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Iridio

Diciembre 20, 2021

El iridio es un elemento químico de número atómico 77 que se sitúa en el grupo 9 de la tabla periódica. Su símbolo es Ir. Se trata de un metal de transición, del grupo del platino, duro, frágil, pesado, de color blanco plateado. Es el segundo elemento más denso (después del osmio) y es el elemento más resistente a la corrosión, incluso a temperaturas tan altas como 2000 °C. Solo algunos halógenos y sales fundidas son corrosivas para el iridio en estado sólido. El iridio en polvo es mucho más reactivo y puede llegar a ser inflamable.[2]​

Osmio ← Iridio → Platino
Tabla completa • Tabla ampliada
Información general
Nombre, símbolo, número Iridio, Ir, 77
Serie química Metales de transición
Grupo, período, bloque 9, 6, d
Masa atómica 192,217 u
Configuración electrónica [Xe] 4f14 5d7 6s2
Electrones por nivel 2, 8, 18, 32, 15, 2 (imagen)
Apariencia Blanco plateado
Propiedades atómicas
Electronegatividad 2,20 (escala de Pauling)
Radio atómico (calc) 136 pm (radio de Bohr)
Radio covalente 141±6 pm
Estado(s) de oxidación −3,−1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9
1.ª energía de ionización 880 kJ/mol
2.ª energía de ionización 1600 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario sólido
Densidad 22 560[1]​ kg/m3
Punto de fusión 2739 K (2466 °C)
Punto de ebullición 4701 K (4428 °C)
Entalpía de vaporización 563 kJ/mol
Entalpía de fusión 41,12 kJ/mol
Varios
Estructura cristalina Cúbica centrada en las caras
Conductividad térmica 147 W/(K·m)
Módulo elástico 528 GPa
Velocidad del sonido 4825 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del iridio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
188IrSintético1,73 dε1,64188Os
189IrSintético13,2 dε0,532189Os
190IrSintético11,8 dε2,000190Os
191Ir37,3%Estable con 114 neutrones
192IrSintético73,827 dβ–
ε		1,460
1,046		192Pt
192Os
192m2IrSintético241 aTI0,161192Ir
193Ir62,7%Estable con 116 neutrones
193mIrSintético10,5 dTI0,080193Ir
194IrSintético19,3 hβ–2,247194Pt
194m2IrSintético171 dTI?194Ir
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.
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Fue descubierto en 1803 entre las impurezas insolubles del platino natural. Smithson Tennant, el primer descubridor, llamó al metal iridio en honor a la diosa Iris, la personificación del arcoíris, debido a los diversos y llamativos colores de sus sales. El iridio es uno de los elementos más raros en la corteza terrestre, con una extracción y consumo anual de tan solo tres toneladas. El 191Ir y el 193Ir son los dos isótopos naturales del iridio y también sus únicos isótopos estables; el 193Ir es el más abundante de los dos.[3]​

Los compuestos de iridio más importantes son las sales y ácidos que forma junto con el cloro, aunque el iridio también forma una serie de compuestos organometálicos, utilizados en la catálisis industrial y en investigación. El iridio metálico es usado cuando se necesita alta resistencia a la corrosión a altas temperaturas,[3]​ como en las bujías de gama alta,[3]​ crisoles para la recristalización de los semiconductores a altas temperaturas, y los electrodos[3]​ para la producción de cloro mediante el proceso de cloro-álcali. Los radioisótopos de iridio se usan en algunos generadores de radioisótopos.

El iridio se encuentra en meteoritos en una abundancia mucho mayor que en la corteza terrestre.[4]​ Por esta razón, la abundancia inusualmente alta de iridio en la capa de arcilla en el límite Cretáceo-Paleógeno dio lugar a la hipótesis de Álvarez de que el impacto de un objeto extraterrestre masivo causó la extinción de los dinosaurios y muchas otras especies hace 65 millones de años.[5]​ Del mismo modo, una anomalía de iridio en muestras de núcleos del Océano Pacífico sugirió el impacto Eltanin de hace aproximadamente 2,5 millones de años.

El iridio también se emplea en aleaciones de alta resistencia que pueden soportar altas temperaturas.[3]​ Es un elemento poco abundante y se encuentra en la naturaleza en aleaciones con platino y osmio.[3]​ Se emplea en contactos eléctricos, aparatos que trabajan a altas temperaturas, y como agente endurecedor del platino.[2]​[3]​

Características

Características principales

 
Una gota de iridio puro.

Es de color blanco, parecido al platino, pero presenta una ligera coloración amarilla.[6]​ Es difícil trabajar este metal, pues es muy duro y quebradizo.[3]​[6]​ Es el metal más resistente a la corrosión. No es atacado por los ácidos, ni siquiera por el agua regia.[6]​ Para disolverlo se emplea ácido clorhídrico, HCl, concentrado con clorato de sodio, NaClO3 a temperaturas altas.

El iridio es considerado comúnmente un metal extraterrestre, ya que abunda en los meteoritos y es raro en la corteza terrestre, con solo una pequeña concentración de 0,001 ppm.[3]​ Es el metal más denso después del osmio.[7]​ Se sabe que en el núcleo de la Tierra se encuentra este metal junto al hierro y al níquel,[5]​ sus componentes más importantes.

Propiedades físicas

Pertenece a los metales del grupo del platino. Debido a su dureza, fragilidad y su alto punto de fusión (el noveno más alto de todos los elementos), es difícil dar forma o trabajar sobre el iridio sólido como se haría con otros metales, por lo que se prefiere trabajarlo en forma de polvo metálico.[8]​ Es el único metal que mantiene buenas propiedades mecánicas por encima de los 1600 °C.[9]​ El iridio tiene un punto de ebullición muy alto (el décimo entre todos los elementos) y se convierte en superconductor a temperaturas debajo de los 0.14 K.[10]​

El módulo de elasticidad del iridio es el segundo más alto de todos los elementos, superado únicamente por el del osmio;[9]​ esto, junto con un alto módulo de rigidez y un bajo coeficiente de Poisson, indica el alto grado de rigidez y resistencia a la deformación que han hecho que su manipulación sea una cuestión de gran dificultad. A pesar de estas limitaciones y del alto costo del iridio, es muy valioso para aplicaciones donde la resistencia mecánica es un factor esencial y se usa en algunas tecnologías modernas que operan en condiciones extremas.[9]​

La densidad medida del iridio es ligeramente inferior (0,1%) a la del osmio, el cual es el elemento más denso conocido.[11]​[12]​ Anteriormente existía una ambigüedad respecto a qué elemento era más denso, debido a la pequeña diferencia de densidades entre estos dos elementos y la dificultad para medir con precisión dicha diferencia.[13]​ Con la mayor precisión en los factores utilizados para calcular la densidad cristalográfica mediante rayos X se pudieron calcular sus densidades como 22,56 g/cm³ para el iridio y 22,59 g/cm³ para el osmio.[14]​

Propiedades químicas

El iridio es el metal más resistente a la corrosión conocido:[15]​ no es atacado por casi ningún ácido, el aqua regia (aunque si pulverizado), metales fundidos o silicatos a altas temperaturas. Puede, sin embargo, ser atacado por algunas sales fundidas, tales como el cianuro sódico y cianuro potásico,[15]​ como también por el oxígeno y los halógenos (particularmente el flúor)[16]​ a altas temperaturas.[17]​

Compuestos

 
Una onza troy de iridio fundido de 99.99% de pureza.
Estados de oxidación[notas 1]​
−3 Ir(CO)3]-3
−1 [Ir(CO)3(PPh3)]-
0 Ir4(CO)12
+1 [Ir(CO)Cl(PPh3)2][18]​
+2 IrCl2
+3 IrCl3
+4 IrO2
+5 Ir4F20
+6 IrF6

