉱石を処理した黒色の不溶性不純物を通じて発見しました。 王水. 彼はそれらを苛性ソーダ (NaOH) で処理してから、抽出を実行しました。 塩酸(HCl)、それを数回繰り返しました。

これから彼は赤い結晶を得ました、おそらくNa2[IrCl6].nH2O、加熱すると白い粉末が得られました。 テナントは、そのような粉末はどのレベルの熱を加えても溶けることはないとコメントした。

この元素は、ギリシャの神々の使者であり、神を擬人化したアイリスにちなんでイリジウムと名付けられました。 神話における虹、酸性溶液中で金属が持つ可能性のあるさまざまな色のため 塩酸。

ステファノ・アラウホ・ノヴァイス著
化学の先生

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