อิริเดียม (Ir): คุณสมบัติ การได้รับ การใช้งาน

อ อิริเดียม เป็นโลหะที่อยู่ในกลุ่มที่ 9 ของ ตารางธาตุ. อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้มักเกี่ยวข้องกับสิ่งที่เรียกว่าโลหะกลุ่มแพลทินัม ซึ่งรวมถึงโลหะแพลทินัม ออสเมียม รูทีเนียม โรเดียม และแพลเลเดียม นอกเหนือจากตัวมันเองแล้ว อิริเดียมเป็นที่รู้จักกันดีในด้านความทนทานต่อการกัดกร่อน ความหนาแน่นสูง และการมีอยู่ของเปลือกโลกต่ำ

เป็นโลหะที่ได้รับความชื่นชมอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยมีราคาแพงกว่าทองคำ รวมถึง จุดหลอมเหลวสูงและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีทำให้เป็นสารสำคัญในการผลิตโลหะผสม เช่นเดียวกับในส่วนประกอบเครื่องยนต์ของเครื่องบิน มันถูกค้นพบในปี 1803 โดย Smithson Tennant พร้อมกับออสเมียม

อ่านด้วย:โคบอลต์ — โลหะอีกชนิดหนึ่งที่อยู่ในกลุ่มที่ 9 ของตารางธาตุ

หัวข้อของบทความนี้

• 1 - สรุปเกี่ยวกับอิริเดียม
• 2 - คุณสมบัติของอิริเดียม
• 3 - ลักษณะของอิริเดียม
• 4 - อิริเดียมสามารถพบได้ที่ไหน?
• 5 - การได้รับอิริเดียม
• 6 - การประยุกต์ใช้อิริเดียม
• 7 - ประวัติของอิริเดียม

สรุปอิริเดียม

• อิริเดียม สัญลักษณ์ Ir และเลขอะตอม 77 มันเป็นโลหะ แข็ง เปราะ ทนทานต่อการกัดกร่อนสูง จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง นอกเหนือไปจากปฏิกิริยาต่ำ

• เป็นโลหะที่มีอยู่น้อยในเปลือกโลกและมีความหนาแน่นสูง

• มีอยู่ในดาวเคราะห์น้อยมากกว่าบนโลกของเรา

• เป็นที่ทราบกันว่าอิริเดียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบของดาวเคราะห์น้อยที่ดับไดโนเสาร์

• มันอยู่ในกลุ่มที่รู้จักกันในชื่อโลหะกลุ่มแพลทินัม พร้อมด้วยโรเดียม ออสเมียม รูทีเนียม แพลเลเดียม และแพลทินัม

• เกิดขึ้นร่วมกับโลหะกลุ่มแพลทินัมอื่น ๆ แต่ก็ได้รับเป็นผลพลอยได้จากการผลิตนิกเกิล

• ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์ หัวเทียน ตัวเร่งปฏิกิริยา และอื่นๆ

• มีมูลค่ามีราคาสูงกว่าทองคำ

• มันถูกค้นพบในปี 1803 โดย Smithson Tennat

อย่าหยุดตอนนี้... มีเพิ่มเติมหลังจากการประชาสัมพันธ์ ;)

คุณสมบัติของอิริเดียม

• เครื่องหมาย: ไป.

• เลขอะตอม: 77.

• มวลอะตอม: 192.217 a.u.u.a.

• กระแสไฟฟ้า: 2,2.

• จุดหลอมรวม: 2446 องศาเซลเซียส

• จุดเดือด: 4428 องศาเซลเซียส

• ความหนาแน่น: 22.562 ก.ซม^-3 (20°ซ).

• การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์: [Xe] 6 วินาที² 4ฉ¹⁴ 5 วัน⁷.

• ชุดสารเคมี: โลหะหมู่ 9 โลหะหมู่แพลตินัม ธาตุแทรนซิชัน

คุณสมบัติของอิริเดียม

 อิริเดียมในรูปแบบโลหะ

อิริเดียมเป็น โลหะเงินแต่มีโทนสีเหลืองเล็กน้อย É ค่อนข้างแข็งและเปราะเป็นเรื่องยากมากที่จะปั้นหรือทำงานด้วย เป็นธาตุที่มีความหนาแน่นเป็นอันดับสองในตารางธาตุ รองจากออสเมียม (Os) ซึ่งมีความหนาแน่นมากกว่าไม่กี่ร้อยชนิด É อยู่ในกลุ่มที่เรียกว่าโลหะกลุ่มแพลทินัม (PGM)พร้อมด้วยแพลทินัม (Pt), แพลเลเดียม (Pd), โรเดียม (Rd), ออสเมียม (Os) และรูทีเนียม (Ru)