El iridio forma compuesto en estados de oxidación entre -3 hasta +6, los más comunes son +3 y +4.[8]​ Los estados de oxidación mayores son poco comunes, pero incluyen al IrF6 y a dos óxidos mixtos, el Sr2MgIrO6 y el Sr2CaIrO6. El dióxido de iridio, un polvo marrón, es el único óxido de iridio bien caracterizado,[8]​ un sesquióxido de iridio, el Ir2O3, ha sido descrito como un polvo de color azul-negro el cual se oxida a IrO2 por exposición al HNO3.[16]​ También se han encontrado compuestos de iridio y Azufre, como el IrS3.[8]​ El iridio también forma compuestos con estados de oxidación +4 y +5, como K2IrO3 y KIrO3, que puede ser preparado a partir de la reacción del óxido de potasio o del superóxido de potasio con iridio a altas temperaturas.[19]​ Actualmente no se conocen hidruros binarios de iridio (IrxHy), pero se conocen hidruros complejos como el IrH-45 y IrH-36, donde el iridio posee un número de oxidación +1 y +3 respectivamente.[20]​ El hidruro ternario Mg6Ir2H11 se cree que contienen tanto el anión IrH-45 como al IrH-36.[21]​ No se conocen monohaluro o dihaluro de iridio, sin embargo, se conocen trihaluros (IrX3) de iridio con todos los hálogenos.[8]​ Para estados de oxidación +4 y superiores, únicamente se conocen el tetrafluoruro, el pentafluoruro y el hexafluoruro.[8]​ El hexafluoruro de iridio, es un sólido amarillo volátil y altamente reactivo, compuesto de moléculas octaédricas. Se descompone en agua y se reduce a IrF4, un sólido cristalino de iridio negro.[8]​ El pentafluoruro de iridio tiene propiedades similares pero en realidad es un tetrámero, Ir4F20, formado por cuatro octaedros que comparten esquinas.[8]​

 
El Complejo de Vaska.

El H2IrCl6, y su sal amónica son los compuestos de iridio más importantes desde el punto de vista industrial.[22]​ Estos compuestos están involucrados en la purificación de iridio y se utilizan como precursores para la mayoría de los otros compuestos de iridio, así como en la preparación de recubrimientos para ánodos. El ion IrCl-26 tiene un intenso color marrón oscuro, y puede ser fácilmente reducido a IrCl-36, de un color más claro, y viceversa.[22]​ El tricloruro de iridio (IrCl3), que se puede obtener en forma anhidra de la oxidación directa del polvo de iridio mediante cloro a 650 °C,[22]​ o en forma hidratada mediante la disolución de Ir2O3 en ácido clorhídrico, es a menudo utilizado como materia prima para la síntesis de otros compuestos de Ir(III).[8]​ Otro compuesto que se utilizan para sintetizar otros compuestos de Ir(III) son el hexacloroiridio de amonio ((NH4)3IrCl6). Los compuesto de Ir(III) son diamagneticos con una geometría molecular octaédrica.[8]​

Los compuestos organoiridicos contienen enlaces iridio-carbono, donde por lo general, el metal se encuentra en los estados de oxidación más bajos, por ejemplo, el estado de oxidación 0 se encuentra en el tetrairidio dodecarbolino (Ir4(CO)12), el cual es el más común y estable carbonilo binario de iridio,[8]​ en este compuesto, cada uno de los átomos de iridio se enlaza a los otros tres, formando así una estructura tetraédrica. Algunos compuestos organometálicos de Ir(I) so lo suficientemente importantes como para llevar el nombre de sus descubridores. Uno de ellos es el complejo de Vaska (IrCl(CO)[P(C6H5)3]2),[18]​ el cual tiene la rara cualidad de unirse a la molécula de oxígeno diatómico (O2).[23]​ Otra es la catálisis de Crabtree, una catálisis homogénea llevada a cabo mediante reacciones de hidrogenación.[24]​ Estos compuestos tienen una estructura cuaternaria planar, d8 compleja, con un total de 16 electrones de valencia, lo que explica su capacidad de reacción.[25]​

Isótopos

Artículo principal: Isótopos de iridio

El iridio tiene dos isotopos naturales estables, el 191Ir y el 193Ir, con una abundancia natural de 37.3% y 62.7%, respectivamente.[6]​[26]​[27]​ Al menos 34 radioisótopos han sido sintetizados variando entre números másicos de 164 a 199. El 192Ir, el cual se desintegra en los dos isótopos estables, es el radioisótopo más estable con una semivida de 73.827 días. Otros tres isótopos, el 188Ir, 189Ir, 190Ir, tienen una semivida de al menos un día.[26]​ Isótopos con número de masa debajo de 191 decaen mediante una combinación de desintegración ß, desintegración α y emisión de protones, con la excepción del 189Ir, que decae por medio de captura electrónica, y el 190Ir, el cual decae por medio de emisión de positrones. Isótopos sintéticos con una masa atómica mayor a 191 decaen mediante desintegración β–, aunque el 192Ir también puede decaer en menor medida mediante captura de electrones.[26]​ Todos los isotopos conocidos de iridio fueron descubiertos entre 1934 y 2001, el más reciente de ellos es el 171Ir.[28]​

Al menos 32 isómeros metaestables han sido caracterizados, variando en masa atómica entre 164 a 197, el más estable de todos estos es el 192m2Ir, el cual decae mediante transición isomérica con una semivida de 241 años,[26]​ por lo que es más estable que cualquiera de los isótopos sintéticos de iridio en sus estados fundamentales. El menos estable es el 190m3Ir, con una semivida de apenas 2 µs.[26]​ El isótopo 191Ir fue el primer elemento en que se vio el efecto Mößbauer, lo que lo hace útil para la espectroscopia Mössbauer en investigaciones físicas, químicas, bioquímicas, metalúrgicas y mineralógicas.[29]​

Historia

El descubrimiento del iridio data de la misma época en que se descubrió el platino y el resto de metales de su grupo. El platino elemental fue usado por los antiguos etíopes[30]​ y por las culturas sudamericanas,[31]​ las cuales siempre tuvieron acceso a una pequeña cantidad de metales del grupo del platino, incluyendo el iridio. El platino llegó a Europa con el nombre de "platina" (pequeña plata), descubierto en el siglo XVII por españoles en la región que hoy se conoce como Departamento de Chocó en Colombia.[32]​ Pero el descubrimiento de que este metal era un elemento nuevo y no una aleación de elemento conocidos no se produjo hasta 1748.[33]​

 
La diosa griega Iris, de quien fue nombrado el iridio.

Los químicos que estudiaron el platino encontraron que este se disolvía en aqua regia, creando sales solubles. Estos químicos siempre notaban una pequeña cantidad de un residuo de color oscuro insoluble.[9]​ Joseph Louis Proust pensó que este residuo se debía a grafito.[9]​ Los químicos franceses Victor Collet-Descotils, Antoine François, el conde de Fourcroy, y Louis Nicolas Vauquelin también observaron el residuo oscuro en 1803, sin embargo, no obtuvieron suficiente como para realizar experimentos.[9]​ Ese mismo año un científico británico, Smithson Tennant analizó el residuo insoluble y concluyó que este debía de contener un nuevo metal. Vauquelin expuso el residuo en polvo a álcalis y ácidos[15]​ y obtuvo un nuevo óxido volátil, el cual él creía que se trataba del nuevo metal que llamó "ptene", que provenía de la palabra griega πτηνος (ptènos) y significaba "Alado".[34]​[35]​ Tennant, que contaba con una cantidad mucho más grande del residuo, continuó su investigación e identificó dos nuevos elementos dentro del residuo negro, el iridio y el osmio.[9]​[15]​ Obtuvo cristales de color rojo oscuro (probablemente de Na2[IrCl6]•nH2O)por una serie de reacciones con hidróxido de sodio y ácido clorhídrico.[35]​ Llamó a uno de los elemento iridio en honor a la diosa griega Iris, debido a los colores de sus sales.[notas 2]​[36]​ El descubrimiento de los nuevos elementos fue documentado en una carta a la Royal Society el 21 de junio de 1804.[9]​[37]​

El científico británico John George Children fue el primero en fundir una muestra de iridio en 1813 con la ayuda de la "mejor batería galvánica que jamás se haya construido" (hasta esa época).[9]​

El primero en obtener iridio puro fue Robert Hare en 1842. Encontró que la densidad del iridio rondaba los 21.8 g/cm³ y notó que el metal no era maleable y era extremadamente duro.

