貴金属はイリジウムです。 イリジウム金属：歴史、特性、入手方法、使用場所
化学
南米のホワイトメタルであるプラチナに関する最初の情報が発表されてから2世紀以上が経過しました。 長い間、人々はそれが金のように純粋な金属であると確信していました。 19世紀のごく初期にのみ。 ウォラストンは、パラジウムとロジウムを天然白金から分離することができ、1804年にテナントは、王水に天然白金が溶解した後に残った黒い沈殿物を調べ、さらに2つの元素を発見しました。 これらの1つはオスミウム、もう1つはイリジウムと名付けました。 さまざまな条件のこの元素の塩は、さまざまな色で塗られました。 このプロパティは名前の基礎でした：ギリシャ語でそれは「虹」を意味します。
1841年、有名なロシアの化学者Karl Karlovich Klaus教授は、いわゆるプラチナ残留物、つまり王水で生のプラチナを処理した後に残る不溶性沈殿物の研究を開始しました。
「作業の最初の段階で、残りの量が豊富であることに驚きました。10％のプラチナに加えて、かなりの量のイリジウム、ロジウム、オスミウム、いくつかのパラジウム、および特別な含有量のさまざまな金属の混合物」..。
クラウスは鉱山当局に遺跡の富を知らせた。 当局は、大きな利益を約束したカザンの科学者の発見に興味を持つようになりました。 当時、プラチナからコインが鋳造されていたため、遺跡から貴金属を入手することは非常に有望でした。 1年後、サンクトペテルブルクミントはクラウスに残り物の半分のプードを与えました。 しかし、彼らはプラチナが不足していることが判明し、科学者は「科学に興味がある」と彼らについて研究することに決めました。
「2年間、私はこの困難で、長く、さらには有害な研究に絶えず従事していました」とクラウスは書き、1845年に「ウラルのプラチナ鉱石とルテニウム金属の残骸の化学的研究」という作品を発表しました。 これは、白金類似体の特性に関する最初の体系的な研究でした。 その中で、イリジウムの化学的性質も初めて説明されました。
クラウスは、白金族の他の金属よりもイリジウムを扱ったと述べた。 イリジウムの章で、彼はこの元素の基本定数を決定する際にベルセリウスによって作られた不正確さに注意を向け、由緒ある科学者がルテニウムの混合物を含むイリジウムを扱ったという事実によってこれらの不正確さを説明しましたが、化学者にはまだ知られていませんそして、「残留物のウラル白金鉱石とルテニウム金属の化学的研究の過程でのみ発見されました。
彼は何ですか、イリジウム？
元素＃77の原子量は192.2です。 周期表では、オスミウムとプラチナの間にあります。 そして自然界では、それは主に浸透圧イリジウムの形で発生します-天然プラチナの頻繁な伴侶です。 自然界には天然のイリジウムはありません。
イリジウム-銀色のホワイトメタル、非常に硬く、重く、耐久性があります。 International Nickel and Co.によると、これは最も重い元素です。その密度は22.65 g / cm 3であり、その一定のコンパニオンであるオスミウムの密度は2番目に重い22.61 g /cm3です。 確かに、ほとんどの研究者は別の見方を固守しています。彼らは、イリジウムはオスミウムよりもわずかに軽いと信じています。
イリジウム（別名プラチノイド！）の自然な特性は、高い耐食性です。 常温でも高温でも酸の影響を受けません。 有名な王水モノリシックイリジウムでさえ「タフすぎる」。 溶融アルカリと過酸化ナトリウムのみが元素77を酸化させます。
イリジウムはハロゲンに耐性があります。 それは非常に困難にそして高温でのみそれらと反応します。 塩素はイリジウムと4つの塩化物を形成します：IrCl、IrCl 2、IrCl 3、1gCl4。 三塩化イリジウムは、600°Cの塩素の流れの中に置かれたイリジウム粉末から最も簡単に得られます。イリジウムが六価である唯一のハロゲン化物化合物はフッ化物IrF6です。 細かく粉砕されたイリジウムは、1000°Cおよび酸素ジェットで酸化され、条件に応じて、異なる組成のいくつかの化合物を得ることができます。
すべての白金族金属と同様に、イリジウムは錯塩を形成します。 それらの中には、Cl 3などの複雑な陽イオンを含む塩と、K 3 * ZH 2 0などの複雑な陰イオンを含む塩があります。錯化剤として、イリジウムは周期表の隣接する塩と似ています。
純粋なイリジウムは、天然のオスミウムイリジウムとプラチナ鉱石の残骸から得られます（プラチナ、オスミウム、パラジウム、ルテニウムがそれらから抽出された後）。 読者に「ロジウム」、「オスミウム」、「プラチナ」の記事を参照して、イリジウムを取得するための技術を拡張することはしません。
イリジウムは粉末の形で得られ、次にそれを半製品にプレスして合金化するか、または粉末をアルゴン雰囲気の電気炉で溶かします。 純粋なイリジウムは高温で鍛造できますが、常温では脆くて機能しません。
