Иридий

Радиус атома 0, 135 нм, ионный радиус иона Ir²⁺ — 0, 089 нм, иона Ir³⁺ — 0, 082 нм, Ir⁴⁺ — 0, 077 нм, Ir⁵⁺— 0, 071 нм. Энергии последовательной ионизации 9, 1 и 17, 0 эВ. Электроотрицательность по Полингу 2, 2.

Иридий — тяжелый серебристо-белый металл.

Открыт в 1804 году английским химиком С. Теннантом, который изучал состав платиновых минералов.

Иридий — очень редкий элемент, содержание в земной коре 1·10^–7% по массе. В природе встречается в виде сплавов с осмием (осмистый иридий), платиной, родием, рутением и другими платиновыми металлами. В рассеянной форме (10^–4% по массе) содержится в сульфидных медно-никелевых железосодержащих рудах.

Основной источник иридия — анодные шламы медно-никелевого производства. Полученный шлам обогащают. Потом, действуя на него царской водкой, при нагревании переводят в раствор платину, палладий, родий, иридий и рутений в виде хлоридных комплексов H₂[PtCl₆], H₂[PdCl₄], H₃[RhCl₆], H₂[IrCl₆] и H₂[RuCl₆]. Осмий остается в нерастворимом осадке. Из полученного раствора добавлением хлорида аммония NH₄Cl сначала осаждают комплекс платины (NH₄)₂[PtCl₆], а затем комплекс иридия (NH₄)₂[IrCl₆] и рутения (NH₄)₂[RuCl₆]. При прокаливании (NH₄)₂[IrCl₆] на воздухе получают металлический иридий:

(NH₄)₂[IrCl₆] = Ir + N₂ + 6HCl + H₂.

Иридий — тяжелый серебристо-белый металл (плотность при 20 °C 22, 65 кг/дм³). Решетка кубическая гранецентрированная, а= 0, 38387 нм. Температура плавления 2447 °C, кипения 4380 °C. В ряду стандартных потенциалов расположен правее водорода. На воздухе иридий устойчив, с кислотами-неокислителями и водой не реагирует.

Отличается высокой химической стойкостью. С неметаллами взаимодействует только в мелкораздробленном состоянии при температуре красного каления. Взаимодействие с кислородом происходит только при температуре выше 1000 °C, при этом образуется диоксид иридия IrO₂.

Оксиды иридия не растворяются в воде, кислотах и щелочах.

Компактный иридий при температурах до 100 °C не реагирует со всеми известными кислотами и их смесями, в том числе и с царской водкой. Для перевода этих металлов в растворимые в воде хлорокомплексы порошок, содержащий эти металлы, хлорируют при нагревании в присутствии комплексообразователя NaCl:

Ir + 2Cl₂ + 2NaCl = Na₂[IrCl₆]

Гидроксид Ir(OH)₄ (IrO₂·2H₂O) образуется при нейтрализации растворов хлороиридатов(IV) в присутствии окислителей. Осадок Ir₂O₃·xH₂O выпадает при нейтрализации щелочью хлороиридатов (III) и легко окисляется на воздухе до IrO₂. Гидроксиды иридия практически не растворяются в воде. В растворимую форму оксиды иридия переводят, окисляя их в присутствии комплексообразователя:

IrO₂ + 4HCl + 2NaCl = Na₂[IrCl₆] + 2H₂O.

Высшая степень окисления +6 проявляется у иридия в гексафториде IrF₆. Это очень сильный окислитель, способный окислить даже воду:

2IrF₆ + 10H₂O = 2Ir(OH)₄ + 12HF + O₂,

или NO:

NO + IrF₆ = NO⁺[IrF₆]^– .

Как и для других d-элементов, для иридия характерно образование комплексных соединений с координационным числом 6. Известно большое число иридийорганических соединений со связью Ir—C.

Из чистого иридия изготавливают тигли для выращивания монокристаллов, фольгу для неамальгамирующихся катодов, ответственные детали контрольно-измерительных приборов. Иридий используется для иридирования поверхностей изделий. Радиоактивный изотоп ¹⁹²Ir используют в качестве портативного источника γ-излучения для радиографических исследований трубопроводов и радиотерапии онкологических заболеваний. До 1960 года международным эталоном метра служил изготовленный из платино-иридиевого сплава брус, находящийся в Международном бюро мер и весов в Севре. На одной из плоскостей этого бруса нанесены два штриха, на расстоянии 1 м друг от друга.

Авторы: С.С. Бердоносов, П.С. Бердоносов