La primera fundición de una cantidad significativa del metal fue realizada por Henri Sainte-Claire Deville y Jules Henri Debray en 1860. Para fundir el metal, se necesitó más de 300 litros de O2 puro y H2 por cada kilogramo de iridio.[9]​ Estas dificultades extremas para fundir el metal han limitado las posibilidades de manejar el iridio.

John Isaac Hawkins estaba buscando obtener una pluma con una punta fina y dura, y en 1834 logró crear una pluma de oro con punta de iridio.

En 1880, John Holland y William Lofland Dudley, lograron fundir iridio añadiendo fósforo, más tarde patentarían el proceso en los Estados Unidos. La compañía británica Johnson Matthey indicó más adelante que había estado utilizando un proceso similar desde 1837 y ya había presentado iridio fundido en una serie de ferias por todo el mundo.[9]​ El primer uso de una aleación de iridio con rutenio fue realizada para fabricar termopares por Otto Feussner en 1933. Esto permitió medir temperaturas en el aire de hasta 2000 °C.[9]​

En 1957 Rudolf Ludwig Mößbauer, descubrió el efecto de la resonancia y retroceso-libre y absorción de rayos gamma en átomos de una muestra de sólido que únicamente contenía 191Ir.[38]​ Por este fenómeno, conocido como el Efecto Mößbauer (que desde entonces se ha observado en otros núcleos como el del 57Fe), Mößbauer recibió el premio nobel de física en el año de 1961, solo tres años después de publicar su descubrimiento[39]​ .

Abundancia

 
El meteorito Willamette, el 6.º más grande encontrado en el mundo, contiene 4.7 ppm de iridio.[40]​

El iridio es uno de los elementos menos abundantes en la corteza terrestre, en promedio solo se encuentra una fracción de masa de 0.001 ppm en toda la corteza;[3]​ el oro es 40 veces más abundante, el platino 10 veces más, y la plata y el mercurio unas 80 veces más abundantes que el iridio.[8]​ El telurio es tan abundante como el iridio. Únicamente existen tres elementos tan poco abundantes como el iridio: el renio, el rutenio y el rodio; el iridio es 10 veces más abundante que los últimos dos.[8]​ En contraste con su escasa abundancia en la corteza terrestre, el iridio es relativamente común en los meteoritos, con una concentración de 0,5 ppm o más.[3]​[41]​

El iridio se puede encontrar en la naturaleza como un elemento sin combinar o en aleaciones naturales, especialmente las aleaciones de osmio-iridio, estas aleaciones se pueden separar en dos grandes grupos: las aleaciones osmiridio,[3]​ las cuales son más ricas en osmio, y las iridiosmio[3]​ que contienen una mayor cantidad de iridio que de osmio.[15]​ También se encuentra en los depósitos de níquel[6]​ y cobre, normalmente se encuentran metales del grupo del platino en estos yacimientos en forma de sulfuros, telururos, antimoniuros, y arseniuros.[42]​ Dentro de la corteza terrestre, el iridio se encuentra en concentraciones más altas en tres tipos de estructura geológica: los depósitos ígneos, los cráteres de impacto, y depósitos elaborados a partir de una de estas estructuras. La reserva primaria de iridio más grande conocida es la del complejo ígneo Bushveld en Sudáfrica,[43]​ aunque los grandes depósitos de cobre-níquel cerca de Norilsk, en Rusia, y la cuenca de Sudbury en Canadá[6]​ también son importantes fuentes de iridio. Pequeñas reservas de este metal también han sido encontradas en los Estados Unidos.[43]​ El iridio puede encontrarse en depósitos secundarios, combinado con el platino u otros metales del grupo del platino en depósitos aluviales.[6]​ Este tipo de depósitos fueron explotados por las culturas precolombinas en el departamento del Chocó, aún hoy en día siguen siendo una fuente de metales del grupo del platino.

Presencia en el límite K-T

 
La flecha roja señala el Límite K-T.
Artículo principal: Extinción masiva del Cretácico-Terciario

El límite K-T de 65 millones de años, marca la frontera temporal entre los períodos Cretácico y el Cenozoico del tiempo geológico, fue identificado debido a una delgada capa de arcilla rica en iridio,[3]​[44]​ la cantidad de esta capa de iridio podría contener 200.000 toneladas de ese metal.[45]​ En 1980, un equipo liderado por Luis Walter Álvarez, propuso un origen extraterrestre para todo este iridio encontrado en la capa; lo atribuyó a un impacto de asteroide o de un cometa.[44]​[5]​ Esta teoría, conocida como la hipótesis Álvarez, es la más aceptada para explicar la extinción de los dinosaurios. Un gran cráter de impacto enterrado que data de hace 65 millones de años fue identificado en lo que hoy se conoce como la península de Yucatán (el cráter de Chicxulub).[46]​[47]​ Dewey M. McLean y otros científicos argumentan que ese iridio podría tener orígenes volcánicos debido a que el núcleo de la tierra es rico en iridio, y aún hoy, volcanes activos como el Piton de la Fournaise ("pico del horno") en la isla de Reunión siguen liberando iridio.[48]​[49]​

Producción

Año Precio
($/ozt)[50]​[51]​
2001 415.25
2002 294.62
2003 93.02
2004 185.33
2005 169.51
2006 349.45
2007 440.00

El iridio se obtiene comercialmente como un subproducto de la minería y producción de níquel y cobre. Mediante la electrorrefinación del cobre y el níquel, metales nobles como la plata, el oro y los metales del grupo del platino, así como el selenio y el telurio se depositan en el fondo de la celda como barro anódico, el cual constituye el punto de partida para su extracción.[50]​[52]​ Con el fin de separar los metales, lo primero que debe hacerse es disolver el barro en una solución. Existen varios métodos, dependiendo del proceso de separación y la composición de la mezcla. Dos métodos muy usados son fundir con peróxido de sodio y luego disolver en aqua regia, el otro consiste en disolver en una mezcla de cloro y ácido clorhídrico.[22]​[43]​

Después de que se disuelva, el iridio se separa de otros metales del grupo platino por la precipitación de (NH4)2IrCl6 o mediante la extracción de IrCl-26 con aminas orgánicas.[53]​ El primer método es similar al procedimiento de Tennant y Wollaston utilizado para su separación. El segundo método se puede planificar como una continua extracción líquido-líquido y por lo tanto más adecuada para la producción a escala industrial. En cualquier caso, el producto se reduce mediante el uso de hidrógeno, produciendo el metal en forma de polvo o esponja que se puede tratar con técnicas de metalurgia de polvos.[54]​[55]​

La producción anual de iridio en el año 2000 fue de alrededor de 3 toneladas, lo que equivale a aproximadamente 100 000 onzas troy (ozt).[notas 3]​[15]​ El precio del iridio alcanzó en 2007 un precio de 440 dólares por onza troy,[50]​ pero el precio ha fluctuado considerablemente, como se muestra en la tabla, en el año 2010 el precio se elevó a más 750 USD/ozt, sin embargo, en promedio se ha mantenido en el rango de los años 2007-2009, es decir, de $425–$460 USD/ozt.[56]​ La alta volatilidad en los precios de los metales pertenecientes al grupo del platino se ha atribuido a la oferta, demanda, la especulación y acaparamiento, amplificada por el pequeño tamaño del mercado y la inestabilidad de los países productores.[57]​

