Periodensystem: Iridium

Reines Iridium ist ein silbrig glänzendes, sehr hartes Edelmetall, das nach Osmium die zweithöchste Dichte aller reinen Metalle besitzt. Im Gegensatz zum dehnbaren Rhodium ist Iridium sehr spröde. Daher ist das Metall als Werkstoff sehr schwer zu bearbeiten. Mit einem Schmelzpunkt von 2446 °C liegt Iridium auf dem achten Platz bei den Elementen mit dem höchsten Schmelzpunkt. Iridium ist das beständigste aller Platinmetalle. Kompaktes Iridium wird von keiner Säure und nicht einmal von Königswasser angegriffen. Lediglich das sehr feine Pulver löst sich sehr langsam in konzentrierter Schwefelsäure oder in Königswasser auf. Iridium reagiert bei Rotglut mit Sauerstoff unter Bildung von schwarzem Iridium(IV)-oxid IrO₂:

Mit Sauerstoff entsteht oberhalb von 1200 °C das flüchtige Iridiumtrioxid IrO₃. Mit Chlor reagiert Iridium zu olivgrünem Iridium(III)-chlorid IrCl₃ oder zu braunem Iridium(IV)-chlorid IrCl₄. Mit Fluor entsteht gelbes, leicht flüchtiges Iridium(VI)-fluorid IrF₆. Aus diesem kann gelbgrünes Iridium(V)-fluorid hergestellt werden. Einige der Salze oder Komplexe sind farbig.

Der Nachweis von Iridium(IV)-Ionen erfolgt im Labor durch Fällen eines roten Komplexes: Eine Iridium(IV)-chlorid-Lösung wird mit Salzsäure angesäuert, erhitzt und dann mit Kaliumchlorid versetzt. Dabei setzen sich kleine, rubinrote Kristalle ab, deren oktaedrische Form im Mikroskop sichtbar wird. Der Niederschlag besteht aus einem unlöslichen Kaliumhexachloroiridat(IV)-Komplex. Analog dazu erhält man mit Osmium(IV)-Ionen rote Kristalle mit einem Kaliumhexachloroosmat(IV)-Komplex. [Lit 152]

Iridium kommt als Beimengung in Dental-Legierungen vor. Da es nur in geringsten Mengen beigemischt ist, liegen für eine toxikologische Beurteilung zu wenige Daten vor.

Häufigkeit sehr selten

Das Element Iridium ist auf der Erde etwa fünfmal seltener als Gold und Platin. In der Natur kommt es elementar als Iridium gediegen vor und findet sich selten in Form von kleinen Nuggets als Fluss-Seife. Fundstellen gibt es zum Beispiel bei Jekaterinburg im russischen Ural. Meist tritt es in Begleitung des Platins auf und kommt zusammen mit Osmium in der Osmiumvarietät Iridosmium vor. Wichtige Vorkommen liegen in Witwatersrand in Südafrika, im Ural, in Nord- und Südamerika, in Tasmanien, in Borneo und in Japan.

Iridium und Osmium wurden zusammen entdeckt: Im Jahr 1803 untersuchte der britische Chemiker Smithson Tennant (1761–1815) in London die beim Lösen der Platinerze im Königswasser erhaltenen unlöslichen Rückstände. Dabei fiel ihm ein schwärzliches Pulver mit Metallglanz auf. Er hielt es zunächst für Graphit. Beim Versuch, eine Legierung mit Blei zu erzeugen, kam er zum Schluss, dass es sich um ein neues Metall handeln muss. Im Herbst des gleichen Jahres fand Hyppolyte-Victor Collet-Descotils (1773–1815) heraus, dass das Pulver den Niederschlag aus einer ammoniakalischen Platinsalzlösung rot färbte. Louis-Nicolas Vauquelin (1763–1829) konnte aus dem Pulver ein flüchtiges Oxid herstellen.

Der Entdecker des Iridiums

Der Brite Smithson Tennant entdeckte das Iridium zusammen mit dem Osmium.

1904 präsentierte Tennant die Ergebnisse der Royal Academy. Er berichtete von der Entdeckung zweier neuer Elemente, die er chemisch separieren konnte. Das erste Element benannte er aufgrund der Farbigkeit der Salze nach dem griechischen Wort iris für Regenbogen. Aufgrund des stechenden, chlorähnlichen und rettichartigen Geruchs des Osmiumoxids benannte er das zweite neue Element nach dem griechischen Wort osme für Geruch. Tennant kam 1815 in einem tragischen Unfall beim Überqueren einer Brücke mit einem Pferd ums Leben.

Der deutsch-russische Chemiker Hans Rudolph Hermann (1805–1879) entdeckte 1841 in einer Goldmine im Ural ein Iridium-Osmium-Mineral, das heute als Varietät des Minerals Osmium unter der Bezeichnung Iridosmium bekannt ist. In diesem – von Hermann „Irit" genannten Mineral – entdeckte der deutsch-baltische Chemiker und Pharmazeut Karl Ernst Claus (1796–1864) im Jahr 1844 das Element Ruthenium, das darin mit bis zu drei Prozent Anteil enthalten war. [Lit 138]

Iridium fällt zusammen mit den anderen Platinmetallen bei der klassischen Platinherstellung an. Nach einer Behandlung des Platins mit Königswasser finden sich Ruthenium, Osmium, Rhodium und Iridium im unlöslichen Rückstand, während Platin, Gold und Palladium gelöst werden. Die ungelösten Metalle werden einzeln durch chemische Reaktionspartner abgetrennt. Durch Schmelzen mit Natriumperoxid und Wasser bildet sich Iridium(IV)-oxid. Dieses zerfällt beim Glühen in Iridium und Sauerstoff. Effizienter ist heute aber das moderne Verfahren mit Hilfe der Solvent-Extraktion bei der Platingewinnung.

Platin-Iridium-Legierungen mit 20 bis 30 Prozent Iridium werden aufgrund ihrer großen Härte und Korrosionsbeständigkeit in Spitzen von Füllfederhaltern, in Injektionsnadeln, in chirurgischen Instrumenten, in Labortiegeln, in elektrischen Schaltkontakten oder in Zündkerzen für Flugzeugmotoren eingesetzt. Platin Iridium 800 (PtIr 800) ist eine sehr widerstandsfähige Legierung für Schmuck, die aus 80% Platin und 20% Iridium zusammengesetzt ist. Der Vorteil dieser Legierung besteht darin, dass der Schmelzpunkt mit 1830 °C niedriger liegt als beim reinen Iridium, so dass ein Juwelier mit seiner Ausrüstung die Legierung noch bearbeiten kann. Zum Einschmelzen von reinem Iridium wäre ein Lichtbogenofen notwendig. Das Urmeter und das Urkilogramm enthalten eine Legierung aus 90 Prozent Platin und 10 Prozent Iridium. Die Gläser hochwertiger Sonnenbrillen sind mit einer dünnen Iridiumschicht zum UV-Schutz bedampft.