химический каталог




ИРИДИЙ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ИРИДИЙ (от греческого iris, родительный падеж Iridos - радуга; лат. Indium) Ir, химический элемент VIII гр. периодической системы; атомный номер 77, атомная масса 192,22; относится к платиновым металлам. Прир. ИРИДИЙ состоит из смеси двух стабильных изотопов 193Ir (62,7%) и 191Ir (37,3%). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 4,4* 10 - 26 м. Конфигурации внешний электронной оболочки 5d76s2; степени окисления +3, +4 (наиболее характерны), +1, +2, +5, +6; энергии ионизации при последоват. переходе от Ir0 к Ir5+ равны соответственно 9,1, 17,0, (27), (39), (57) эВ; электроотрицательность по Полингу 2,2; атомный радиус 0,135 нм; ионный радиус (координац. число 6) для Ir3+ 0,082 нм, Ir4+ 0,077 нм, Ir5+ 0071 нм. Содержание в земной коре 1 * 10 - 7% по массе. Минералы, содержащие ИРИДИЙ и Os в различные соотношении, - невьянскит (Ir, Os), или осмистый ИРИДИЙ, сысертскит, или иридистый осмий (Os, Ir), платиновый, родиевый и рутениевый невьянскиты, ауросмирид. Присутствует в рассеянной форме в различные минералах (~ 10 - 4% ИРИДИЙ) сульфидных медно-никелевых железосодержащих рудельная
Свойства. ИРИДИЙ - серебристо-белый металл; кристаллич. решетка кубическая гранецентрированная, а = 0,38387 нм, z = 4, пространств. группа Fm3m; температура плавления 2447 °С, температура кипения около 4380 °С; плотность 22,65 г/см3 (20 °С), жидкого ИРИДИЙ - 19,39 г/см3 (2443 °С); С0р 25,1 Дж/(моль * К); D H0пл 26 кДж/моль, D H0исп 612 кДж/моль; S0298 35,4 Дж/(моль * К); уравения температурной зависимости давления пара (в Па): для твердого ИРИДИЙ lgp = 15,92 - 35070/T - 0,77: для жидкого lgp = 11,23 -25740/T (2773-5273 К); температурный коэффициент линейного расширения 6,45 * 10 - 6 К - 1, объемного расширения ~ 19,35 * 10 - 6 K -1 . теплопроводность 1,47 Вт/(см * К) при 300 К, 1,03 Вт/(см * К) при 2000 К; температура перехода в сверхпроводящее состояние 0,1125 К; r 5,33 мкОм * см (300 К), 1,16 мкОм * см (100 К), 60,2 мкОм * см (2400 К), температурный коэффициент r 3,925 * 10 - 3 К - 1; парамагнитен, магн. восприимчивость + 25,6 * 10 - 6. ИРИДИЙ тверд и хрупок; твердость по Виккерсу 2000 МПа, твердость по Бринеллю 1700-2200 МПа; модуль упругости 538 ГПа; модуль сдвига 214 ГПа; предел текучести s 0,2 90-120 МПа; s раст 500 МПа. ИРИДИЙ устойчив на воздухе при обычной температуре и нагревании, при прокаливании порошка ИРИДИЙ в токе О2 при 600-1000 °С образуется в незначительной кол-ве диоксид IrО2 (см. табл.). Выше 1200°С в атмосфере О2 ИРИДИЙ частично испаряется в виде триоксида IrО3 ( D H0обр газа 13 кДж/моль), существующего только в газовой фазе при 1200 °С. При спекании К3[IrСl6] с содой получают сесквиоксид Ir2О3 - сине-черные кристаллы; разлагается до металла при 400 °С. Оксиды ИРИДИЙ не растворим в воде, кислотах, щелочах; применяются для изготовления резистивных паст в микроэлектронике. Гидроксиды ИРИДИЙ: IrО2 * 2Н2О [или Ir(ОН)4] - синие кристаллы; обезвоживается при 350°С, образуется при нейтрализации растворов хлороиридатов(IV) в присутствии окислителей; Ir2О3 * xН2О - желто-зеленое вещество; легко окисляется на воздухе до IrO2; образуется при нейтрализации растворов хлороиридатов(III) щелочью в атмосфере инертного газа. Гидроксиды ИРИДИЙ практически не растворим в воде. Компактный ИРИДИЙ при температурах до 100°С не реагирует со всеми известными кислотами и их смесями, в том числе и с царской водкой. Свежеосажденная иридиевая чернь частично растворим в царской водке, причем образуется смесь соединение Ir(Ш) и Ir(IV). Порошок Ir может быть растворен хлорированием в присутствии КСl, NaCl при 600-900 °С или спеканием с ВаО2, Na2O2 при 500-900 °С с последующей взаимодействие с кислотами.