Aplicaciones

Industrial y medicinal

El alto punto de fusión, la dureza y resistencia a la corrosión del iridio y sus aleaciones determinan la mayoría de sus aplicaciones. El iridio y especialmente las aleaciones iridio-platino u osmio-iridio tienden a desgastarse muy poco y son usadas, por ejemplo, en múltiples hileras de poros, a través de las cuales un plástico fundido se extruye para formar fibras, como el rayón.[58]​ Las aleaciones de osmio-iridio son usadas en brújulas y balanzas.[15]​

La resistencia a la corrosión y al calor hacen del iridio un agente de aleación importante. Algunas piezas de larga duración en motores de avión están hechas de iridio aleado y en tuberías para aguas profundas se usa una aleación especial de titanio-iridio debido a su resistencia a la corrosión.[15]​ El iridio también es ampliamente utilizado como agente endurecedor en aleaciones de platino. La dureza Vickers del platino puro es de 56 HV, mientras que la de una aleación con 50% de iridio puede alcanzar durezas por encima de los 500 HV.[59]​[60]​

A menudo, dispositivos que están expuestos a temperaturas extremas se hacen de iridio, por ejemplo, crisoles de alta temperatura hechos de iridio se utilizan en el proceso Czochralski para producir óxido de monocristales (como zafiros) para usar en dispositivos de memoria en computadoras y en láseres de estado sólido.[61]​[62]​ La gran resistencia a la abrasión del iridio y sus aleaciones lo hacen ideal para fabricar los contactos eléctricos en bujías.[62]​[63]​

Compuestos de iridio se utilizan como catalizadores en el proceso Cativa para la carbonilación del metanol para producir ácido acético[64]​ El iridio en sí mismo es usado como catalizador en un tipo de motor para automóvil introducido en 1996 llamado motor de ignición directa.[15]​ El radioisótopo 192Ir es una de los dos fuentes de energía más importantes para uso industrial de la radiografía de rayos γ[2]​ en los ensayos no destructivos para metales.[65]​[66]​ Además, 192Ir se utiliza como una fuente de radiación gamma para el tratamiento del cáncer mediante braquiterapia, una forma de radioterapia donde se coloca una fuente radiactiva sellada en el interior o junto a la zona que requiere tratamiento.[15]​

Científicas

 
La barra de prototipo internacional de metro.

En 1889 se usó una aleación de 90% de platino y 10% de iridio para construir el prototipo internacional de metro y kilogramo realizado por la oficina internacional de pesas y medidas cerca a París.[15]​ La definición de la barra de metro fue reemplazada de la unidad fundamental de medición en 1960 por una línea del espectro atómico del kriptón,[notas 4]​[67]​ pero el prototipo de kilogramo sigue siendo el estándar internacional de masa.[68]​ El iridio ha sido utilizado en los generadores termoeléctricos de radioisótopos de naves espaciales no tripuladas, como el Voyager, Viking, Pioneer, Cassini, Galileo y en la nave New Horizons. El iridio fue escogido para encapsular el combustible de plutonio-238 en el generador debido a la gran resistencia del material y sus capacidades operativas por encima de los 2000 °C.[9]​ También se utiliza este metal para generar Rayos X ópticos, en especial en telescopios de rayos X.[69]​ Los espejos del observatorio de rayos X Chandra están recubiertos con una capa de iridio 60 nm de espesor. El iridio demostró ser la mejor opción para reflejar rayos X, superando a metales como el níquel, el oro, el platino. La capa de iridio, la cual tuvo que ser del espesor de apenas unos cuantos átomos, fue aplicada mediante alto vacío depositando iridio gaseoso en una capa base de cromo.[70]​

 
Adición por oxidación de hidrocarburos en la química orgánica del iridio[71]​[72]​

El iridio se usa en la física de partículas para la producción de antiprotones, una forma de antimateria. Los antiprotones se producen al disparar un haz de protones de alta intensidad a un objetivo de conversión, que debe ser hecho de un material extremadamente denso. A pesar de que el tungsteno se puede utilizar en lugar del iridio, este último tiene la ventaja de que posee una mejor estabilidad bajo las ondas de choque inducidas por el aumento de la temperatura durante el rayo incidente.[73]​ Complejos de iridio están siendo investigados como catalizadores para hidrogenación asimétrica. Estos catalizadores se han utilizado en la síntesis de productos naturales capaces de hidrogenar determinados sustratos difíciles, tales como alquenos, enantioselectivamente (la generación de sólo uno de los dos enantiómeros posibles).[74]​[75]​ El iridio forma una variedad de complejos de interés fundamental en la recolección de tripletes.[76]​[77]​[78]​

Históricas

 
Pluma estilográfica con punta de iridio.

Aleaciones de iridio-osmio se han usado en plumas estilográficas. El primer uso de una cantidad importante de iridio fue en el año de 1834 en una punta de iridio montada en oro.[9]​ Desde 1944, la famosa pluma estilográfica Parker 51 fue equipada con una punta de una aleación de rutenio e iridio (3.8% de iridio). Se han utilizado aleaciones de platino-iridio en los agujeros de ventilación de cañones; esta es una aplicación importante pues evita los gastos ocasionados por el desgaste de estos orificios cuando están en servicio.[79]​ El pigmento "iridio negro", el cual consiste en iridio dividido muy finamente, se usa para colorear porcelanas de un color negro intenso.[80]​

Precauciones

El iridio en forma de metal no es peligroso para la salud debido a su poca reactividad con los tejidos, únicamente hay 20 partes por trillón de iridio en los tejidos humanos.[15]​ Sin embargo, el polvo finamente dividido de iridio puede ser peligroso de manejar, ya que es irritante y puede inflamarse en el aire.[43]​ Se sabe muy poco acerca de la toxicidad de los compuestos de iridio debido a la escasez del metal y a que sus compuestos se utilizan en cantidades muy pequeñas, pero las sales solubles, tales como los haluros de iridio, podrían ser peligrosos debido a los otros elementos que forman parte del compuesto.[81]​[2]​ Sin embargo, la gran mayoría de los compuestos de iridio son insolubles, lo que hace que la absorción involuntaria de estos compuestos por el cuerpo humano sea difícil.[15]​ Un radioisótopo de iridio, el 192Ir, es peligroso al igual que cualquier otro isótopo radioactivo. Los únicos reportes relacionados con lesiones por iridio conciernen a la exposición accidental de 192Ir usado en braquiterapia.[81]​[2]​ Las altas radiaciones de rayos gamma de alta energía por el 192Ir pueden incrementar el riesgo de cáncer.[2]​ La exposición externa puede causar quemaduras, envenenamiento por radiación, y la muerte. La ingestión de 192Ir puede quemar el revestimiento del estómago y de los intestinos.[82]​ 192Ir, 192mIr y 194mIr tienden a depositarse en el hígado, y puede plantear riesgos para la salud tanto por radiación gamma como por radiación beta.[41]​

Véase también

Notas

  1. Los estados de oxidación más comunes del iridio están en negrita. La columna de la derecha muestra un compuesto representativo de cada estado de oxidación.
  2. iridio viene del latín "Iridium", que significa literalmente "de arcoíris".
  3. Como otros metales preciosos, el iridio cotiza habitualmente en onzas troy, que equivalen aproximadamente a 31.1 gramos.
  4. La definición del metro fue cambiada de nuevo en 1983. Actualmente el metro es definido como la distancia en que viaja la luz en el vació durante 1⁄299,792,458 de un segundo.

