77  Ir
Iridium 


Voorkomen
Wingebieden
Naam
Ontdekking
Bereiding vroeger
Bereiding nu
Toepassingen en toelichting
Verdere toepassingen

 
 

VOORKOMEN

1.10-7 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit iridium; het is het 77e element in rangorde van voorkomen.

Het komt meestal in gedegen toestand (als metaal) voor in de ertsen van de platinametalen en goud. Er zijn enkele (zeldzame) mineralen die iridium bevatten, zoals irarsiet {(Ir,Ru,Rh,Pt)AsS}, iridarseniet {(Ir,Ru)As2} en kashiniet {(Ir,Rh)2S3}.

Het binnenste van de aarde bevat naar alle waar­schij­nlijk­heid meer iridium. Dit leidt men af uit het feit dat ook op de zon en in meteorieten iridium is aangetroffen.

WINGEBIEDEN

De belangrijkste wingebieden liggen in Zuid-Afrika, Rusland (West-SiberiŽ), Canada, Tas­maniŽ, IndonesiŽ (Kalimantan) en Japan. Iridium wordt voornamelijk verkregen uit het anodeslib bij de bereiding van nikkel. 

NAAM

De naam is afgeleid van het Griekse woord iris (2e naamval: iridos), wat regen­boog betekent. Dit element wordt zo genoemd vanwege de grote verschei­den­heid aan kleuren in zijn zouten.

ONTDEKKING

Iridium werd in 1803, tezamen met osmium, door S. Tennant ontdekt in het in koningswater onoplosbare ge­deelte van de restanten van de platinawin­ning.

BEREIDING VROEGER

Na het oplossen van ruw platina in koningswater, werd het residu - na smelten met lood - behan­de­ld met zuur en alkali, waarbij de oxiden van osmium en iridium ontston­den. Na omzetting van het oxide in (NH4)3[IrCl6] werd geredu­ceerd met waterstof. 

BEREIDING NU

Iridium kan op verschillende manieren worden bereid vanuit mineralen die platinametalen bevatten. De - in gedegen toestand voorkomende - platinametalen worden opgelost in konings­wa­ter. Na een aantal bewerkingen ontstaat uiteindelijk iridiumchloride (IrCl2), dat wordt omgezet in het complex (NH4)3[IrCl6]. Door reductie met waterstof of via elektrolyse wordt iridium verkregen.

Uit restanten bij de nikkel- platina- en koperwinning kan iridium - naast de andere platinametalen - worden verkre­gen. Het in koningswater onoplos­bare deel wordt gesmol­ten met natriumwaterstofsulfaat (NaHSO4) en opgelost in water. Het onoplosba­re deel dat daarna overblijft wordt gesmolten met natriumperoxide (Na2O2). Na toevoegen van water blijft iridium(IV)oxide (IrO2) achter, waaraan na oplossen in konings­water ammoniumchloride wordt toegevoegd, waar­bij het complex (NH4)3­[IrCl6] ont­staat. Na zuivering wordt deze ver­bin­ding gereduceerd met water­stof.

Naast deze ‘klassieke’ methode wordt de laatste tijd steeds meer gebruikt van vloeistof-vloeistofextractie en ionenwisseling om de platinametalen te scheiden. 

Afhankelijk van de toepassingen wordt iridium niet ge­schei­den van andere platina metalen (bijvoorbeeld osmi­um), maar wordt een legering gemaakt die rechtstreeks gebruikt wordt.

Van de totale wereldproductie van iridium (enkele tonnen) wordt ongeveer 96 % geproduceerd door Rusland en Zuid-Afrika.

TOEPASSINGEN EN TOELICHTING

Bestraling tumoren

Het radioactieve isotoop 192Ir, dat beta- en gammastra­len uitzendt, wordt gebruikt bij de bestraling van kankerge­zwel­len. Het grote voordeel is dat een zeer dun staafje van het metaal goed opgeborgen kan worden in een bestra­lingsappa­raat en bij bestraling, bijvoorbeeld via een cathe­ter, op de juiste plaats kan worden gebracht.

Deze methode wordt onder andere toegepast bij long-, borst-, baarmoederhals- en prostaatkanker.

192Ir wordt gemaakt door 191Ir gedurende enkele maanden te bestralen met neutronen. Het voordeel is dat het materi­aal pas radioactief wordt gemaakt nadat alle bewerkin­gen (juiste vormen, enz.) zijn uitgevoerd.

 

Naast de medische toepassing wordt deze isotoop ook gebruikt voor de controle van lassen in pijp­leidingen en huidplaten van schepen, de bepaling van de dikte van schoorsteenwanden en niveaumetingen (gammagrafie). De las wordt hierbij bedekt met een gevoelige film, waarna een 192Ir-bron in de leiding wordt gebracht ter hoogte van de las. Bij minder goed gelaste delen wordt de film meer belicht. 

 

Injectienaald

Voor (speciale soorten) injectienaalden is een legering met circa 70 % Pt gebruikt. Deze legering is zeer corrosiebe­sten­dig en heeft een bijzonder grote sterkte en hardheid. De naald kan daardoor zeer scherp geslepen worden, zodat men de prik bijna niet voelt.

 

Standaardmeter

Voor de klassieke standaardmeter (opgeslagen in SŤvres bij Parijs en tot 1960 de internationale eenheid van lengte) wordt een legering van 90 % platina en 10 % iridium gebruikt. Deze legering is onaantastbaar, heeft een grote hardheid en een extreem lage uitzettingscoŽfficiŽnt.

De eenheid van lengte is nu gerelateerd aan de golflengte van het licht van de oranje-rode lijn in het spectrum van 86Kr (zie 36 – Krypton).

 

Helikopterbougie

Voor de contactpunten in de bougies voor helikopters en vliegtuigen en in vliegtuig­mo­to­ren wordt een legering van iridium gebruikt die zeer hard en corrosiebestendig is en daardoor bijzonder betrouwbaar. Ook in sommige auto’s wordt dit soort bougies toegepast.

 

Vulpenpunt

Een vulpenpunt moet zeer corrosiebestendig, sterk en hard zijn. Voor de betere vulpen wordt daarom een legering van bijvoorbeeld platina en iridium gebruikt of zelfs zuiver iridium. Een kogeltje van iridium wordt aangebracht op het edelstaal van de pen en vervolgens wordt de penpunt afgewerkt.

VERDERE TOEPASSINGEN

Toepassingen als niet-ontleedbare stof (element) of als lege­ring: 

elektrisch contactpunt (75 % Pt)

elektroden, o.a. bij chloorproductie

geneeskunde: pacemakers, sondes en instrumenten, ook in de tandheelkunde

isolatiepunt in gevoelige meetapparatuur

katalysator, bijv. bij de bereiding van azijnzuur

laboratoriumapparatuur 

onderdelen van precisie-instrumenten

precisieweerstand (80 ŗ 90 % Pt)

ruimtevaart: huls voor de splijtstof in nucleaire batterijen

sieraden (10 % Ir)

smeltkroes, schaal voor chemische reacties (veel Pt)

tandheelkundige legeringen (vanwege hardheid en onaan­tast­baarheid)

thermo-element tot 2.200 įC (Ir/Rh 40%/60% - Ir)

 

Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding):

katalysator voor het hydrogeneren van organische verbindingen    

 complexe Ir-verbindingen