Struttura
Non è un diagramma di punti su anelli, ma un campionamento Monte Carlo della densità di probabilità effettiva |ψ|² per ogni sottolivello occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il viola indicano segni opposti della funzione d'onda, rendendo possibile il legame.
Valori misurati
Ogni barra mostra dove si colloca iridio tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.
Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati da ~ sono predetti anziché misurati.
Dimensioni, in scala
Radius 136 pm — that is 0.136 nm, so about 3676 million of them side by side would span a millimetre.
Intervallo termico
Iridio is liquid over a 1982 K window, from 2719 K to 4701 K.
Dove si trova
La storia
The most corrosion-resistant metal known, and the fingerprint of the asteroid that ended the dinosaurs.
La scoperta dell'iridio sembra uscita da un giallo di chimica. Nel 1803, il chimico inglese Smithson Tennant stava studiando il misterioso residuo nero lasciato dopo aver sciolto il platino greggio nell'acqua regia (una miscela di acidi nitrico e cloridrico). Mentre altri chimici avevano liquidato questo residuo come un'impurità priva di valore, la curiosità di Tennant lo avrebbe portato a una delle scoperte più spettacolari della chimica.
Nel suo laboratorio di Londra, Tennant notò che questo residuo "privo di valore" non si scioglieva in nessun acido conosciuto: una proprietà così insolita da richiedere un'indagine. Quando riuscì finalmente a scioglierlo usando metodi chimici estremi, accadde qualcosa di straordinario: le soluzioni risultanti mostravano una brillante varietà di colori, mai osservata prima in chimica.
Le soluzioni create da Tennant brillavano di tutti i colori dell'arcobaleno: viola intensi, gialli brillanti, verdi vivaci e rossi intensi. Colpito da questo spettacolo straordinario, chiamò il nuovo elemento "iridio" in onore di Iride, la dea greca dell'arcobaleno che fungeva da messaggera tra il cielo e la terra.
Non si trattava soltanto di una licenza poetica: il nome descriveva perfettamente la proprietà chimica più caratteristica del metallo. Diversi composti di iridio producono soluzioni dai colori distinti, dal viola intenso del cloruro di iridio(IV) al giallo dei composti di iridio(VI). Ancora oggi, questa chimica variopinta rende i composti dell'iridio preziosi nella chimica analitica.
Lo studio del residuo di platino condotto da Tennant portò in realtà alla scoperta di due nuovi elementi. Insieme all'iridio dai colori dell'arcobaleno, scoprì l'osmio, chiamato così per il suo odore pungente. Questa doppia scoperta rese il 1803 uno degli anni più produttivi nella storia della scoperta degli elementi.
La scoperta consacrò Tennant come uno dei principali chimici della sua epoca. Il suo approccio sistematico allo studio dei materiali di "scarto" divenne un modello per le future scoperte di elementi. Molti elementi successivi furono trovati nascosti nei residui e nei sottoprodotti di altri processi chimici.
Isolare l'iridio puro si rivelò incredibilmente difficile. L'eccezionale inerzia chimica del metallo, la stessa proprietà che oggi lo rende prezioso, lo rendeva quasi impossibile da lavorare con le tecniche del XIX secolo. I primi chimici faticavano a produrre anche piccole quantità di metallo puro.
La svolta arrivò con lo sviluppo delle tecniche di metallurgia delle polveri. Riducendo i composti dell'iridio a polvere metallica e poi compattandola e sinterizzandola a temperature estreme, i chimici riuscirono infine a ottenere quantità lavorabili di questo straordinario elemento.
Le proprietà uniche dell'iridio attirarono rapidamente l'attenzione di scienziati e reali. L'incredibile durabilità del metallo e la sua resistenza all'ossidazione lo rendevano ideale per gli strumenti scientifici che dovevano mantenere la loro precisione per decenni.
Entro la metà del XIX secolo, le leghe di iridio venivano impiegate nelle applicazioni scientifiche più prestigiose, tra cui il metro campione internazionale e i pesi utilizzati dai laboratori nazionali. Questo precoce riconoscimento delle eccezionali proprietà dell'iridio preannunciava il suo ruolo moderno nella tecnologia avanzata.
La scoperta dell'iridio da parte di Tennant dimostrò l'importanza di esaminare con attenzione i "prodotti di scarto" apparenti. Il suo lavoro ispirò generazioni di chimici a osservare più attentamente i residui delle reazioni, portando alla scoperta di numerosi altri elementi.