Referencias

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Enlaces externos

  • Características mecánicas del iridio puro en Matweb (en inglés)
  •   Datos: Q877
  •   Multimedia: Iridium

Diciembre 20, 2021
iridio, iridio, elemento, químico, número, atómico, sitúa, grupo, tabla, periódica, símbolo, trata, metal, transición, grupo, platino, duro, frágil, pesado, color, blanco, plateado, segundo, elemento, más, denso, después, osmio, elemento, más, resistente, corr. El iridio es un elemento quimico de numero atomico 77 que se situa en el grupo 9 de la tabla periodica Su simbolo es Ir Se trata de un metal de transicion del grupo del platino duro fragil pesado de color blanco plateado Es el segundo elemento mas denso despues del osmio y es el elemento mas resistente a la corrosion incluso a temperaturas tan altas como 2000 C Solo algunos halogenos y sales fundidas son corrosivas para el iridio en estado solido El iridio en polvo es mucho mas reactivo y puede llegar a ser inflamable 2 Osmio Iridio Platino 77 Ir Tabla completa Tabla ampliadaInformacion generalNombre simbolo numeroIridio Ir 77Serie quimicaMetales de transicionGrupo periodo bloque9 6 dMasa atomica192 217 uConfiguracion electronica Xe 4f14 5d7 6s2Electrones por nivel2 8 18 32 15 2 imagen AparienciaBlanco plateadoPropiedades atomicasElectronegatividad2 20 escala de Pauling Radio atomico calc 136 pm radio de Bohr Radio covalente141 6 pmEstado s de oxidacion 3 1 0 1 2 3 4 5 6 91 ª energia de ionizacion880 kJ mol2 ª energia de ionizacion1600 kJ molPropiedades fisicasEstado ordinariosolidoDensidad22 560 1 kg m3Punto de fusion2739 K 2466 C Punto de ebullicion4701 K 4428 C Entalpia de vaporizacion563 kJ molEntalpia de fusion41 12 kJ molVariosEstructura cristalinaCubica centrada en las carasConductividad termica147 W K m Modulo elastico528 GPaVelocidad del sonido4825 m s a 293 15 K 20 C Isotopos mas establesArticulo principal Isotopos del iridioiso AN Periodo MD Ed PDMeV188IrSintetico1 73 de1 64188Os189IrSintetico13 2 de0 532189Os190IrSintetico11 8 de2 000190Os191Ir37 3 Estable con 114 neutrones192IrSintetico73 827 db e1 4601 046192Pt192Os192m2IrSintetico241 aTI0 161192Ir193Ir62 7 Estable con 116 neutrones193mIrSintetico10 5 dTI0 080193Ir194IrSintetico19 3 hb 2 247194Pt194m2IrSintetico171 dTI 194IrValores en el SI y condiciones normales de presion y temperatura salvo que se indique lo contrario editar datos en Wikidata Fue descubierto en 1803 entre las impurezas insolubles del platino natural Smithson Tennant el primer descubridor llamo al metal iridio en honor a la diosa Iris la personificacion del arcoiris debido a los diversos y llamativos colores de sus sales El iridio es uno de los elementos mas raros en la corteza terrestre con una extraccion y consumo anual de tan solo tres toneladas El 191Ir y el 193Ir son los dos isotopos naturales del iridio y tambien sus unicos isotopos estables el 193Ir es el mas abundante de los dos 3 Los compuestos de iridio mas importantes son las sales y acidos que forma junto con el cloro aunque el iridio tambien forma una serie de compuestos organometalicos utilizados en la catalisis industrial y en investigacion El iridio metalico es usado cuando se necesita alta resistencia a la corrosion a altas temperaturas 3 como en las bujias de gama alta 3 crisoles para la recristalizacion de los semiconductores a altas temperaturas y los electrodos 3 para la produccion de cloro mediante el proceso de cloro alcali Los radioisotopos de iridio se usan en algunos generadores de radioisotopos El iridio se encuentra en meteoritos en una abundancia mucho mayor que en la corteza terrestre 4 Por esta razon la abundancia inusualmente alta de iridio en la capa de arcilla en el limite Cretaceo Paleogeno dio lugar a la hipotesis de Alvarez de que el impacto de un objeto extraterrestre masivo causo la extincion de los dinosaurios y muchas otras especies hace 65 millones de anos 5 Del mismo modo una anomalia de iridio en muestras de nucleos del Oceano Pacifico sugirio el impacto Eltanin de hace aproximadamente 2 5 millones de anos El iridio tambien se emplea en aleaciones de alta resistencia que pueden soportar altas temperaturas 3 Es un elemento poco abundante y se encuentra en la naturaleza en aleaciones con platino y osmio 3 Se emplea en contactos electricos aparatos que trabajan a altas temperaturas y como agente endurecedor del platino 2 3 Indice 1 Caracteristicas 1 1 Caracteristicas principales 1 2 Propiedades fisicas 1 3 Propiedades quimicas 1 4 Compuestos 2 Isotopos 3 Historia 4 Abundancia 5 Presencia en el limite K T 6 Produccion 7 Aplicaciones 7 1 Industrial y medicinal 7 2 Cientificas 7 3 Historicas 8 Precauciones 9 Vease tambien 10 Notas 11 Referencias 12 Enlaces externosCaracteristicas EditarCaracteristicas principales Editar Una gota de iridio puro Es de color blanco parecido al platino pero presenta una ligera coloracion amarilla 6 Es dificil trabajar este metal pues es muy duro y quebradizo 3 6 Es el metal mas resistente a la corrosion No es atacado por los acidos ni siquiera por el agua regia 6 Para disolverlo se emplea acido clorhidrico HCl concentrado con clorato de sodio NaClO3 a temperaturas altas El iridio es considerado comunmente un metal extraterrestre ya que abunda en los meteoritos y es raro en la corteza terrestre con solo una pequena concentracion de 0 001 ppm 3 Es el metal mas denso despues del osmio 7 Se sabe que en el nucleo de la Tierra se encuentra este metal junto al hierro y al niquel 5 sus componentes mas importantes Propiedades fisicas Editar Pertenece a los metales del grupo del platino Debido a su dureza fragilidad y su alto punto de fusion el noveno mas alto de todos los elementos es dificil dar forma o trabajar sobre el iridio solido como se haria con otros metales por lo que se prefiere trabajarlo en forma de polvo metalico 8 Es el unico metal que mantiene buenas propiedades mecanicas por encima de los 1600 C 9 El iridio tiene un punto de ebullicion muy alto el decimo entre todos los elementos y se convierte en superconductor a temperaturas debajo de los 0 14 K 10 El modulo de elasticidad del iridio es el segundo mas alto de todos los elementos superado unicamente por el del osmio 9 esto junto con un alto modulo de rigidez y un bajo coeficiente de Poisson indica el alto grado de rigidez y resistencia a la deformacion que han hecho que su manipulacion sea una cuestion de gran dificultad A pesar de estas limitaciones y del alto costo del iridio es muy valioso para aplicaciones donde la resistencia mecanica es un factor esencial y se usa en algunas tecnologias modernas que operan en condiciones extremas 9 La densidad medida del iridio es ligeramente inferior 0 1 a la del osmio el cual es el elemento mas denso conocido 11 12 Anteriormente existia una ambiguedad respecto a que elemento era mas denso debido a la pequena diferencia de densidades entre estos dos elementos y la dificultad para medir con precision dicha diferencia 13 Con la mayor precision en los factores utilizados para calcular la densidad cristalografica mediante rayos X se pudieron calcular sus densidades como 22 56 g cm para el iridio y 22 59 g cm para el osmio 14 Propiedades quimicas Editar El iridio es el metal mas resistente a la corrosion conocido 15 no es atacado por casi ningun acido el aqua regia aunque si pulverizado metales fundidos o silicatos a altas temperaturas Puede sin embargo ser atacado por algunas sales fundidas tales como el cianuro sodico y cianuro potasico 15 como tambien por el oxigeno y los halogenos particularmente el fluor 16 a altas temperaturas 17 Compuestos Editar Una onza