動作中のイリジウム
純粋なイリジウムは、実験室用のるつぼや耐火ガラスを吹き付けるためのマウスピースの製造に使用されます。 もちろん、コーティングとしてイリジウムを使用することもできます。 ただし、ここには問題があります。 通常の電解法では、イリジウムを別の金属に塗布するのは困難であり、コーティングはかなり緩いです。 最良の電解質は複雑な六塩化イリジウムですが、水溶液中では不安定であり、この場合でもコーティングの品質には多くの要望があります。
溶融シアン化カリウムおよびナトリウムから600°Cで電解的にイリジウムコーティングを製造する方法が開発されました。この場合、厚さ0.08mmまでの緻密なコーティングが形成されます。
クラッディングによってイリジウムコーティングを得るのはそれほど面倒ではありません。 金属コーティングの薄層が母材の上に置かれ、次にこの「サンドイッチ」がホットプレスの下に置かれます。 このようにして、イリジウムでコーティングされたタングステンおよびモリブデンワイヤが得られます。 モリブデンまたはタングステンのビレットをイリジウム管に挿入し、高温状態で鍛造した後、500〜600°Cで希望の厚さに引き抜きます。このワイヤーは、電子管の制御グリッドを作成するために使用されます。
化学的手段によって金属やセラミックにイリジウムコーティングを施すことが可能です。 このために、例えばフェノールまたは他の有機物質を含むイリジウムの錯塩の溶液が得られる。 このような溶液は製品の表面に塗布され、次に制御された雰囲気、つまり制御された酸化還元電位のある雰囲気で350〜400°Cに加熱されます。 これらの条件下では、有機物が蒸発または燃え尽き、イリジウム層が製品に残ります。
しかし、コーティングはイリジウムの主な用途ではありません。 この金属は、他の金属の機械的および物理化学的特性を向上させます。 通常、強度と硬度を上げるために使用されます。 比較的柔らかいプラチナに10％のイリジウムを加えると、硬度と引張強度がほぼ3倍になります。 合金中のイリジウムの量を30％に増やすと、合金の硬度はそれほど増加しませんが、引張強度は再び2倍になります（最大99 kg / mm 2）。 このような合金は非常に優れた耐食性を備えているため、過酷な環境での強熱に耐えることができる耐熱性のるつぼの製造に使用されます。 このようなるつぼでは、特にレーザー技術用の結晶が成長します。 プラチナイリジウム合金も宝石商を魅了します-これらの合金から作られた宝石は美しく、ほとんど摩耗しません。 標準は、プラチナイリジウム合金、場合によっては手術器具からも作られています。
将来的には、イリジウム-白金合金は、理想的な接触材料として、いわゆる低電流技術において特に重要になる可能性があります。 通常の銅接点が作成されて開かれるたびに、火花が発生します。 その結果、銅の表面はかなり速く酸化します。 電気モーターなどの大電流用コンタクターでは、この現象が機能するのにそれほど悪影響はありません。接触面はサンドペーパーで時々洗浄され、コンタクターは再び動作できるようになります。 しかし、通信技術などの低電流機器を扱う場合、酸化銅の薄層はシステム全体に非常に強い影響を及ぼし、電流が接点を通過しにくくなります。 つまり、これらのデバイスでは、スイッチを入れる頻度が特に高く、自動電話交換機（自動電話交換機）を呼び出すだけで十分です。 これは、燃えないプラチナイリジウム接点が救助に来る場所です-彼らはほぼ永遠に働くことができます！ 唯一の残念なことは、これらの合金は非常に高価であり、これまでのところ十分ではないということです。
プラチナだけでなく追加してください。 タングステンとモリブデンに元素No.77を少し加えると、高温でのこれらの金属の強度が高まります。 チタンへのイリジウムのわずかな添加（0.1％）は、酸に対するそのすでに重要な耐性を劇的に増加させます。 同じことがクロムにも当てはまります。 イリジウムおよびイリジウム-ロジウム合金（40％kin）で作られた熱電対は、酸化性雰囲気の高温で確実に動作します。 イリジウムとオスミウムの合金は、万年筆のペン先とコンパスの針のはんだ付けポイントを作るために使用されます。
要約すると、金属イリジウムはその不変性のために使用されていると言えます。 他の第VIII族金属と同様に、イリジウムは化学産業で触媒として使用できます。 イリジウムニッケル触媒は、アセチレンとメタンからプロピレンを製造するために使用されることがあります。 イリジウムは、窒素酸化物を生成するための白金触媒の一部でした（硝酸を得る過程で）。イリジウムの酸化物の1つであるIrO 2は、磁器産業で黒色塗料として使用されようとしました。 しかし、この絵の具は高すぎる...
