(dal latino
íris: iride). Elemento chimico avente numero atomico
77, peso atomico 192,2 e simbolo Ir. Nella tavola periodica si colloca
nell'ottavo gruppo e precisamente nella triade (osmio,
i. e platino) dei
cosiddetti metalli nobili del gruppo del platino. Fu scoperto da San Tennant nel
1804. I suoi sali e le sue soluzioni hanno colore cangiante. È, insieme
col renio, il metallo stabile più raro della crosta terrestre, della
quale costituisce solo una parte ogni 10.000.000 in peso. Anche nell'universo
non è molto abbondante: si stima che ne esistano 0,82 atomi ogni milione
di atomi di silicio. Presenta due soli isotopi stabili, il
193i. (abbondanza relativa 61,5%) e il
191i.
(abbondanza relativa 38,5%). Si conoscono però diversi isotopi
artificiali, fra i quali i più stabili sono il
192i. ed
il
194i. che hanno un periodo di semitrasformazione di 74,4
giorni e di 19 ore rispettivamente. Il primo di questi è utilizzato sia
come tracciante che in alcune terapie, mediante applicazioni interstiziali.
║
Stato naturale ed estrazione: l'
i. si trova generalmente
allo stato nativo non puro ma in lega con altri metalli, soprattutto osmio, ma
anche platino, rodio, rutenio, ecc. La lega
i.-osmio, che viene detta
osmiridio se prevale l'osmio e
iridosmina se prevale l'
i.,
si trova in forma di minuscoli cristalli nelle sabbie alluvionali aurifere e
platinifere specialmente negli Urali, in California ed in Brasile. Non viene
separata come tale ma si fa un recupero dell'
i. insieme con gli altri
metalli nobili (e preziosi) del suo gruppo dopo l'estrazione dell'oro o del
platino. L'
i. è contenuto nella lega
i-osmio sottoprodotto
dell'estrazione dell'oro o del platino; essa viene ridotta a polvere fine per
fusione con zinco e successivo attacco acido. Questa polvere è fusa con
un sale ossidante basico che trasforma l'
i. in ossido solubile in acidi.
La soluzione viene purificata; indi si precipita il metallo e lo si rifonde. Se
esso è particolarmente abbondante nella lega, si può purificarlo
eseguendo un'estrazione con piombo fuso (nel quale l'
i. è
virtualmente insolubile) degli altri metalli. ║
Proprietà
fisiche e chimiche: l'
i. è un metallo bianco argenteo, di
aspetto molto simile a quello del platino. È un
metallo
refrattario, nel senso che ha un altissimo punto di fusione (2.454 °C)
e di ebollizione (5.300 °C circa). Anche il suo peso specifico è
elevatissimo: 22,44 a 20 °C, inferiore, ma di poco, solo a quello
dell'osmio. Le altre sue proprietà fisiche sono raccolte nella seguente
tabella:
Calore specifico (cal/g °C)
|
0,031
|
Calore di fusione (kcal/g-atomo)
|
6,6
|
Calore di evaporazione (kcal/g-atomo)
|
152
|
Energia di prima ionizzazione (kcal/g-atomo)
|
212
|
Resistività elettrica (µ Ω cm)
|
5,3
|
Conducibilità termica (cal/cm · sec · °C)
|
0,14
|
Elettronegatività di Pauling
|
2,2
|
Raggio atomico (Å)
|
1,36
|
Raggio ionico valenza + 4 (Å)
|
0,66
|
Volume atomico
|
8,54
|
La struttura elettronica dell'
i. è la
seguente:
[Xe] 4
f14 5
d7
6
s2
cioè è quella dello xeno con il completamento dello
strato N (orbitale 4
f) ed in più 7 elettroni nell'orbitale
5
d e 2 elettroni nell'orbitale 6
s. Apparentemente quindi dovrebbe
dare composti con valenza + 2; in realtà presenta oltre a questa anche le
valenze + 3, + 4, e + 6 per il fatto che l'orbitale 5
d è
incompleto; le due valenze più stabili sono la + 3 e la + 4. Nella serie
elettrochimica l'
i. si colloca fra gli elementi più nobili: la
tensione normale di idrogeno (per lo ione Ir
3+ rispetto al metallo)
è di 1,0 Volt. Ciò fa sì che questo metallo sia
difficilmente aggredibile anche dagli ambienti più corrosivi: ad es. non
è attaccato da nessun acido forte nemmeno a caldo ed anche l'acquaragia
non lo scioglie in modo sensibile. All'aria è stabile ma finemente
suddiviso e riscaldato si ossida ad IrO
2 a circa 1.100°C; a
temperature più elevate (1.300 °C circa) questo ossido si decompone
dando di nuovo il metallo. Al colore rosso scuro è attaccato dal cloro ed
in presenza di cloruro sodico fuso si scioglie dando un cloruro doppio. ║
Composti: nessun composto dell'
i. ha importanza pratica, dato
anche l'elevatissimo costo dovuto alla rarità del metallo. Citiamo quindi
brevemente i principali. Con l'ossigeno si hanno due composti principali:
l'
ossido di i. IrO
2 ed il
sesquiossido di i.
Ir
2O
3: a questi corrispondono rispettivamente l'
idrato
iridico Ir(OH)
4 e l'
idrato iridoso Ir(OH)
3. Col
cloro si hanno una serie di
cloruri e precisamente IrCl,
IrCl
2, IrCl
3, IrCl
4; il primo di questi (nel
quale l'
i. manifesta valenza + 1) è instabile. Tutti i cloruri
hanno però un carattere poco salino; ad esempio il tricloruro
IrCl
3 può dare facilmente dei derivati in cui l'
i.
è parzialmente sostituito dal sodio, come i
cloroiriditi del tipo
Na
3IrCl
6; questo composto si può anche
cristallizzare, idrato con 12 molecole di acqua, da soluzione acquosa. I
cloroiriditi poi possono dare facilmente dei complessi con l'ammoniaca: da
questo punto di vista l'
i. assomiglia alquanto al cobalto. ║
Usi: l'
i. benché costosissimo, è utilizzato in
diversi campi per la sua resistenza alla corrosione, per la sua durezza (molto
maggiore di quella del platino) e per la sua refrattarietà. Normalmente
è impiegato in lega con platino (90% Pt -10% Ir) col nome di
platino-i. Con questa lega, avente caratteristiche ancor migliori del
platino puro (soprattutto come durezza), si fanno ad es. crogioli per fusioni in
laboratorio, capsule metalliche refrattarie, elettrodi insolubili per
deposizioni galvaniche o elettrolisi in genere in ambienti molto aggressivi, e
così via. Nella ossidazione dell'ammoniaca ad ossido di azoto per la
produzione di
acido nitrico (V.) le reti
catalitiche (che lavorano a circa 800 °C) sono per lo più costruite
con lega
platino-i. anziché di platino puro per diminuire le
perdite per corrosione e abrasione.