troy de iridio fundido de 99 99 de pureza Estados de oxidacion notas 1 3 Ir CO 3 3 1 Ir CO 3 PPh3 0 Ir4 CO 12 1 Ir CO Cl PPh3 2 18 2 IrCl2 3 IrCl3 4 IrO2 5 Ir4F20 6 IrF6El iridio forma compuesto en estados de oxidacion entre 3 hasta 6 los mas comunes son 3 y 4 8 Los estados de oxidacion mayores son poco comunes pero incluyen al IrF6 y a dos oxidos mixtos el Sr2MgIrO6 y el Sr2CaIrO6 El dioxido de iridio un polvo marron es el unico oxido de iridio bien caracterizado 8 un sesquioxido de iridio el Ir2O3 ha sido descrito como un polvo de color azul negro el cual se oxida a IrO2 por exposicion al HNO3 16 Tambien se han encontrado compuestos de iridio y Azufre como el IrS3 8 El iridio tambien forma compuestos con estados de oxidacion 4 y 5 como K2IrO3 y KIrO3 que puede ser preparado a partir de la reaccion del oxido de potasio o del superoxido de potasio con iridio a altas temperaturas 19 Actualmente no se conocen hidruros binarios de iridio IrxHy pero se conocen hidruros complejos como el IrH 45 y IrH 36 donde el iridio posee un numero de oxidacion 1 y 3 respectivamente 20 El hidruro ternario Mg6Ir2H11 se cree que contienen tanto el anion IrH 45 como al IrH 36 21 No se conocen monohaluro o dihaluro de iridio sin embargo se conocen trihaluros IrX3 de iridio con todos los halogenos 8 Para estados de oxidacion 4 y superiores unicamente se conocen el tetrafluoruro el pentafluoruro y el hexafluoruro 8 El hexafluoruro de iridio es un solido amarillo volatil y altamente reactivo compuesto de moleculas octaedricas Se descompone en agua y se reduce a IrF4 un solido cristalino de iridio negro 8 El pentafluoruro de iridio tiene propiedades similares pero en realidad es un tetramero Ir4F20 formado por cuatro octaedros que comparten esquinas 8 El Complejo de Vaska El H2IrCl6 y su sal amonica son los compuestos de iridio mas importantes desde el punto de vista industrial 22 Estos compuestos estan involucrados en la purificacion de iridio y se utilizan como precursores para la mayoria de los otros compuestos de iridio asi como en la preparacion de recubrimientos para anodos El ion IrCl 26 tiene un intenso color marron oscuro y puede ser facilmente reducido a IrCl 36 de un color mas claro y viceversa 22 El tricloruro de iridio IrCl3 que se puede obtener en forma anhidra de la oxidacion directa del polvo de iridio mediante cloro a 650 C 22 o en forma hidratada mediante la disolucion de Ir2O3 en acido clorhidrico es a menudo utilizado como materia prima para la sintesis de otros compuestos de Ir III 8 Otro compuesto que se utilizan para sintetizar otros compuestos de Ir III son el hexacloroiridio de amonio NH4 3IrCl6 Los compuesto de Ir III son diamagneticos con una geometria molecular octaedrica 8 Los compuestos organoiridicos contienen enlaces iridio carbono donde por lo general el metal se encuentra en los estados de oxidacion mas bajos por ejemplo el estado de oxidacion 0 se encuentra en el tetrairidio dodecarbolino Ir4 CO 12 el cual es el mas comun y estable carbonilo binario de iridio 8 en este compuesto cada uno de los atomos de iridio se enlaza a los otros tres formando asi una estructura tetraedrica Algunos compuestos organometalicos de Ir I so lo suficientemente importantes como para llevar el nombre de sus descubridores Uno de ellos es el complejo de Vaska IrCl CO P C6H5 3 2 18 el cual tiene la rara cualidad de unirse a la molecula de oxigeno diatomico O2 23 Otra es la catalisis de Crabtree una catalisis homogenea llevada a cabo mediante reacciones de hidrogenacion 24 Estos compuestos tienen una estructura cuaternaria planar d8 compleja con un total de 16 electrones de valencia lo que explica su capacidad de reaccion 25 Isotopos EditarArticulo principal Isotopos de iridio El iridio tiene dos isotopos naturales estables el 191Ir y el 193Ir con una abundancia natural de 37 3 y 62 7 respectivamente 6 26 27 Al menos 34 radioisotopos han sido sintetizados variando entre numeros masicos de 164 a 199 El 192Ir el cual se desintegra en los dos isotopos estables es el radioisotopo mas estable con una semivida de 73 827 dias Otros tres isotopos el 188Ir 189Ir 190Ir tienen una semivida de al menos un dia 26 Isotopos con numero de masa debajo de 191 decaen mediante una combinacion de desintegracion ss desintegracion a y emision de protones con la excepcion del 189Ir que decae por medio de captura electronica y el 190Ir el cual decae por medio de emision de positrones Isotopos sinteticos con una masa atomica mayor a 191 decaen mediante desintegracion b aunque el 192Ir tambien puede decaer en menor medida mediante captura de electrones 26 Todos los isotopos conocidos de iridio fueron descubiertos entre 1934 y 2001 el mas reciente de ellos es el 171Ir 28 Al menos 32 isomeros metaestables han sido caracterizados variando en masa atomica entre 164 a 197 el mas estable de todos estos es el 192m2Ir el cual decae mediante transicion isomerica con una semivida de 241 anos 26 por lo que es mas estable que cualquiera de los isotopos sinteticos de iridio en sus estados fundamentales El menos estable es el 190m3Ir con una semivida de apenas 2 µs 26 El isotopo 191Ir fue el primer elemento en que se vio el efecto Mossbauer lo que lo hace util para la espectroscopia Mossbauer en investigaciones fisicas quimicas bioquimicas metalurgicas y mineralogicas 29 Historia EditarEl descubrimiento del iridio data de la misma epoca en que se descubrio el platino y el resto de metales de su grupo El platino elemental fue usado por los antiguos etiopes 30 y por las culturas sudamericanas 31 las cuales siempre tuvieron acceso a una pequena cantidad de metales del grupo del platino incluyendo el iridio El platino llego a Europa con el nombre de platina pequena plata descubierto en el siglo XVII por espanoles en la region que hoy se conoce como Departamento de Choco en Colombia 32 Pero el descubrimiento de que este metal era un elemento nuevo y no una aleacion de elemento conocidos no se produjo hasta 1748 33 La diosa griega Iris de quien fue nombrado el iridio Los quimicos que estudiaron el platino encontraron que este se disolvia en aqua regia creando sales solubles Estos quimicos siempre notaban una pequena cantidad de un residuo de color oscuro insoluble 9 Joseph Louis Proust penso que este residuo se debia a grafito 9 Los quimicos franceses Victor Collet Descotils Antoine Francois el conde de Fourcroy y Louis Nicolas Vauquelin tambien observaron el residuo oscuro en 1803 sin embargo no obtuvieron suficiente como para realizar experimentos 9 Ese mismo ano un cientifico britanico Smithson Tennant analizo el residuo insoluble y concluyo que este debia de contener un nuevo metal Vauquelin expuso el residuo en polvo a alcalis y acidos 15 y obtuvo un nuevo oxido volatil el cual el creia que se trataba del nuevo metal que llamo ptene que provenia de la palabra griega pthnos ptenos y significaba Alado 34 35 Tennant que contaba con una cantidad mucho mas grande del residuo continuo su investigacion e identifico dos nuevos elementos dentro del residuo negro el iridio y el osmio 9 15 Obtuvo cristales de color rojo oscuro probablemente de Na2 IrCl6 nH2O por una serie de reacciones con hidroxido de sodio y acido clorhidrico 35 Llamo a uno de los elemento iridio en honor a la diosa griega Iris debido a los colores de sus sales notas 2 36 El descubrimiento de los nuevos elementos fue documentado en una carta a la Royal Society el 21 de junio de 1804 9 37 El cientifico britanico John George Children fue el primero en fundir una muestra de iridio en 1813 con la ayuda de la mejor bateria galvanica que jamas se haya construido hasta esa epoca 9 