地球上のイリジウムの埋蔵量は少なく、地殻中のイリジウムの含有量は100万分の1パーセントで計算されます。 この元素の生産量も少なく、年間1トン以下です。 世界的に！ この点で、時間の経過とともに劇的な変化がイリジウムの運命にもたらされると想定することは困難です-それは永遠に希少で高価な金属のままです。 しかし、それが使用される場合、それは完璧に機能し、このユニークな信頼性は、将来の科学と産業がイリジウムなしでは成し遂げられないことを保証します。
イリジウムウォッチマン。 高炉などの多くの化学および冶金産業では、骨材中の固形物のレベルを知ることが非常に重要です。 通常、このような制御には、特殊なプローブウインチに吊り下げられたかさばるプローブが使用されます。 近年、プローブは、人工放射性同位元素であるイリジウム-192を備えた小型の容器に置き換えられています。 1921年の原子核は高エネルギーのガンマ線を放出します。 同位体の半減期は74。4日です。 ガンマ線の一部は混合物によって吸収され、放射線レシーバーはフラックスの弱まりを記録します。 後者は、ビームが混合物内を移動する距離に比例します。 イリジウム-192は、溶接の制御にも使用されています。 その助けを借りて、すべての未調理の場所と外国のインクルージョンがフィルムにはっきりと記録されます。 イリジウム192を使用したガンマ欠陥検出器は、鋼およびアルミニウム合金で作られた製品の品質を制御するためにも使用されます。
メスバウアー効果。 1958年、ドイツの若い物理学者ルドルフメスバウアーが発見し、世界中のすべての物理学者の注目を集めました。 メスバウアーによって発見された効果により、非常に弱い核現象を驚くほど正確に測定することが可能になりました。 発見から3年後の1961年、メスバウアーは彼の作品でノーベル賞を受賞しました。 この効果は、イリジウム192同位体の核で初めて発見されました。
ハートビートハード。 近年の白金イリジウム合金の最も興味深い用途の1つは、それらからの電気心臓刺激装置の製造です。 プラチナイリジウムクランプを備えた電極は、狭心症の患者の心臓に埋め込まれます。 電極は、患者の体内にもあるレシーバーに接続されています。 リングアンテナを備えたジェネレータは、外側、たとえば患者のポケットに配置されています。 リングアンテナは、受信機の反対側の本体に取り付けられています。 患者は狭心症の発作が来ていると感じたら、ジェネレーターをオンにします。 リングアンテナは、受信機に送信され、受信機から白金イリジウム電極に送信されるパルスを受信します。 電極は、神経にインパルスを送信することにより、心臓の鼓動をより活発にします。 現在ロシアでは、多くの救急車ステーションに同様の発電機が装備されています。 心停止の場合、鎖骨静脈を切開し、ジェネレーターに接続された電極を挿入し、ジェネレーターをオンにして、数分後に心臓が再び機能し始めます。
アイソトープ-安定および不安定。 以前のメモでは、放射性同位元素イリジウム-192についてかなり多くのことが述べられていました。これは、多くのデバイスで使用されており、重要な科学的発見にも関わっています。 しかし、イリジウム-192の他に、この元素には、質量数が182から198の14個の放射性同位体があります。同時に最も重い同位体は寿命が最も短く、半減期は1分未満です。 同位体イリジウム-183は、その半減期がちょうど1時間であるという理由だけで興味深いものです。 イリジウムには2つの安定同位体しかありません。 自然混合物中のより重いイリジウム-193のシェアは62.7％を占めます。 軽いイリジウム-191のシェアはそれぞれ37.3％です。
有用なクロロリデート。 塩化物は、4価のイリジウムの複雑な塩化物です。 それらの一般式はMe2です。 クロリリデートのおかげで、原則として、ナトリウムやカリウムなどの類似元素の化合物を自信を持って分離することができます。 塩化ナトリウムは水に溶け、塩化カリウムはほとんど溶けません。 しかし、そのような操作では、元のイリジウムが高価であるため、塩化物は高すぎます。 ただし、これは、クロリリデートが一般的に役に立たないことを意味するものではありません。 これらの化合物を形成するイリジウムの能力は、白金金属の混合物から元素番号77を分離するために使用されます。
イリジウムは周期表の原子番号77の化学元素で、記号Ir（lat。 イリジウム).
イリジウムの発見の歴史1804年、英国の化学者スミソンテナントは、王水に自然白金が溶解した後に残っている黒色火薬を調べ、その中に2つの新しい元素を発見しました。 それらの1つの塩は文字通り虹のすべての色で描かれました。 テナントは、それに適した名前を探すために長い間頭を悩ませる必要はありませんでした。ギリシャ語の「irioeides」では虹色であるため、この要素はイリジウムと名付けられました。
プラチナ金属の運命は非常に密接に絡み合っているため、そのうちの1つについての話は、他の金属について言及しなければ考えられません。 1840年、カザン大学のK. K. Klaus教授は、ウラルプラチナ鉱石の処理の問題に関心を持つようになりました。 サンクトペテルブルクミントは、彼の要求に応じて、プラチナ残留物のサンプルを彼に送りました。これは、王水で生のプラチナを処理した後に形成された不溶性の沈殿物です。 科学者は後に、「作業の最初の段階で、残留物の量に驚いていました。10％のプラチナに加えて、かなりの量のイリジウム、ロジウム、オスミウム、いくつかのパラジウムを抽出したからです。そして特別な内容の様々な金属の混合物...」
クラウスが最初に純粋に実用的な目標、つまりプラチナ鉱石の残骸をプラチナに加工する方法を見つけることだけを設定した場合、すぐにこれらの研究はより深い科学的特徴を獲得し、科学者を完全に捕らえました。 「2年間、私は早朝から深夜までそれについてうめき声を上げ、研究室にのみ住み、そこで夕食をとり、お茶を飲みました。そうすることで、私はひどい経験論者になりました。」 最後のステートメントは非常に具体的な意味を持っていました：A。M.ブトレロフによると-
