铱化合物讲义

铱及铱化合物讲义
一、铱的发现
1803年英国化学家S.坦南特﹑法国人H.-V.科莱－德斯科蒂﹑A.F.de富尔克鲁瓦和N.-L.沃克兰在用王水溶解粗铂时﹐发现残留于器底的黑色粉末中有两种新元素铱和锇。

1804年坦南特将铱元素命名为iri-dium。

它来源于拉丁文iris﹐原意是“彩虹”。

这可能是由于铱的化合物具有多种色彩的缘故。

二、铱物理性质及存在：
铱为银白色的金属﹔熔点2410C﹐沸点4130C﹐密度22.421克/厘米﹔晶体结构为立方面心。

铱质硬而脆﹐难于机械加工﹐但在高温下可压成薄片或拉成细丝。

铱在地壳中的含量为1×10％﹐常与其它铂系元素一起分散于冲积矿床和砂积矿床中，自然界存在两种同位素﹕铱191﹑铱193。

三、铱的应用：
1、铱质坚硬﹐难以加工；
2、通常与铂熔成合金使用。

铂铱合金可制作电触点﹑插头﹑电阻丝﹑自来水笔尖﹑电唱机
针头﹑注射器针头﹑珠宝饰物﹑实验室器皿﹑电极﹑标准重量原器和长度原器（保存在巴黎的国际标准米尺就是用90％铂﹑10％铱的合金制成的）；
3、铑铱合金可制作高温热电偶。

4、含钨 5％的铱钨合金可做高温弹簧材料；
5、纯铱可用于制作高温坩埚﹑仪器零件﹑高温真空仪俵的金属丝﹑电气触头等；
6、铱可作氢化﹑脱氢﹑氧化等反应的催化剂。

四、铱化合物生成
1、二氧化铱：
铱粉在空气中加热到600C左右﹐得黑色或黄色二氧化铱粉末﹔但块状金属铱仅在表面生成二氧化铱薄膜
三氯化铱
铱粉在氯气流中加热至（高于450.C）600－620C﹐得绿色三氯化铱粉末
特性:易潮解，溶于水、盐酸、受强热时失去结晶水
保存：常温下密封干燥储存
2、氯铱酸和氯铱酸铵
制备方法复杂一些
根据制造方法不同分为高温氯化法和碱熔法（《贵金属深加工及其应用》P108，简单带过，不细讲）
五、化合物的应用
1、二氧化铱：钛基电极、电阻浆料的导电相材料
铱氧化物可配置成黑色和灰色颜料,呈色很强,因成本高,多用于高级陶瓷装饰
常用作玻璃印墨的无机颜料有如下一些：黑色——氧化铱、氧化锰等混合物；
红色——硫化镉；黄色——铬酸铅、硫化镉、铀盐；绿色——氧化铬；蓝色——铝酸钴；
褐色——氧化铁；白色——氧化钙、高岭土等
2、四氯化铱：防腐涂料四氯化铱
3、三氯化铱：显示器的液显颜色材料
①2,3-二苯基吡嗪与水合三氯化铱反应合成了一种新型吡嗪铱的配合物，生成一种高效率黄色磷光材
料
②利用2,3-二苯基喹喔啉和水合三氯化铱(IrCl
3?H
2
O)反应, 合成了一种新型喹喔啉铱的配合物
[Ir(DPQ)
2
(acac)]，一种新型红色磷光材料。

4、氯铱酸：
应用：氯碱行业电解槽
具体工艺：热草酸溶液浸渍的钛板，采用溶解有40%摩尔氯铱酸（以前用氯化铱），60%摩尔的氯化锡金属比例的盐酸溶液进行刷涂。

涂敷后在室温干燥，然后在马弗炉内550℃下，进行热处
理20分钟，形成一层由铱和锡的氧化物组成的氧化物表层。

上述操作重复20次，铱的涂
敷含量为25g/m2。

将上述制备好的电极电镀的阳极。

在实际应用中，生产商都是根据客户需求来定。

优点：贵金属沉积活性层为阴阳极，具有操作电流密度大、电流效率高、槽电压低、耐腐蚀性能优良、结构紧凑、维修方便无环境污染等优点
电解槽行业：日本发现采用日本专利还提出采用含有铱氧化物作为电极催化剂的阳极，改进了阳极的使用寿命。

这种电极含有铱金属氧化物并在电极表面形成一层多孔层。

这种电极还能用于
具有复杂形状的零件的滚镀。

目前国际知名电解槽生产公司：
美国大祥公司、日本旭化成公司、日本德山曹达、英国ICI公司、意大利迪诺拉公司、我国电解槽
我国自行研制德钌－钛阳极在氯碱工业中应用多年，目前我国具有制造金属阳极及金属阳极电解槽德全套技术，阳极涂层也有了新的改进，由化工部锦西化工研究岩研制的钌－铱－钛涂
层在工业上取得较大生产应用。

5、氯铱酸铵：试剂应用多。