Oggi l'iridio rappresenta forse l'esempio più estremo di inerzia chimica nella tavola periodica. Tennant difficilmente avrebbe potuto immaginare che il suo "metallo arcobaleno" sarebbe stato un giorno fondamentale per l'esplorazione spaziale, la cura del cancro e la produzione di combustibile a idrogeno pulito per un futuro sostenibile.
Applicazioni
Lo straordinario punto di fusione dell'iridio, pari a 2,466°C, lo rende indispensabile nelle applicazioni aerospaziali più impegnative. Viene utilizzato negli ugelli dei motori a razzo, dove temperature estreme distruggerebbero altri materiali. NASA utilizza camere di combustione rivestite di iridio nei propulsori dei veicoli spaziali, ed è essenziale negli scudi termici dei veicoli per il rientro nelle missioni spaziali.
Nei motori a reazione, i componenti in iridio resistono al calore intenso delle camere di combustione. La resistenza del metallo allo shock termico lo rende perfetto per i rivestimenti delle pale delle turbine nei motori degli aeromobili militari, che operano a temperature estreme.
I catalizzatori a base di iridio stanno rivoluzionando la chimica verde e i processi industriali. Nell'elettrolisi dell'acqua per la produzione di idrogeno, i catalizzatori a base di iridio rappresentano lo standard di riferimento per la reazione di evoluzione dell'ossigeno (OER). Questi catalizzatori sono fondamentali per la produzione di idrogeno verde da fonti di energia rinnovabile.
L'industria farmaceutica si affida ai catalizzatori a base di iridio per le reazioni complesse di sintesi organica. I complessi dell'iridio consentono reazioni di idrogenazione asimmetrica che creano una chiralità molecolare specifica, essenziale per produrre farmaci efficaci con effetti collaterali minimi.
Nella raffinazione petrolchimica, i catalizzatori a base di iridio facilitano le reazioni di reforming che trasformano gli idrocarburi a catena lineare in molecole ramificate, migliorando il numero di ottano della benzina e riducendo il battito in testa del motore.
L'eccezionale conducibilità elettrica e la resistenza alla corrosione dell'iridio lo rendono prezioso nell'elettronica di alta gamma. Viene utilizzato nei contatti elettrici per applicazioni critiche in cui un guasto non è un'opzione, dai sistemi di controllo degli aeromobili ai dispositivi medici.
Nella misurazione di precisione, le leghe di iridio vengono utilizzate per pesi e misure campione. L'Ufficio internazionale dei pesi e delle misure utilizza una lega platino-iridio per i campioni internazionali del metro e del chilogrammo.
Gli elettrodi delle candele nei motori ad alte prestazioni utilizzano iridio per la sua durata e le sue prestazioni costanti. Queste candele durano significativamente più a lungo rispetto ai modelli convenzionali e garantiscono caratteristiche di accensione superiori.
L'isotopo iridio-192 è fondamentale nella radiografia industriale per i controlli non distruttivi di saldature, condutture e componenti strutturali. Le sue proprietà di radiazione gamma lo rendono ideale per rilevare difetti nelle infrastrutture critiche.
Nei reattori nucleari, i componenti in iridio resistono al bombardamento di neutroni e mantengono l'integrità strutturale in condizioni di radiazione estrema. Le strutture di ricerca utilizzano crogioli in iridio per manipolare in sicurezza materiali radioattivi.
L'industria degli orologi di lusso apprezza l'iridio per la sua resistenza ai graffi e il suo aspetto brillante. I pennini delle penne stilografiche di alta gamma presentano spesso punte in iridio che garantiscono una scrittura fluida e una durata eccezionale.
La rarità e le proprietà uniche dell'iridio lo rendono un simbolo di esclusività nei beni di lusso, dai gioielli agli oggetti da collezione in edizione limitata, dove le sue proprietà distintive giustificano prezzi elevati.
La vostra auto probabilmente contiene iridio nelle sue candele di accensione. Le candele all'iridio sono la scelta premium per veicoli e motociclette ad alte prestazioni. Durano 4-6 volte più a lungo delle tradizionali candele in rame e garantiscono un'accensione più costante, migliorando l'efficienza del carburante e riducendo le emissioni.
I produttori di auto di lusso e sportive scelgono candele all'iridio per le loro superiori caratteristiche prestazionali. Queste candele mantengono più a lungo la forma dell'elettrodo, garantendo prestazioni ottimali del motore per tutta la loro lunga durata.
Le penne stilografiche premium sono dotate di pennini con punta in iridio, che offrono l'esperienza di scrittura più fluida possibile. Sebbene vengano chiamate "punte in iridio", i moderni produttori di penne utilizzano spesso leghe di iridio che combinano durabilità e flessibilità.