学生のクラウスは、「王水に白金鉱石を溶かすとき、5本の指すべてで液体を直接かき混ぜ、未反応の酸の強さを味で判断する習慣がありました。」 しかし、これはクラウスだけでなく、物質を受け取った後も常にそれを「味わった」古い学校の他の化学者の特徴でした（19世紀半ばまで、物質の特性を説明するとき、それはその味を示すために必要でした）、大きな危険にさらされました。：それで、有名なスウェーデンの科学者カール・シェールは、彼が受け取った無水青酸を味わった後に死にました。 クラウスの研究は成功を収めました。プラチナ残留物を処理する方法が見つかり、科学者はサンクトペテルブルクに行って、問題の解決に成功した財務大臣E.F.カンクリンに報告する必要がありました。 首都への旅行のために、クラウスは彼の友人の1人から90ルーブルを借りることを余儀なくされました（科学者は彼が世界的な名声を得たとき、ほんの数年後に借金を返済することができました）。 サンクトペテルブルクに到着すると、クラウスは2日後に大臣に受け入れられ、研究を継続するために必要な資料を入手する許可を得ました。 彼は1/2ポンドのプラチナ残留物と1/4ポンドの生のプラチナを与えられました。 カザンに戻ると、科学者は再び真っ逆さまに仕事に没頭しました。それは何年も続き、素晴らしい結果をもたらしました。 それらの中で最も重要なのは、1844年に、これまで知られていなかった化学元素、つまり最後の「プラチナファミリーのロシアのメンバー」の発見でした。 「すでに最初の仕事で、新しい体の存在に気づきましたが、最初はそれを不純物から分離する方法を見つけられませんでした。私はこのテーマに1年以上取り組みましたが、最終的に私は純粋な状態にするための簡単で確実な方法を発見しました。この新しい金属は、私が祖国に敬意を表してルテニウムと名付けました（ロシアのラテン語名-S.V.から）
非常に好奇心旺盛な体についての疑い。」
しかし、クラウスの発見はすぐには認識されませんでした。 科学者は、新しい元素の化合物の最初のサンプルをストックホルムJ.Yaに送りました。 すべての化学者の間で大きな名声を享受したベルセリウス。 この由緒ある科学者によると、彼に送られた物質には新しい元素が含まれておらず、精製が不十分なイリジウム化合物であると知ったときのクラウスの失望は何でしたか。 クラウスは自分の無実を確信し、実験を何度も繰り返し、時には基本的な保護対策を忘れていました。 確かに、数年後、科学者は同僚に次のように警告しました。「オスミウムイリジウムを扱うときは、オスミウム酸蒸気に注意する必要があります。これは非常に揮発性です。
この物質は最も有害な体に属し、主に肺と目に作用し、強い炎症を引き起こします。 「クラウスの願望は大きすぎて、新しい元素が実際に発見されたことを科学界に納得させることができず、ついにそれを成し遂げることができました。ルテニウム化合物の調製物は再びベルセリウスに送られました。徹底的な調査により、彼は以前に結論を誤っていたことに気づきました。「優れた発見とそのエレガントな処理について心からおめでとうございます」とクラウスに書いた。「彼らのおかげで、あなたの名前は化学の歴史に消えることなく刻まれます。 。」
クラウスの懸命な努力の結果、1845年に発表された「ウラル白金鉱石とルテニウム金属の残骸の化学的研究」という作品があり、イリジウムの性質も包括的に記述されており、クラウス自身が白金族の他の金属よりも多くのイリジウムを含みます。 科学者の推奨は、イリジウムや他のプラチノイドを製造するための技術を生み出すための科学的根拠となりました。
自然界でイリジウムを見つける
地殻中のイリジウムの含有量はごくわずかです（10 -7質量％）。 金やプラチナよりもはるかに希少であり、ロジウム、レニウム、ルテニウムとともに、最も一般的でない元素の1つです。 ただし、イリジウムは隕石で比較的一般的であり、惑星上の金属の実際の含有量がはるかに高い可能性があります。その高密度と鉄への高い親和性（親鉄性）は、イリジウムを地球の奥深くに移動させる可能性があります。溶融物からの形成の過程で、惑星のコアに。
物理的特性イリジウム
硬いために加工が難しい、重くて銀白色の金属。
立方格子は面心であり、 a 0= 0.38387 nm
電気抵抗-5.310-8オームm（0°Cで）
線膨張係数-6.5×10-6度
通常の弾性係数-52.029×106kg/mm²
化学的特性イリジウム
金属イリジウムとの最も重要な化合物
イリジウム（III）水酸化物Ir（OH）3、より正確には水和イリジウム（III）酸化物Ir 2 O 3 * nH 2 O緑色の沈殿物、クロロイリジン酸ナトリウム（III）Na3の溶液からの沈殿によって得られます。 イリジウム（III）化合物は還元剤であり、Ir（OH）3は酸素によって酸化されてIr（OH）4になります。 Ir 2 O 3は、加熱するとIrとIrO2に不均衡になります。
イリジウム（IV）酸化物。 IrO 2は、水酸化物の分解またはイリジウムの酸化により青黒色の粉末として得られます。 抵抗材料。
イリジウム水酸化物（IV）Ir（OH）4。 濃硫酸を除く、水、酸およびアルカリの溶液に不溶性の濃い青色の無定形物質。 アルカリ加水分解（NH 4）2によって得られます。
ハロゲン化物。 イリジウムとフッ素の直接相互作用の生成物は、フッ化イリジウムIrF6です。 この化合物は非常に活性が高く、方程式に従って水と反応するだけではありません
IrF 6 + 5H 2 O \ u003d Ir（OH）4 + 6HF + 1/2O 2、
しかし、塩素を酸化することさえあり、IrF4とClFが形成されます。 コーティングに使用されます。
結晶であるイリジウム（III）および（IV）塩化物は、水によって加水分解されます。 アルカリ金属塩化物との相互作用による複雑な塩化物の形成は特徴的です：Na 3-緑色の結晶、Na 2-暗赤色、可溶性、ヘキサクロロイリジン酸カリウムおよびアンモニウム（IV）-わずかに可溶性。
イリジウム塩。 一般に、イリジウムはいくつかの一般的な塩を形成します。 複雑な陽イオンを持つイリジウム（III）の塩は、対応するクロム（III）とコバルト（III）の塩に似ており、強力な複雑な化合物X 3、X 3、X2です。
