Ir

Injectienaald

In speciale soorten injectienaalden past men een legering toe van ongeveer zeventig procent platina en dertig procent iridium. Zulke naalden zijn zeer sterk en hard. Ze zijn bovendien zeer scherp te slijpen, zodat je de prik bijna niet voelt.

Vulpenpunt

Een vulpenpunt moet zeer corrosiebestendig, sterk en hard zijn. Voor de duurdere vulpennen gebruikt men daarom legeringen van platina of osmium met iridium, of zelfs zuiver iridium. Daarvoor wordt een kogeltje iridium op het edelstaal van de pen aangebracht. Daarna werkt men de penpunt verder af.

Standaardmeter

Tot 1960 gold een metalen staaf opgeslagen in Sèvres bij Parijs als de 'standaardmeter'. Het was de referentie voor alle meetapparatuur voor lengtes en afstanden. De staaf was uitgevoerd in een legering van negentig procent platina en tien procent iridium. Deze is onaantastbaar, heeft een grote hardheid en een extreem lage uitzettingscoëfficiënt.

(In 1960 werd de eenheid van lengte gerelateerd aan de golflengte van het licht van de oranje-rode lijn in het spectrum van ⁸⁶Kr. Sinds 1983 is de meter gedefinieerd als precies de afstand die licht aflegt in 1/299.792.458 deel van een seconde.)

Bougie

Legeringen met iridium zijn zeer hard, corrosiebestendig en goed bestand tegen de inwerking van vonken. Ze worden daarom gebruikt in contactpunten van zeer betrouwbare bougies voor helikopter-  en vliegtuigmotoren. Ook auto's vind je soms dit soort bougies.

Bestraling tumoren

Het radioactieve isotoop iridum-192 zendt beta- en gammastralen uit. Men past het toe voor de bestraling van tumoren in de vorm van een lang en dun staafje. Dit is bijvoorbeeld via een catheter op de juiste plaats te brengen. Deze minimaal invasieve methode wordt onder andere toegepast bij long-, borst-, baarmoederhals- en prostaatkanker.

Naast de medische toepassing wordt deze isotoop ook gebruikt voor de controle van het laswerk in bijvoorbeeld pijp­leidingen en huidplaten van schepen, voor de bepaling van de dikte van schoorsteenwanden en voor niveaumetingen (gammagrafie).

Meer toepassingen

Als element en in legeringen

• elektroden, o.a. bij chloorproductie
• katalysator, bijv. bij de bereiding van azijnzuur
• laboratoriumapparatuur
• onderdelen van precisie-instrumenten
• ruimtevaart: huls voor de splijtstof in nucleaire batterijen
• sieraden (10 % Ir)
• tandheelkundige legeringen (vanwege hardheid en onaantastbaarheid)
• thermo-element tot 2.200 *C (rhodium/iridium legering)

In verbindingen

• complexe iridiumverbindingen dienen als katalysator voor het hydrogeneren van organische verbindingen              

Naam

De naam iridium is afgeleid van iris, het Griekse woord voor regen­boog. Dit vindt zijn oorsprong in de grote verschei­den­heid aan kleuren in iridiumzouten.

Ontdekking

De Engelse chemicus Smithson Tennant (foto) ontdekte iridium in 1803 in het residu dat ontstaat bij de verwerking van platina-erts. Het platina lost op in koningswater, maar er ontstaat ook een donkere, onoplosbare neerslag. Andere chemici veronderstelden dat dit koolstof zou zijn, maar Tennant was een andere mening toegedaan. Hij had de nodige ervaring met koolstof; zo toonde hij als eerste aan dat diamant een vorm van zuiver koolstof is. Dankzij een uitgekiende chemische behandeling van het residu ontdekte Tennant zowel osmium als iridium.

Tennant was de zakenpartner van William Hyde Wollaston (foto) die veel geld wist te verdienen met de verwerking van platinaerts. Wollaston is de ontdekker van palladium (1802) en rhodium (1804), ook in ruw platina.

Voorkomen

Met een gewichtsaandeel van 1.10^-7 % van de aardkost staat iridium op een gedeelde 77^e plaats in de lijst van meest voorkomende elementen (samen met ruthenium, rhodium en tellurium).

De kern 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.

Iridium komt meestal in metallische ('gedegen') toestand) voor in de ertsen van de platinametalen en van 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.

Winning

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

Vroeger

De eerste bereiding van iridium vond plaats door het oplossen van ruw platina in koningswater, waarna het residu (na smelten met lood) werd behan­de­ld met zuur of alkali. Daarbij onstaan de oxiden van respectievelijk osmium en iridium. In het geval van iridium is het metaal te verkrijgen via omzetting van het oxide in (NH₄)₃[IrCl₆] gevolgd door reductie met waterstof.

Tegenwoordig

Iridium is op verschillende manieren te bereiden de mineralen die platinametalen bevatten. Deze 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 verkrijgt men het iridium.

Iridium is ook te winnen uit restanten bij de nikkel-, platina- en koperwinning. Het in koningswater onoplos­bare deel wordt gesmol­ten met natriumwaterstofsulfaat (NaHSO₄) en opgelost in water. Het onoplosba­re deel dat daarna overblijft smelt men met natriumperoxide (Na₂O₂). Na toevoegen van water blijft iridium(IV)oxide (IrO₂) achter, dat men oplost in konings­water. Het toevoegen van ammoniumchloride leidt vervolgens tot de vorming van het complex (NH₄)₃­[IrCl₆]. Na zuivering wordt deze ver­bin­ding gereduceerd met water­stof.

Naast deze 'klassieke' methode maakt men steeds meer gebruik van vloeistof-vloeistofextractie en ionenwisseling om de platinametalen te scheiden.

Vaak wordt iridium overigens niet gescheiden van de andere platinametalen (bijvoor­beeld osmium) maar verwerkt tot een direct te gebruiken legering.