สิ่งที่เรียกร้องความสนใจในพฤติกรรมทางเคมีของอิริเดียมคือปฏิกิริยาที่ต่ำ ซึ่งถือว่าเป็น รู้จักโลหะที่ทนต่อการกัดกร่อนมากที่สุด. ปฏิกิริยากับก๊าซออกซิเจนและฮาโลเจนจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น และยังสามารถทนทานต่อ กรดกัดทองส่วนผสมของกรดไนตริกเข้มข้นและกรดไฮโดรคลอริก เฉพาะในเบสและเกลือที่หลอมละลายเท่านั้นที่สามารถละลายได้

แม้ว่าสถานะออกซิเดชัน +3 และ +4 เป็นสถานะที่พบได้บ่อยที่สุดสำหรับอิริเดียม แต่การวิจัยสามารถแยกสารประกอบ [IrO₄]⁺ซึ่งโลหะมีเลขออกซิเดชัน +9, the ธาตุที่มีช่วงสถานะออกซิเดชันกว้างที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ (จาก -3 ถึง +9)

อิริเดียมสามารถพบได้ที่ไหน?

ตัวอย่างแร่อิริโดสมีน หนึ่งในแร่ที่มีอิริเดียมเข้มข้นสูงสุด

อิริเดียมเป็น โลหะหายากในเปลือกโลกและมีความอุดมสมบูรณ์น้อยกว่าทองคำถึง 40 เท่า เป็นที่สงสัยว่าเนื่องจากความสัมพันธ์ที่ดีกับเหล็ก (คุณสมบัติที่เรียกว่าซิเดโรฟีเลีย) มันถูกสะสมอยู่ในชั้นลึกของดาวเคราะห์ในระหว่างการก่อตัวของมัน

เป็นองค์ประกอบ อย่างไรก็ตามมีอยู่มากในดาวเคราะห์น้อย. อิริเดียมเชื่อมโยงกับหนึ่งในหายนะที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ของโลกของเรา ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 65 ล้านปีก่อน การสูญพันธุ์ของ Cretaceous-Paleogene (K-Pg) ซึ่งมีส่วนรับผิดชอบต่อการสูญเสียพืชและสัตว์ประมาณ 70% บนโลกของเรา รวมถึงไดโนเสาร์ด้วย บิน

เครื่องหมายทางธรณีวิทยาของ K-Pg ประกอบด้วยชั้นบาง ๆ ที่มีอิริเดียมเข้มข้นสูงมาก ซึ่งสูงกว่าความเข้มข้นในเปลือกโลกมาก นี่เป็นข้อบ่งชี้อย่างชัดเจนว่า Luis Alvarez และกลุ่มนักวิจัยของเขาชี้ให้เห็นถึงการอ้างว่าไดโนเสาร์จะต้องสูญพันธุ์เพราะดาวเคราะห์น้อย

โดยบังเอิญ เป็นที่เข้าใจกันว่าอิริเดียมส่วนใหญ่ในปัจจุบันบนโลกของเรามาจากดาวเคราะห์น้อยดวงนี้ ในแง่ของแร่อิริเดียม เกิดขึ้นในแร่ทองคำขาวทั้งหมด. อย่างไรก็ตาม มันอยู่ในแร่ออสมิริเดียมและอิริโดสมีนที่เกี่ยวข้องกับ โลหะออสเมียมอิริเดียมมีความเข้มข้นของมวลสูงกว่า (มากถึง 80%)

การได้รับอิริเดียม

การได้รับอิริเดียมนั้นคล้ายกับโลหะกลุ่มแพลทินัมอื่น ๆ เนื่องจากโลหะเหล่านี้เกิดขึ้นพร้อมกันและต้องแยกจากกัน ทางหลักคือโดย การสกัดด้วยตัวทำละลาย และด้วยเหตุนี้ การใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออน. นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะได้รับอิริเดียมเป็น ผลพลอยได้จากการผลิตนิกเกิล (Ni).

ผู้ผลิตอิริเดียมหลักคือรัสเซียและแอฟริกาใต้. อย่างไรก็ตาม ประเทศในแอฟริกามีโลหะกลุ่มแพลทินัมสำรองตามธรรมชาติที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่ง ต้องขอบคุณ Bushveld Igneous Complex ซึ่งมีปริมาณสำรองอิริเดียมประมาณ 280 ตัน

การประยุกต์ใช้อิริเดียม

มีการใช้อิริเดียมเนื่องจากความต้านทานต่อการกัดกร่อนสูง การผลิตแถบเมตรมาตรฐานซึ่งประกอบด้วยแพลทินัม 90% และอิริเดียม 10% ถูกแทนที่ในปี 1960 โดยเส้นสเปกตรัมของคริปทอนไอโซโทป 86 (Kr)