イリジウムカルボニル：黄緑色のIr 2（CO）8、昇華、および明るい黄色のIr 4（CO）12は、加熱すると分解します。 コーティングに使用されます。
すでにご存知のイリジウム192に加えて、質量数が182から198のこの元素の放射性同位体が14個あります。最も重い同位体の寿命は最も短く、半減期は1分未満です。 不思議なことに、イリジウム-183の半減期はちょうど1時間です。 この元素には、イリジウム-191とイリジウム-193の2つの安定同位体しかありません。 自然の混合物におけるそれらのより「重い」の割合は、原子の約62％を占めます。
イリジウム同位体は、物理学、化学、生物学、地質学で広く使用されている、少量および弱い現象を測定するための驚くほど正確な方法に基づいた、いわゆるMssbauer効果の発見に関連しています。 この効果（厳密に言えば、反跳のない固体中のガンマ線の共鳴核吸収）は、1958年にドイツの若い物理学者RudolfMssbauerによって発見されました。 数年前、ミュンヘンの高等工科専門学校での勉強が終わりに近づいたとき、彼は自分の論文のトピックを探し始めました。 教授の一人が親切にも学生にトピックの長いリストを提供しました。 Mssbauer自身が思い出すように、彼はそれらのどれも好きではありませんでしたが、最後のもの（ちなみに、13番目の連続）を除いて、将来の物理学者の意見では、彼はそれについてのわずかな考え。 それは原子核によるガンマ量子の共鳴吸収についてでした。 「最も重要なことは、彼らが私をこの問題に鼻で突っ込んだことでした」と物理学者は回想します。 そして「これ」は順調に進んだ。 最初に、卒業証書が擁護され、2年後に論文の順番が来て、1年後に開会が行われました。 ハイデルベルクで働いていたマックスプランク医学研究所で、科学者は共鳴吸収に取り組み続けました。 彼は特別なカウンターを使って、金属イリジウム、より正確にはその同位体の1つを通過したガンマ量子の数を決定しました。 これらのガンマ量子のソースは、同じ同位体の励起された原子核でした。 通常の状態の原子核も「励起」することができますが、このためには、ガンマ量子を吸収した後、励起状態と基底状態の原子核のエネルギーの差に正確に対応する量のエネルギーを受け取る必要があります（これは吸収は共鳴と呼ばれます）。 しかし、通常、ガンマ線のエネルギーは、放出する核が反動するときにその一部が失われるため、必要なエネルギーよりもわずかに少ないことがわかります（たとえば、大砲や銃が発射されると、同様のことが起こります）。
実験結果を歪める可能性のあるいくつかの副次的プロセスを排除するために、Mssbauerはイリジウムを液体窒素の温度まで冷却することにしました。 同時に、彼は、原子核の速度の低下により、共鳴吸収が減少し、それに応じてイリジウムを通過するガンマ量子の数が増加すると信じていました（他の物理学者も同じ意見でした）。 実験者の驚いたことに、すべてが反対であることが判明しました。 理由は何ですか？ 科学者は次のように結論付けています。十分に低い温度の固体では、反跳は別の核ではなく物質全体によって認識されるため、反跳のエネルギー損失はほとんどありません。つまり、ガンマ量子のエネルギーは正確に小さいです。
は、励起状態と基底状態の原子核のエネルギーの差に等しくなります。 この発見は、私たちの時代の最も重要な科学的出来事の1つとして認識されました（1961年、Mssbauerはノーベル賞を受賞しました）。 今日、Mssbauer効果はすでに数十の要素で発見されていますが、科学の歴史は、この最も重要な物理現象の発見を私たちの物語の主人公であるイリジウムと永遠に結びつけてきました。
レシートイリジウム
イリジウム生産の主な供給源は、銅ニッケル生産からのアノードスラッジです。 白金族金属の精鉱からAu、Pd、Ptなどを分離します。Ru、Os、Irを含む残留物をKNO 3とKOHと合金化し、合金を水で浸出させ、溶液をCl 2、OsOで酸化します。 4とRuO4を脱離し、イリジウムを含む沈殿物をNa 2 O 2とNaOHと融合させ、王水とNH 4 Clの溶液で処理し、（NH 4）2の形でイリジウムを沈殿させます。次にこれを焼成して金属Irを得る。 有望な方法は、高級脂肪族アミンを用いたヘキサクロロイリデートの抽出による溶液からのイリジウムの抽出です。 卑金属からイリジウムを分離するために、イオン交換の使用は有望です。 浸透圧イリジウムグループの鉱物からイリジウムを抽出するために、鉱物をBaO 2と合金化し、塩酸と王水で処理し、OsO 4を蒸留除去し、イリジウムを（NH 4）2の形で沈殿させます。
私たちの時代では、純粋なイリジウムは天然のオスミリジウムとプラチナ鉱石の残骸から分離されていますが、その前に、さまざまな試薬を使用して、プラチナ、オスミウム、パラジウム、ルテニウムがそれらから抽出され、その後になって初めてイリジウムが変わります。 得られた粉末は、半製品にプレスされ、アルゴン雰囲気の電気炉で合金化または再溶解されます。 常温ではイリジウムはもろくて加工できませんが、高温になると「しなやか」になり、鍛造が可能になります。
応用イリジウム
WおよびTh-熱電発電機用の材料、Hf-宇宙船の燃料タンク用の材料、Rh、Re、W-2000°C以上で動作する熱電対用の材料、LaおよびCe-熱電子陰極用の材料。
イリジウムは、ペン先の作成にも使用されます。 イリジウムの小さなボールは、ペン先とインクの詰め替えの先端にあります。特に金のペン先で見られ、ペン先自体とは色が異なります。
イリジウムなどを多く含む鉄ニッケル隕石が地球に衝突し、6500万年前のユカタン半島（メキシコ）の端に衝突しました。恐竜の分断されていない統治の時代です。
直径180キロメートル、深さ20キロメートルのクレーターからの土壌は、部分的に蒸発し（ほとんどのイリジウムとともに）、部分的に分散しました。 ほこりっぽい夕暮れが来ました。 惑星を通過した衝撃波は、アジアとヒンドゥスタンの領土で大規模な噴火を引き起こしました。ヒンドゥスタンは当時マダガスカルから北に向かって航海しており、まだ赤道を越えていませんでした。 火山起源の煙とほこりは状況をさらに悪化させました...
