拉多加湖

[拼音]:yi

[英文]:iridium

一種化學元素,化學符號Ir,原子序數77,原子量192.22,屬週期系Ⅷ族,為鉑系元素(釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑)之一。1803年英國化學家S.坦南特、法國人H.-V.科萊-德斯科蒂、A.F.de富爾克魯瓦和N.-L.沃克蘭在用王水溶解粗鉑時,發現殘留於器底的黑色粉末中有兩種新元素銥和鋨。1804年坦南特將銥元素命名為iri-dium。它來源於拉丁文iris, 原意是“彩虹”。這可能是由於銥的化合物具有多種色彩的緣故。

存在

銥在地殼中的含量為1×10-7%,常與其他鉑系元素一起分散於沖積礦床和砂積礦床中,例如原鉑礦、鎳黃鐵礦、硫化鎳銅礦、磁鐵礦等;還以砷鉑銥礦、硫銥鋨釕礦等形式存在;在自然界中也與其他鉑系元素形成自然合金,如鋨銥合金、銥鋨合金、金鋨銥合金等;也存在於自然鉑中。自然界存在兩種同位素:銥191、銥193。

物理性質

銥為銀白色的金屬;熔點2410°C,沸點4130°C,密度22.421克/釐米3;晶體結構為立方面心。銥質硬而脆,難於機械加工,但在高溫下可壓成薄片或拉成細絲。

化學性質

銥的電子構型為(Xe)4f145d76s2,氧化態有0、+2、+3、+4、+6。銥的化學性質很穩定,是已知最耐腐蝕的金屬。銥不溶於酸和王水,只有銥粉可緩慢溶於王水。銥能耐熔融的鈉、鉀、汞、鉍和鋰的腐蝕,稍受熔融的氫氧化鈉、氫氧化鉀、硫酸氫鈉的腐蝕,可緩慢地被熔融的鉛、鎘、錫、銀和金腐蝕;迅速地被熔融的銅、鋁、鋅和鎂腐蝕。銥在空氣和潮溼環境中非常穩定,其抗氧化能力比釕和鋨強,比鉑和銠弱。銥的主要氧化態為+2、+3、+4。銥粉在空氣中加熱到600°C左右,得黑色二氧化銥粉末;但塊狀金屬銥僅在表面生成二氧化銥薄膜,於1100°C時可形成揮發性三氧化銥, 使銥散失。銥在加熱時可與氟、氯發生作用,銥粉在氯氣流中加熱至600~620°C,得綠色三氯化銥粉末,如有氯化鉀或氯化鈉存在,則生成六氯合銥(Ⅳ)酸鉀K2IrCl6或六氯合銥(Ⅳ)酸鈉Na2IrCl6黑色晶體。銥與氟反應得揮發性黃色六氟化銥;與氫氧化鉀和硝酸鉀混合物或硫酸氫鉀共熔時,產生二氧化銥。銥僅在強氧化劑如氯酸鈉的存在下於 120°C才與鹽酸發生作用。銥有形成配位化合物的強烈傾向和良好的催化效能。

製法

鉑精礦或銥的天然合金經王水等處理後的殘渣或電解金屬的陽極泥先用硫酸氫鈉或氫氧化鉀和硝酸鉀混合物熔融,用水浸熔融物,得含有釕銥的餘渣,用過氧化鈉熔融,再經水浸,留下不溶渣二氧化銥;加王水、氯化銨,轉化為六氯合銥(Ⅳ)酸銨沉澱;沉澱物在1000°C氫氣流中加熱即得銥粉。

應用

銥質堅硬,難以加工,通常與鉑熔成合金使用。鉑銥合金可製作電觸點、插頭、電阻絲、自來水筆尖、電唱機針頭、注射器針頭、珠寶飾物、實驗室器皿、電極、標準重量原器和長度原器。儲存在巴黎的國際標準米尺就是用90%鉑、10%銥的合金製成的。銠銥合金可製作高溫熱電偶。含鎢 5%的銥鎢合金可做高溫彈簧材料。純銥可用於製作高溫坩堝、儀器零件、高溫真空儀表的金屬絲、電氣觸頭等。銥坩堝用於鈦酸鋇,鎢酸鈣等高熔鹽單晶的製備和高溫玻璃的熔融。銥的金屬互化物如Ti3IrThIr2、ZrIr2、Nb3Ir和Nh7Ir3是超導體。銥可作氫化、脫氫、氧化等反應的催化劑。

毒性

銥的揮發性高價氧化物有毒,高溫處理或氧化金屬銥時,應在通風櫥中進行。