El primero en obtener iridio puro fue Robert Hare en 1842 Encontro que la densidad del iridio rondaba los 21 8 g cm y noto que el metal no era maleable y era extremadamente duro La primera fundicion de una cantidad significativa del metal fue realizada por Henri Sainte Claire Deville y Jules Henri Debray en 1860 Para fundir el metal se necesito mas de 300 litros de O2 puro y H2 por cada kilogramo de iridio 9 Estas dificultades extremas para fundir el metal han limitado las posibilidades de manejar el iridio John Isaac Hawkins estaba buscando obtener una pluma con una punta fina y dura y en 1834 logro crear una pluma de oro con punta de iridio En 1880 John Holland y William Lofland Dudley lograron fundir iridio anadiendo fosforo mas tarde patentarian el proceso en los Estados Unidos La compania britanica Johnson Matthey indico mas adelante que habia estado utilizando un proceso similar desde 1837 y ya habia presentado iridio fundido en una serie de ferias por todo el mundo 9 El primer uso de una aleacion de iridio con rutenio fue realizada para fabricar termopares por Otto Feussner en 1933 Esto permitio medir temperaturas en el aire de hasta 2000 C 9 En 1957 Rudolf Ludwig Mossbauer descubrio el efecto de la resonancia y retroceso libre y absorcion de rayos gamma en atomos de una muestra de solido que unicamente contenia 191Ir 38 Por este fenomeno conocido como el Efecto Mossbauer que desde entonces se ha observado en otros nucleos como el del 57Fe Mossbauer recibio el premio nobel de fisica en el ano de 1961 solo tres anos despues de publicar su descubrimiento 39 Abundancia Editar El meteorito Willamette el 6 º mas grande encontrado en el mundo contiene 4 7 ppm de iridio 40 El iridio es uno de los elementos menos abundantes en la corteza terrestre en promedio solo se encuentra una fraccion de masa de 0 001 ppm en toda la corteza 3 el oro es 40 veces mas abundante el platino 10 veces mas y la plata y el mercurio unas 80 veces mas abundantes que el iridio 8 El telurio es tan abundante como el iridio Unicamente existen tres elementos tan poco abundantes como el iridio el renio el rutenio y el rodio el iridio es 10 veces mas abundante que los ultimos dos 8 En contraste con su escasa abundancia en la corteza terrestre el iridio es relativamente comun en los meteoritos con una concentracion de 0 5 ppm o mas 3 41 El iridio se puede encontrar en la naturaleza como un elemento sin combinar o en aleaciones naturales especialmente las aleaciones de osmio iridio estas aleaciones se pueden separar en dos grandes grupos las aleaciones osmiridio 3 las cuales son mas ricas en osmio y las iridiosmio 3 que contienen una mayor cantidad de iridio que de osmio 15 Tambien se encuentra en los depositos de niquel 6 y cobre normalmente se encuentran metales del grupo del platino en estos yacimientos en forma de sulfuros telururos antimoniuros y arseniuros 42 Dentro de la corteza terrestre el iridio se encuentra en concentraciones mas altas en tres tipos de estructura geologica los depositos igneos los crateres de impacto y depositos elaborados a partir de una de estas estructuras La reserva primaria de iridio mas grande conocida es la del complejo igneo Bushveld en Sudafrica 43 aunque los grandes depositos de cobre niquel cerca de Norilsk en Rusia y la cuenca de Sudbury en Canada 6 tambien son importantes fuentes de iridio Pequenas reservas de este metal tambien han sido encontradas en los Estados Unidos 43 El iridio puede encontrarse en depositos secundarios combinado con el platino u otros metales del grupo del platino en depositos aluviales 6 Este tipo de depositos fueron explotados por las culturas precolombinas en el departamento del Choco aun hoy en dia siguen siendo una fuente de metales del grupo del platino Presencia en el limite K T Editar La flecha roja senala el Limite K T Articulo principal Extincion masiva del Cretacico Terciario El limite K T de 65 millones de anos marca la frontera temporal entre los periodos Cretacico y el Cenozoico del tiempo geologico fue identificado debido a una delgada capa de arcilla rica en iridio 3 44 la cantidad de esta capa de iridio podria contener 200 000 toneladas de ese metal 45 En 1980 un equipo liderado por Luis Walter Alvarez propuso un origen extraterrestre para todo este iridio encontrado en la capa lo atribuyo a un impacto de asteroide o de un cometa 44 5 Esta teoria conocida como la hipotesis Alvarez es la mas aceptada para explicar la extincion de los dinosaurios Un gran crater de impacto enterrado que data de hace 65 millones de anos fue identificado en lo que hoy se conoce como la peninsula de Yucatan el crater de Chicxulub 46 47 Dewey M McLean y otros cientificos argumentan que ese iridio podria tener origenes volcanicos debido a que el nucleo de la tierra es rico en iridio y aun hoy volcanes activos como el Piton de la Fournaise pico del horno en la isla de Reunion siguen liberando iridio 48 49 Produccion EditarAno Precio ozt 50 51 2001 415 252002 294 622003 93 022004 185 332005 169 512006 349 452007 440 00 El iridio se obtiene comercialmente como un subproducto de la mineria y produccion de niquel y cobre Mediante la electrorrefinacion del cobre y el niquel metales nobles como la plata el oro y los metales del grupo del platino asi como el selenio y el telurio se depositan en el fondo de la celda como barro anodico el cual constituye el punto de partida para su extraccion 50 52 Con el fin de separar los metales lo primero que debe hacerse es disolver el barro en una solucion Existen varios metodos dependiendo del proceso de separacion y la composicion de la mezcla Dos metodos muy usados son fundir con peroxido de sodio y luego disolver en aqua regia el otro consiste en disolver en una mezcla de cloro y acido clorhidrico 22 43 Despues de que se disuelva el iridio se separa de otros metales del grupo platino por la precipitacion de NH4 2IrCl6 o mediante la extraccion de IrCl 26 con aminas organicas 53 El primer metodo es similar al procedimiento de Tennant y Wollaston utilizado para su separacion El segundo metodo se puede planificar como una continua extraccion liquido liquido y por lo tanto mas adecuada para la produccion a escala industrial En cualquier caso el producto se reduce mediante el uso de hidrogeno produciendo el metal en forma de polvo o esponja que se puede tratar con tecnicas de metalurgia de polvos 54 55 La produccion anual de iridio en el ano 2000 fue de alrededor de 3 toneladas lo que equivale a aproximadamente 100 000 onzas troy ozt notas 3 15 El precio del iridio alcanzo en 2007 un precio de 440 dolares por onza troy 50 pero el precio ha fluctuado considerablemente como se muestra en la tabla en el ano 2010 el precio se elevo a mas 750 USD ozt sin embargo en promedio se ha mantenido en el rango de los anos 2007 2009 es decir de 425 460 USD ozt 56 La alta volatilidad en los precios de los metales pertenecientes al grupo del platino se ha atribuido a la oferta demanda la especulacion y acaparamiento amplificada por el pequeno tamano del mercado y la inestabilidad de los paises productores 57 Aplicaciones EditarIndustrial y medicinal Editar El alto punto de fusion la dureza y resistencia a la corrosion del iridio y sus aleaciones determinan la mayoria de sus aplicaciones El iridio y especialmente las aleaciones iridio platino u osmio iridio tienden a desgastarse muy poco y son usadas por ejemplo en multiples hileras de poros a traves de las cuales un plastico fundido se extruye para formar fibras como el rayon 58 Las aleaciones de osmio iridio son usadas en brujulas y balanzas 15 La resistencia a la corrosion y al calor hacen