イリジウム-宇宙の大惨事のマーカー
科学者の何人かは、空気懸濁液中の豊富な重金属が恐竜を殺したと仮定しています。 しかし、最も進んだ生物学者は、動物の巨大なサイズと...くしゃみをする反射という2つの要因の組み合わせを致命的と見なす傾向があります。 気道の自発的な除去中の血圧の急激な上昇は、特にくしゃみをし続けなければならない場合、血管に有害です。恐竜の消失は哺乳類の発達を可能にし、その進化の結果は人間の出現でした。 天国の執り成しに感謝して、男は最大のクレーターからの隕石の残骸の研究を行いました。 宇宙からの金属ゲストの残骸中のイリジウムの含有量は記録であることが判明しました。 同様に記録破りは、ユカタン災害の直後に地球を覆った堆積岩中のイリジウムの含有量です。
しかし、地質学者が確信している貴金属のほとんどは、地球の腸に隠されています。
イリジウムの起源と性質
すべてのプラチノイドのように、 イリジウムは元素の多段階核融合の産物です、超新星爆発またはさらに大規模な大変動で可能です。 イリジウムはほとんど生成されませんが、金属が豊富な地域で地球が形成されたのは幸運でした。 自然（未確認ですが）は、惑星の中心部にイリジウム（およびプラチナ）が集中しているようです。地殻に残っているイリジウムはわずかですが（金は40倍）、年間数トンの貴金属を抽出することができます。 イリジウムを発見して命名することの名誉は、英国人スミソンテナントに帰属します。 色とりどりの金属塩（乳白色のKIrF6、レモンイエローのIrF5、イエローのK3IrCl6、グリーンのNa3IrBr6、バーガンディのCs3IrI6、ラズベリーのNa2IrBr6、ブラックのIrI3）に魅了された科学者は、新しい要素にギリシャの虹の女神、イリダの名前を付けることを提案しました。
処理中、イリジウムは降伏しません。 不純物から精製された金属を得るのに30年かかりました。 結局のところ、純粋なイリジウムは明るいグロー温度で鍛造されています。 冷却すると、機械的ストレスに耐える能力が失われ、負荷がかかると崩れます。 ガラス容器に密封されたイリジウム粉末は、製油所の仕事の産物です。
長い間、イリジウムは密度の点でチャンピオンと見なされていました。 すでに今日、理論計算はオスミウムを最初の場所にもたらしました-しかし、違いは非常に小さいので、単純な計量では確認できません。 そして、オスミウムとイリジウムの分離は簡単な作業ではありません！
イリジウムとオスミウム-永遠の兄弟
自然界では、イリジウムとオスミウムはしばしば組み合わされます。 金属の自然な混合物は、オスミリジウム（オスミウムが多い場合）または合金中のイリジウムの割合が高い場合はイリジウムと呼ばれます。 国内の鉱物学の実践では、オスミライドとオスミウムイリジドの名前が修正されました。伝説によると、20世紀の前半には、「永遠の」ペンの金色のペン先の先端に天然のオスミライド結晶がはんだ付けされ、柔らかな筆記が可能になりました。 実際、そのような実験はまれであり、大衆の現実では、万年筆の金色のペン先はタングステンで強化されています。
ジュエリー愛好家の間では、天然のオスミライドから作られた製品に対する小さいながらも着実で完全に満たされていない需要があります。 エキゾチックなジュエリーのファンは、オスミリジウム製品を作る可能性について時々尋ねます。
残念ながら、この鉱物は非常にまれで、あまり装飾的ではありませんが、強い金属光沢が特徴です。 Osmirideは硬く、もろく、機械加工はほとんど不可能です。 さらに、イリジウムとオスミウムの自然な混合物には、多くの場合、かなりの量の不純物（プラチナ、金）が含まれているため、材料の外観とコストの両方が変化します。
人工的に得られたイリジウムとオスミウムの合金は、元素の割合の組成に応じて厳密に正規化されていますが、高価であり、産業や宝飾品のローテクで需要があります。
イリジウムの塗布
高品質のスパークプラグの製造にイリジウムが不可欠であることが明らかになった後、自動車産業は貴金属の主要な消費者になりました。 乗用車やイリジウムキャンドルの生産の浮き沈みは、精製金属の価格変動を引き起こします。 世界の自動車メーカーは、1年でイリジウムの需要を1トンからほぼ11に増やすことができます。そのため、来年は、売上高の危機的な減少により、0.5トンの貴重なプラチノイドで済ますことができます。イリジウムの必要性は、極端な条件で動作する機器のメーカーの間で一定しています。 ジェットエンジンは、高温強度のためにイリジウム合金を必要とします。 イリジウムの耐熱合金は、原子エネルギーで動作する宇宙ロボットの発電所の要素です。 イリジウムと合金化されたチタンは、海の深さで動作できるパイプラインで機能します。
放射性イリジウム192-溶接部の品質管理のための主要なツール。 同じガンマ線源は、医師が腫瘍プロセスを打ち負かすのに役立ちます。
数原子の厚さのイリジウムの層が、X線を受信する望遠鏡の鏡を覆っています。 過去には、プラチナイリジウムコーティングを使用すると、砲弾の寿命が延びました。