После растворения плава в кислотах образуются гексахлороиридаты(IV). ИРИДИЙ взаимодействие с F2 при 400-450 °С, с Сl2 и S - при температуре красного каления. Из простых галогенидов ИРИДИЙ известны: IrХ (X = Cl, I), IrСl2, IrX3, IrX4, IrF5, IrF6. Трихлорид IrСl3 существует в двух полиморфных модификациях - моноклинной a (а = 0,599 нм, в = 1,037 нм, с = 0,599 нм, b = 109,4°, z = 4, пространств. группа С2/т) и орторомбической b (а = 0,695 нм, в = 0,981 нм, с = 2,082 нм, пространств. группа Fddd); растворим в воде и кислотах; катализатор, например, хлорирования бензола до n-дихлорбензола. Хлориды IrСl2 и IrСl4 - кристаллы соответственно черно-серого и темно-коричневого цвета; растворим в воде и кислотах, IrСl4 - также в этаноле; разлагаются при нагревании. Гексафторид IrF6 - кристаллы тетрагон. сингонии; с водой реагирует с выделением О3; применяют для нанесения покрытий из ИРИДИЙ или его сплавов. Пентафторид IrF5 -желто-зеленые кристаллы; температура плавления 104°С. Тетрафторид IrF4 - красно-коричневые кристаллы; температура плавления 106°С, т. возг. 180°С; получают при взаимодействии IrF3 с ВrF3. Дисульфид IrS2 не растворим в воде, кислотах, смеси соляной и азотной кислот; получают при нагревании IrСl3 с S. Сесквисульфид Ir2S3 плохо растворим в воде, не растворим в соляной кислоте, раств. с разложением в царской водке, HNO3, бромной воде; получают при действии H2S на кипящий раствор хлороиридатов(III). Сульфид IrS - синее, твердое вещество, не растворим в воде; получают при нагревании IrS2 в токе СО2. Выделение в виде сульфидов используется в аналит. химии. В комплексных соединений координац. число ИРИДИЙ, как правило, 6. Наиб. важны гексахлороиридаты (III и IV). Хлороиридаты(III) плохо растворим в воде, но легко переходят в более растворимые аквакомплексы М3[Ir(Н2О)Сl5]; хлороиридаты(IV) щелочных металлов (кроме Li и Na) мало растворим в воде. Гексахлороиридат (IV) К2[IrCl6] - красновато-черные кристаллы с кубич. решеткой (а = 0,976 нм, z = 4, пространств. группа Fm3m); разлагается около 600 °С; плотность 3,549 г/см3; растворимость в воде 1,0 г в 100 г при 20°С. Гексахлороиридат(III) К3[IrСl6] - оливково-зеленые кристаллы; плохо растворим в воде; может быть получен восстановлением К2[IrСl6], например, щавелевой кислотой. Гексахлороиридаты К применяют для изготовления высококачеств. фотоэмульсии, в качестве катализаторов органическое реакций и стандартов в аналит. химии; являются также промежуточные продуктами при переработке иридийсодержащего сырья. Гексахлороиридат (IV) (NH4)2[IrCl6] - черные кристаллы; разлагается около 440 °С (в атмосфере Сl2); промежуточные продукт в производстве ИРИДИЙ О комплексных соединений ИРИДИЙ с органическое лигандами см. в ст. Иридийорганические соединения.
Получение. Осн. источник получения ИРИДИЙ - анодные шламы медно-никелевого производства. Из концентрата металлов платиновой группы отделяют Au, Pd, Pt и др. Остаток, содержащий Ru, Os и Ir, сплавляют с KNO3 и КОН, плав выщелачивают водой, раствор окисляют Сl2, отгоняют OsO4 и RuO4, а осадок, содержащий ИРИДИЙ, сплавляют с Na2O2 и NaOH, плав обрабатывают царской водкой и раствором NH4Cl, осаждая ИРИДИЙ в виде (NH4)2[IrCl6], который затем прокаливают, получая металлич. Ir. Перспективен метод извлечения ИРИДИЙ из растворов экстракцией гексахлороиридатов высшими алифатич. аминами. Для отделения ИРИДИЙ от неблагородных металлов перспективно использование ионного обмена. Для извлечения ИРИДИЙ из минералов группы осмистого ИРИДИЙ минералы сплавляют с ВаО2, обрабатывают соляной кислотой и царской водкой, отгоняют OsO4 и осаждают ИРИДИЙ в виде (NH4)2[IrCl6].
Применение. Из чистого ИРИДИЙ изготовляют тигли для выращивания монокристаллов (лазерные материалы, полудрагоценные камни и др.), а также фольгу для неамальгамирующихся катодoв; его используют, кроме того, для иридирования поверхностей изделий. Сплавы ИРИДИЙ с W и Th - материалы термоэлектрич. генераторов, с Hf - материалы для топливных баков в космич. аппаратах, с Rh, Re, W - материалы для термопар, эксплуатируемых выше 2000 °С, с La и Се -материалы термоэмиссионных катодов. Радиоактивный изотоп 192Ir используют в качестве портативного источника g -излучения для радиографич. исследования трубопроводов, а также для радиотерапии злокачественных опухолей. Мировое производство ИРИДИЙ (без СССР) около 1100 кг/год (1983). Осн. страны-производители - ЮАР, Канада, СССР. ИРИДИЙ открыл С. Теннант в 1804.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
срок давности договора на оказания услуг
установка пламегасителя порш
концерт сукачева в крокусе 2016
курсы делопроизводителя в тамбове

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)