เป็นโลหะที่สามารถนำมาใช้ การทำโลหะผสมเช่นเดียวกับในโลหะผสม IrOs ถูกนำมาใช้ในการผลิตปลายปากกา นอกจากความต้านทานการกัดกร่อนแล้ว Ir ยังเป็นที่รู้จักกันดีในด้านความต้านทานความร้อน ดังนั้นจึงยังใช้ใน การผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์ยานยนต์และหัวเทียนซึ่งแม้ว่าจะมีราคาแพงกว่า แต่ก็เป็นที่ยอมรับในด้านความทนทานและคุณภาพที่สูงกว่า

หัวเทียนสามารถทำจากอิริเดียม

อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อิริเดียมมีมูลค่าสูงขึ้น ในปี 2021 ราคาสูงถึง 6,000 ดอลลาร์ต่อออนซ์อย่างไม่น่าเชื่อ (ประมาณ 28 กรัม) นอกเหนือจากความขาดแคลนในการจัดหาอิริเดียม เป็นตัวเต็งสำหรับการผลิตไฮโดรเจน.

มันมีประโยชน์มากเช่น ตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการเติมไฮโดรเจนในอุตสาหกรรมเคมี. อิริเดียมยังคงใช้ประโยชน์จากโปรไฟล์การเร่งปฏิกิริยาของมัน (เช่นเดียวกับโลหะกลุ่มแพลทินัมอื่น ๆ ) ตัวเร่งปฏิกิริยายานยนต์.

ดูเพิ่มเติม: ไททาเนียม — โลหะอีกชนิดหนึ่งที่ขึ้นชื่อเรื่องความทนทานต่อการกัดกร่อน

ประวัติของอิริเดียม

อิริเดียม มันถูกค้นพบพร้อมกับออสเมียมในปี 1803 โดย Smithson Tennant นักเคมีชาวอังกฤษเกิดในปี พ.ศ. 2304 นันต์เรียนแพทย์ แต่หลังจากสำเร็จการศึกษา เขาตัดสินใจอุทิศตนเพื่อเรียนวิชาเคมีเมื่อเขาตระหนักว่าเนื่องจากนิสัยใจคอของเขา เขาไม่เหมาะกับการปฏิบัติงานด้านการแพทย์

เมื่ออายุ 23 ปี แม้จะไม่ได้ตีพิมพ์บทความทางวิทยาศาสตร์ใดๆ แต่ชาวอังกฤษก็ได้รับเลือกให้เป็นหุ้นส่วนของราชสมาคม ถึงกระนั้น แม้จะมีสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ตามมาไม่กี่ฉบับ แต่ Tennant ก็มีส่วนสนับสนุนที่สำคัญ เช่น การศึกษาที่สรุปได้ว่าเพชรทำมาจากเพชรเท่านั้น

ในกรณีของอิริเดียม (และด้วยเหตุนี้ ออสเมียม) นันต์ ค้นพบสิ่งเจือปนสีดำที่ไม่ละลายน้ำของแร่แพลทินัมที่ผ่านการบำบัดด้วย กรดกัดทอง. เขาบำบัดพวกมันด้วยโซดาไฟ (NaOH) ก่อนที่จะทำการสกัดด้วย กรดไฮโดรคลอริก (HCl)ซึ่งเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีกหลายครั้ง

จากนี้เขาได้รับคริสตัลสีแดงซึ่งอาจเป็นนา₂[IrCl₆].นชม₂O ซึ่งเมื่อถูกความร้อนจะให้ผงสีขาว นันต์แสดงความคิดเห็นว่าผงดังกล่าวไม่สามารถละลายได้ด้วยความร้อนระดับใดก็ตามที่เขาสามารถใช้ได้

องค์ประกอบนี้ได้รับการตั้งชื่อว่าอิริเดียมเพื่อเป็นเกียรติแก่ไอริส ผู้ส่งสารของเทพเจ้ากรีกและตัวตนของ รุ้งในตำนาน เนื่องจากโลหะมีหลากหลายสีในสารละลายกรด ไฮโดรคลอริก

โดย Stefano Araujo Novais
ครูสอนเคมี

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโลหะโคบอลต์ เรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติทางเคมีกายภาพ การใช้งาน วิธีการสกัด ประวัติ ลักษณะเฉพาะ และการดูแลรักษา

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแพลทินัม ตลอดจนคุณลักษณะ คุณสมบัติ การใช้งาน ความอยากรู้อยากเห็น การได้รับ และประวัติ

คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของรูทีเนียมหรือไม่? คลิกที่นี่และดูข้อมูลเกี่ยวกับคุณลักษณะ คุณสมบัติ วิธีได้มา แอปพลิเคชัน และประวัติ

คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของออสเมียมหรือไม่? คลิกที่นี่และดูข้อมูลเกี่ยวกับคุณลักษณะ คุณสมบัติ วิธีได้มา แอปพลิเคชัน และประวัติ