ジュエリー業界では、トリミングとインレイにイリジウムが使用されていますが、最近ではイリジウムジュエリーの製造が試みられています。 ジュエリープラチナの虹彩ははるかに伝統的です。イリジウムを10％添加すると、製品は耐久性があり、耐摩耗性があり、美しくなります。
イリジウム（ギリシャのアイリスレインボーから）は、周期表の原子番号77の化学元素であり、記号Ir（lat。Iridium）で示されます。 これは、白金族の非常に硬く、耐火性の、銀白色の遷移貴金属です。 その密度は、オスミウムの密度とともに、すべての金属の中で最も高くなっています（OsとIrの密度はほぼ同じです）。 プラチナファミリーの他のメンバーと一緒に、イリジウムは貴金属です。
1804年、王水に自然白金が溶解した後に残った黒い沈殿物を調べているときに、英国の化学者S.テナントはその中に2つの新しい元素を発見しました。 そのうちの1つはオスミウムと呼ばれ、2つ目はイリジウムと呼ばれていました。 異なる条件の2番目の元素の塩は異なる色で塗られました。 このプロパティは、その名前の基礎でした。
イリジウムは非常にまれな元素であり、地殻の含有量は1 10〜7質量％です。 金やプラチナよりもはるかに希少であり、ロジウム、レニウム、ルテニウムとともに、最も一般的でない元素の1つです。 自然界では、それは主に自然白金の頻繁な伴侶である浸透圧イリジウムの形で発生します。 自然界には天然のイリジウムはありません。
イリジウム全体は無毒ですが、IrF6などの一部の化合物は非常に有毒です。 野生生物では、それは生物学的役割を果たしていません。
イリジウムの物理的性質
イリジウムは硬度が高いため、加工が困難です。
モース硬度-6.5。
密度22.42g/cm3。
融点2739K（2466°C）。
沸点4701K（4428°C）。
比熱容量0.133J/（K mol）。
熱伝導率147W/（m K）。
電気抵抗5.310-8オームm（0°C）。
線膨張係数6.5x10-6度
通常の弾性係数52.029x10-6kg/mm2。
融解熱27.61kJ/mol。
気化熱は604kJ/molです。
モル体積8.54cm3/mol。
結晶格子の構造は面心立方です。
グレーティング周期は3.840Aです。
天然イリジウムは、191Ir（含有量37.3％）と193Ir（62.7％）の2つの安定同位体の混合物として発生します。 質量数164〜199のイリジウムの放射性同位体、および多くの核異性体が人工的な方法で得られています。 最も重い同位体も最短寿命であり、半減期は1分未満です。 同位体イリジウム-183は、その半減期がちょうど1時間であるという理由だけで興味深いものです。 放射性同位元素イリジウム-192は、多くの機器で広く使用されています。
イリジウムの化学的性質
イリジウムは耐薬品性に優れています。 空気中で安定しており、水と反応しません。 100°Cまでの温度でのコンパクトなイリジウムは、王水を含むすべての既知の酸およびそれらの混合物と反応するわけではありません。
400〜450°CでF2と相互作用し、赤熱温度でCl2およびSと相互作用します。 塩素はイリジウムと4つの塩化物を形成します：IrCl、IrCl2、IrCl3およびIrCl4。 三塩化イリジウムは、600°Cの塩素の流れの中に置かれたイリジウム粉末から最も簡単に得られます。
イリジウム粉末は、600〜900°Cでアルカリ金属塩化物の存在下で塩素化することにより溶解できます。
Ir + 2Cl2 + 2NaCl=Na2。
酸素との相互作用は1000°Cを超える温度でのみ発生し、二酸化イリジウムIrO2が形成されますが、これは実際には水に不溶性です。 錯化剤の存在下で酸化することにより、可溶型に変換されます。
IrO2 + 4HCl + 2NaCl = Na2+2H2O。
+6の最も高い酸化状態は、イリジウムが6価である唯一のハロゲン化物化合物である六フッ化物IrF6のイリジウムに現れます。 それは水さえも酸化することができる非常に強力な酸化剤です：
2IrF6 + 10H2O = 2Ir（OH）4 + 12HF+O2。
すべての白金族金属と同様に、イリジウムは錯塩を形成します。 それらの中には、複雑な陽イオンを含む塩、たとえばCl3と、複雑な陰イオンを含む塩、たとえばK33H2Oもあります。
預金と生産
自然界では、イリジウムはオスミウム、プラチナ、ロジウム、ルテニウム、その他のプラチナ金属との合金の形で発生します。 分散した形（10〜4質量％）で、硫化銅-ニッケル鉄含有鉱石に含まれています。 金属は、オーロスミライド、シスルツカイト、ネビアンスカイトなどの鉱物の成分の1つです。
浸透圧イリジウムの一次堆積物は、主に折り畳まれた地域のかんらん岩蛇紋岩にあります（南アフリカ、カナダ、ロシア、米国、ニューギニア）。 イリジウムの年間生産量は約10トンです。
イリジウムの入手
イリジウム生産の主な供給源は、銅ニッケル生産からのアノードスラッジです。 得られたスラッジは濃縮され、加熱すると王水で作用し、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウムが塩化物錯体H2、H2、H3、H2、H2の形で溶液に移行します。 オスミウムは不溶性の沈殿物に残ります。