Questi pennini resistono all'usura dovuta all'attrito con la carta e mantengono la loro forma per decenni di utilizzo. La punta in iridio garantisce un flusso d'inchiostro costante e previene i graffi che si verificano con i pennini in acciaio nel tempo.
Gli orologi svizzeri di alta gamma incorporano componenti in iridio per la loro eccezionale resistenza ai graffi e il loro aspetto brillante. Le casse e i movimenti degli orologi traggono vantaggio dalla capacità dell'iridio di mantenere la propria finitura anche con l'usura quotidiana.
Alcuni orologi esclusivi presentano casse in iridio puro, che li rendono tra gli orologi più durevoli e distintivi disponibili. La rarità del metallo accresce l'esclusività e il valore di questi articoli di lusso.
Il trattamento del cancro beneficia delle sorgenti di iridio-192 utilizzate nella brachiterapia. Questi semi radioattivi vengono impiantati direttamente nei tumori, erogando radiazioni mirate e riducendo al minimo i danni ai tessuti sani.
Gli strumenti chirurgici e gli impianti medici incorporano talvolta leghe di iridio per la loro biocompatibilità e resistenza ai fluidi corporei. L'inerzia del metallo lo rende sicuro per il contatto prolungato con i tessuti umani.
Gli impianti industriali utilizzano sorgenti di iridio-192 per i test radiografici di condutture, recipienti a pressione e saldature strutturali. Questi test non distruttivi garantiscono la sicurezza e l'integrità delle infrastrutture critiche.
L'industria aeronautica si affida alla radiografia con iridio per ispezionare i componenti degli aeromobili, rilevando difetti microscopici che potrebbero causare guasti catastrofici. Questi test sono obbligatori per molte parti aerospaziali essenziali per la sicurezza.
Da dove proviene
0.001 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 32% of elements
La storia dell'iridio inizia nel cuore delle stelle morenti. Questo metallo prezioso si forma durante le esplosioni di supernova e le collisioni tra stelle di neutroni, il che lo rende incredibilmente raro sulla superficie terrestre. La famosa anomalia dell'iridio nei sedimenti geologici terrestri segna l'impatto dell'asteroide che pose fine all'era dei dinosauri 66 milioni di anni fa.
Questo sottile strato ricco di iridio, rinvenuto in tutto il mondo, fornisce prove convincenti a sostegno della teoria dell'impatto dell'asteroide per l'estinzione di massa. La concentrazione di iridio è centinaia di volte superiore a quella normale delle rocce terrestri, corrispondendo alla composizione di asteroidi e comete.
L'iridio terrestre è straordinariamente scarso, con un'abbondanza media nella crosta di appena 0.001 parti per milione - il che lo rende più raro dell'oro o del platino. La maggior parte dell'iridio accessibile sprofondò nel nucleo terrestre durante la formazione del pianeta, lasciando nella crosta solo quantità in tracce.
Il metallo si trova tipicamente nei giacimenti di metalli del gruppo del platino (PGM) nel Complesso di Bushveld in Sudafrica, nella regione di Norilsk in Russia e nel Bacino di Sudbury in Canada. Questi giacimenti si sono formati a seguito di antichi processi magmatici che hanno concentrato i metalli del gruppo del platino.
Il Sudafrica produce circa l'80% dell'iridio mondiale, principalmente come sottoprodotto dell'estrazione di platino e nichel. Il Complesso igneo di Bushveld contiene le più grandi riserve conosciute di iridio al mondo, formatesi oltre 2 miliardi di anni fa.
La Russia è il secondo produttore, con importanti giacimenti nei Monti Urali e nelle regioni siberiane. I giacimenti di Norilsk-Talnakh sono particolarmente ricchi di metalli del gruppo del platino, incluso l'iridio.
La produzione globale annua è di appena 3-4 tonnellate, il che rende l'iridio uno dei metalli più rari estratti attivamente. Questa scarsità ne determina l'elevato valore e limita la sua diffusione, nonostante le sue proprietà superiori.
A causa della sua estrema rarità e dell'elevato valore, il riciclaggio dell'iridio è di fondamentale importanza economica. Catalizzatori esausti, vecchie candele e componenti elettronici vengono sottoposti a sofisticati processi di recupero per estrarre e purificare l'iridio.
Nei Paesi sviluppati, il tasso di riciclaggio dell'iridio supera il 90%, rendendo le fonti secondarie quasi importanti quanto l'estrazione primaria. Processi chimici avanzati possono recuperare l'iridio da leghe complesse e materiali contaminati.