del iridio un agente de aleacion importante Algunas piezas de larga duracion en motores de avion estan hechas de iridio aleado y en tuberias para aguas profundas se usa una aleacion especial de titanio iridio debido a su resistencia a la corrosion 15 El iridio tambien es ampliamente utilizado como agente endurecedor en aleaciones de platino La dureza Vickers del platino puro es de 56 HV mientras que la de una aleacion con 50 de iridio puede alcanzar durezas por encima de los 500 HV 59 60 A menudo dispositivos que estan expuestos a temperaturas extremas se hacen de iridio por ejemplo crisoles de alta temperatura hechos de iridio se utilizan en el proceso Czochralski para producir oxido de monocristales como zafiros para usar en dispositivos de memoria en computadoras y en laseres de estado solido 61 62 La gran resistencia a la abrasion del iridio y sus aleaciones lo hacen ideal para fabricar los contactos electricos en bujias 62 63 Compuestos de iridio se utilizan como catalizadores en el proceso Cativa para la carbonilacion del metanol para producir acido acetico 64 El iridio en si mismo es usado como catalizador en un tipo de motor para automovil introducido en 1996 llamado motor de ignicion directa 15 El radioisotopo 192Ir es una de los dos fuentes de energia mas importantes para uso industrial de la radiografia de rayos g 2 en los ensayos no destructivos para metales 65 66 Ademas 192Ir se utiliza como una fuente de radiacion gamma para el tratamiento del cancer mediante braquiterapia una forma de radioterapia donde se coloca una fuente radiactiva sellada en el interior o junto a la zona que requiere tratamiento 15 Cientificas Editar La barra de prototipo internacional de metro En 1889 se uso una aleacion de 90 de platino y 10 de iridio para construir el prototipo internacional de metro y kilogramo realizado por la oficina internacional de pesas y medidas cerca a Paris 15 La definicion de la barra de metro fue reemplazada de la unidad fundamental de medicion en 1960 por una linea del espectro atomico del kripton notas 4 67 pero el prototipo de kilogramo sigue siendo el estandar internacional de masa 68 El iridio ha sido utilizado en los generadores termoelectricos de radioisotopos de naves espaciales no tripuladas como el Voyager Viking Pioneer Cassini Galileo y en la nave New Horizons El iridio fue escogido para encapsular el combustible de plutonio 238 en el generador debido a la gran resistencia del material y sus capacidades operativas por encima de los 2000 C 9 Tambien se utiliza este metal para generar Rayos X opticos en especial en telescopios de rayos X 69 Los espejos del observatorio de rayos X Chandra estan recubiertos con una capa de iridio 60 nm de espesor El iridio demostro ser la mejor opcion para reflejar rayos X superando a metales como el niquel el oro el platino La capa de iridio la cual tuvo que ser del espesor de apenas unos cuantos atomos fue aplicada mediante alto vacio depositando iridio gaseoso en una capa base de cromo 70 Adicion por oxidacion de hidrocarburos en la quimica organica del iridio 71 72 El iridio se usa en la fisica de particulas para la produccion de antiprotones una forma de antimateria Los antiprotones se producen al disparar un haz de protones de alta intensidad a un objetivo de conversion que debe ser hecho de un material extremadamente denso A pesar de que el tungsteno se puede utilizar en lugar del iridio este ultimo tiene la ventaja de que posee una mejor estabilidad bajo las ondas de choque inducidas por el aumento de la temperatura durante el rayo incidente 73 Complejos de iridio estan siendo investigados como catalizadores para hidrogenacion asimetrica Estos catalizadores se han utilizado en la sintesis de productos naturales capaces de hidrogenar determinados sustratos dificiles tales como alquenos enantioselectivamente la generacion de solo uno de los dos enantiomeros posibles 74 75 El iridio forma una variedad de complejos de interes fundamental en la recoleccion de tripletes 76 77 78 Historicas Editar Pluma estilografica con punta de iridio Aleaciones de iridio osmio se han usado en plumas estilograficas El primer uso de una cantidad importante de iridio fue en el ano de 1834 en una punta de iridio montada en oro 9 Desde 1944 la famosa pluma estilografica Parker 51 fue equipada con una punta de una aleacion de rutenio e iridio 3 8 de iridio Se han utilizado aleaciones de platino iridio en los agujeros de ventilacion de canones esta es una aplicacion importante pues evita los gastos ocasionados por el desgaste de estos orificios cuando estan en servicio 79 El pigmento iridio negro el cual consiste en iridio dividido muy finamente se usa para colorear porcelanas de un color negro intenso 80 Precauciones EditarEl iridio en forma de metal no es peligroso para la salud debido a su poca reactividad con los tejidos unicamente hay 20 partes por trillon de iridio en los tejidos humanos 15 Sin embargo el polvo finamente dividido de iridio puede ser peligroso de manejar ya que es irritante y puede inflamarse en el aire 43 Se sabe muy poco acerca de la toxicidad de los compuestos de iridio debido a la escasez del metal y a que sus compuestos se utilizan en cantidades muy pequenas pero las sales solubles tales como los haluros de iridio podrian ser peligrosos debido a los otros elementos que forman parte del compuesto 81 2 Sin embargo la gran mayoria de los compuestos de iridio son insolubles lo que hace que la absorcion involuntaria de estos compuestos por el cuerpo humano sea dificil 15 Un radioisotopo de iridio el 192Ir es peligroso al igual que cualquier otro isotopo radioactivo Los unicos reportes relacionados con lesiones por iridio conciernen a la exposicion accidental de 192Ir usado en braquiterapia 81 2 Las altas radiaciones de rayos gamma de alta energia por el 192Ir pueden incrementar el riesgo de cancer 2 La exposicion externa puede causar quemaduras envenenamiento por radiacion y la muerte La ingestion de 192Ir puede quemar el revestimiento del estomago y de los intestinos 82 192Ir 192mIr y 194mIr tienden a depositarse en el higado y puede plantear riesgos para la salud tanto por radiacion gamma como por radiacion beta 41 Vease tambien EditarOro Platino Plata CobreNotas Editar Los estados de oxidacion mas comunes del iridio estan en negrita La columna de la derecha muestra un compuesto representativo de cada estado de oxidacion iridio viene del latin Iridium que significa literalmente de arcoiris Como otros metales preciosos el iridio cotiza habitualmente en onzas troy que equivalen aproximadamente a 31 1 gramos La definicion del metro fue cambiada de nuevo en 1983 Actualmente el metro es definido como la distancia en que viaja la luz en el vacio durante 1 299 792 458 de un segundo Referencias Editar J W Arblaster Densities of Osmium and Iridium in Platinum Metals Review 1989 33 1 S 14 16 Volltext a b c d e f Metales Propiedades quimicas y toxicidad Iridio revisado el 3 de septiembre de 2011 Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2015 Consultado el 4 de septiembre de 2011 a b c d e f g h i j k l m n Iridium revisado el 3 de septiembre de 2011 en ingles Archivado desde el original el 18 de enero de 2012 Consultado el 4 de septiembre de 2011 Becker Luann 2002 Repeated Blows Scientific American en ingles 286 3 77 83 Bibcode 2002SciAm 286c 76B PMID 11857903 doi 10 1038 scientificamerican0302 76 Consultado el 19 de enero de 2016 a b c Iridio extincion de los dinosaurios y el nucleo terrestre revisado en 3 de septiembre de 2011 Archivado desde el original el 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