得られた溶液から、塩化アンモニウムNH4Clを添加することにより、最初に白金錯体（NH4）2が沈殿し、次にイリジウム（NH4）2とルテニウム（NH4）2の錯体が沈殿します。
（NH4）2を空気中で煆焼すると、金属イリジウムが得られます。
（NH4）2 = Ir + N2 + 6HCl+H2。
粉末は半製品にプレスされ、アルゴン雰囲気の電気炉で溶融または溶融されます。
イリジウムを生産するロシアの企業：
--JSC "Krastsvetmet";
-NPP「ビロン」;
-OJSCMMCノリルスクニッケル。
イリジウムの塗布
イリジウム-192は、半減期が74日の放射性核種であり、特に発生源を使用できない状況（爆発性環境、必要な電力の供給電圧の不足）で、欠陥検出に広く使用されています。
イリジウム-192は、溶接の制御にうまく使用されています。その助けを借りて、すべての未調理の場所と異物が写真フィルムにはっきりと記録されます。
イリジウム192を使用したガンマ欠陥検出器は、鋼およびアルミニウム合金で作られた製品の品質を制御するためにも使用されます。
高炉の製造では、同じイリジウム同位体を備えた小さな容器が、炉内の材料のレベルを制御するのに役立ちます。 放出されたガンマ線の一部は混合物によって吸収されるため、フラックスの減衰の程度を使用して、光線が混合物を「透過」する距離を非常に正確に決定できます。つまり、そのレベルを決定できます。
電力源として特に興味深いのは、核異性体であるイリジウム-192m2（半減期は241年）です。
古生物学および地質学におけるイリジウムは、隕石の落下直後に形成された層の指標です。
タングステンとモリブデンに元素No.77を少し加えると、高温でのこれらの金属の強度が高まります。
チタンへのイリジウムのわずかな添加（0.1％）は、酸に対するそのすでに重要な耐性を劇的に増加させます。
同じことがクロムにも当てはまります。
WおよびThを含む合金-熱電発電機用の材料、
Hf付き-宇宙船の燃料タンク用材料、
Rh、Re、Wを使用-2000°C以上で動作する熱電対の材料、
LaとCeを使用-熱電子陰極の材料。
イリジウムとオスミウムの合金は、万年筆のペン先とコンパスの針のはんだ付けポイントを作るために使用されます。
高温（2000〜23000°C）を測定するために、熱電対が設計されました。その電極はイリジウムと、ルテニウムまたはロジウムとの合金でできています。 これまでのところ、このような熱電対は科学的な目的でのみ使用されており、同じ障壁が産業への導入の妨げになっています。これは高コストです。
イリジウムは、銅やプラチナとともに、電極を作るための材料として内燃エンジンのスパークプラグに使用され、そのようなプラグを最も耐久性のあるものにし（自動車の走行距離で10万〜16万キロ）、スパーク電圧の要件を軽減します。
耐熱るつぼは純粋なイリジウムから作られ、過酷な環境でも痛みを伴わずに強い熱に耐えます。 このようなるつぼでは、特に宝石やレーザー材料の単結晶が成長します。
プラチナイリジウム合金の最も興味深い用途の1つは、電気心臓刺激装置の製造です。 プラチナイリジウムクランプを備えた電極は、狭心症の患者の心臓に埋め込まれます。 電極は、患者の体内にもあるレシーバーに接続されています。 リングアンテナを備えたジェネレータは、外側、たとえば患者のポケットに配置されています。 リングアンテナは、受信機の反対側の本体に取り付けられています。 患者は狭心症の発作が来ていると感じたら、ジェネレーターをオンにします。 リングアンテナは、受信機に送信され、受信機から白金イリジウム電極に送信されるパルスを受信します。 電極は、神経にインパルスを送信することにより、心臓の鼓動をより活発にします。
イリジウムは製品の表面をコーティングするために使用されます。 600°Cで溶融シアン化カリウムおよびナトリウムから電解的にイリジウムコーティングを製造する方法が開発されました。 この場合、厚さ0.08mmまでの緻密なコーティングが形成されます。
イリジウムは、化学産業で触媒として使用できます。 イリジウムニッケル触媒は、アセチレンとメタンからプロピレンを製造するために使用されることがあります。 イリジウムは、窒素酸化物を形成するための白金触媒の一部でした（硝酸を得る過程で）。
耐火ガラスを吹き付けるためのマウスピースもイリジウムから作られています。
プラチナイリジウム合金も宝石商を魅了します-これらの合金から作られた宝石は美しく、ほとんど摩耗しません。
標準もプラチナイリジウム合金から作られています。 特にこの合金から、キログラム標準が作成されました。
イリジウムは、ペン先の作成にも使用されます。 イリジウムの小さな球が羽の先端に見られます。それは特に金のペン先に見られ、羽自体とは色が異なります。
イリジウムが使用されている場合、それは完璧に機能し、このユニークな信頼性は、将来の科学と産業がこの要素なしでは成し遂げられないことを保証します。