Ironia della sorte, sebbene sia raro sulla superficie terrestre, l'iridio è più abbondante negli asteroidi e meteoriti. Alcuni meteoriti metallici contengono concentrazioni di iridio migliaia di volte superiori a quelle delle rocce terrestri.
Le future operazioni di estrazione mineraria spaziale potrebbero prendere di mira gli asteroidi vicini alla Terra ricchi di metalli del gruppo del platino, rendendo potenzialmente l'iridio più accessibile. Un singolo asteroide di grandi dimensioni potrebbe contenere più iridio di tutte le riserve terrestri conosciute.
Manipolazione
L'iridio metallico è considerato uno dei metalli più sicuri da maneggiare grazie alla sua straordinaria inerzia chimica. Non reagisce con la pelle, l'aria o la maggior parte delle sostanze chimiche in condizioni normali. Tuttavia, durante la manipolazione e la lavorazione è comunque necessario adottare precauzioni adeguate.
La polvere e le particelle di iridio rappresentano i principali problemi di sicurezza. Le particelle fini possono disperdersi nell'aria e causare irritazione delle vie respiratorie se inalate. Utilizzate sempre maschere antipolvere adeguate (N95 come minimo) quando lavorate con iridio in polvere o durante operazioni di rettifica e lavorazione meccanica.
Il contatto della pelle con la polvere di iridio può causare una lieve irritazione nelle persone sensibili. Indossate guanti in nitrile e lavate accuratamente le mani dopo la manipolazione. La protezione degli occhi è essenziale quando si lavora con particelle fini.
L'iridio-192 rappresenta un notevole pericolo da radiazioni e richiede formazione e attrezzature specializzate. Questo isotopo emette radiazioni gamma ad alta energia che possono causare gravi danni ai tessuti, malattia da radiazioni e un aumento del rischio di cancro.
Solo professionisti autorizzati della sicurezza radiologica devono maneggiare le sorgenti di Ir-192. La conservazione richiede contenitori rivestiti di piombo e il tempo di esposizione deve essere ridotto al minimo applicando il principio ALARA (il più basso ragionevolmente conseguibile). Il monitoraggio regolare delle radiazioni è obbligatorio.
Devono essere stabiliti protocolli di emergenza per gli incidenti che coinvolgono Ir-192. L'esposizione può causare la sindrome acuta da radiazioni nel giro di poche ore. L'assistenza medica immediata e le procedure per la contaminazione radioattiva sono fondamentali.
La lavorazione ad alta temperatura dell'iridio richiede attrezzature e formazione specializzate. Il punto di fusione di 2,466°C comporta rischi legati al calore estremo e la possibilità di gravi ustioni. Utilizzate DPI adeguati e resistenti al calore e assicurate una ventilazione sufficiente.
La lavorazione chimica dei composti dell'iridio richiede una manipolazione attenta, poiché alcuni possono essere più reattivi del metallo puro. Seguite i protocolli standard di sicurezza del laboratorio e consultate le schede di dati di sicurezza dei composti specifici.
A causa dell'elevato valore e della rarità dell'iridio, lo smaltimento è uno spreco economico e non è necessario dal punto di vista ambientale. Tutti i materiali contenenti iridio devono essere riciclati tramite servizi specializzati nel recupero dei metalli preziosi.
L'iridio rappresenta una minaccia ambientale minima grazie alla sua inerzia chimica, ma lo smaltimento corretto degli isotopi radioattivi richiede strutture autorizzate per la gestione dei rifiuti radioattivi.
Risposte rapide
Iridio (symbol Ir) is element 77 on the periodic table, a metallo di transizione in period 6, group 9. The most corrosion-resistant metal known, and the fingerprint of the asteroid that ended the dinosaurs. At room temperature it is a solid.
[Xe] 4f¹⁴ 5d⁷ 6s², giving 6 occupied shells holding 2, 8, 18, 32, 15, 2 electrons respectively.Iridio melts at 2719 K (2445.9 °C) and boils at 4701 K (4427.9 °C). That puts it among the most refractory elements — it stays solid at temperatures that vaporise most metals.
The standard atomic weight of Iridio is 192.217 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Iridio has a density of 22.56 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of iridio is about 22.6× heavier.
Iridio has a Pauling electronegativity of 2.2. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.
Iridio was discovered in 1803 by Smithson Tennant. It is named after iris, goddess of the rainbow.
Iridio makes up about 0.001 mg/kg of the Earth's crust — genuinely rare, which is why it is expensive.