贵金属铱,

🗣 SL提问: 贵金属铱

✍️ Ai批改: 铱（Iridium）是一种非常稀有、高密度且极其耐腐蚀的贵金属元素，属于铂族金属家族（包括铂、钯、铑、钌、锇和铱）。以下是关于铱的关键信息：

1、基本属性：
* 符号： Ir
* 原子序数： 77
* 密度：约 22.56 g/cm³，是已知密度最大的元素（在标准条件下略高于锇）。
* 熔点： 2466°C，是熔点最高的元素之一。
* 沸点：约 4428°C。
* 颜色：银白色，略带淡黄色调。
* 硬度：硬且脆，难以加工。
* 化学稳定性：耐腐蚀性极强。它是所有金属中最耐腐蚀的，在高温下也极为稳定。
* 不受任何酸（包括王水）、碱、熔融金属或硅酸盐的侵蚀。
* 仅能被某些熔融盐（如熔融的氰化钠或氢氧化钠）或卤素在高温下缓慢腐蚀。

2、发现与来源：
* 1803年由英国化学家史密森·坦南特在铂矿石的不溶残渣中发现，因其化合物呈现多种颜色（源自希腊神话中的彩虹女神 Iris）而得名。
* 非常稀有，地壳丰度极低，估计只有十亿分之一左右。
* 主要作为开采铂矿或镍矿的副产品获得。
* 主要产地：南非（布什维尔德杂岩体）、俄罗斯（诺里尔斯克）、津巴布韦、加拿大、美国等。

3、主要应用：
铱的极端物理和化学特性使其在需要极高可靠性、耐久性和稳定性的尖端领域不可或缺：
* 高温应用：
* 坩埚：用于生长高熔点氧化物晶体（如蓝宝石、钇铝石榴石激光晶体），以及处理强腐蚀性物质。
* 高温设备部件：如热电偶保护套管、电极等。
* 电接触材料：火花塞电极（尤其在航空和赛车领域）、需要承受高电压电弧的开关触点。
* 化学工业：
* 催化剂：用于生产乙酸（铑-铱催化剂）、电解水制氢（析氧反应催化剂）等过程。
* 耐腐蚀设备：阀门、泵轴、实验器皿（用于强酸、强碱环境）。
* 尖端科技：
* 笔尖：高档钢笔笔尖（如“铱金笔”）上那个极耐磨的小圆粒，实际上通常是铱与其他铂族金属的合金。
* 医疗器械：放射性治疗设备（如近距离放射治疗癌症的铱-192源）、起搏器电极。
* 航空航天：火箭发动机喷嘴、高温结构件。
* 科学研究：国际千克原器的标准材料（历史上，现已被新定义取代）、粒子物理探测器部件。
* 地质学：铱异常层（K-Pg边界黏土层）是白垩纪-古近纪灭绝事件（恐龙灭绝）由小行星撞击造成的关键证据之一。

4、投资与市场：
* 铱是交易量最小的铂族金属之一，市场相对不透明，流动性较低。
* 价格昂贵且波动大，受工业需求（尤其是新兴的电解水制氢催化剂需求）、供应中断（主要产地政治风险）、回收量和投资者情绪影响显著。
* 投资者通常通过购买实物金属（锭、条，但非常罕见且昂贵）、交易所交易基金或投资于开采铂族金属的公司股票来间接接触铱。

5、安全性与环境影响：
* 固态金属铱生物惰性，通常认为是无毒的，接触风险低。
* 铱粉末易燃，需小心处理。
* 某些铱化合物可能有毒或刺激，需按化学品安全规范操作。
* 放射性同位素铱-192 是强伽马射线源，用于工业探伤和医疗，但必须严格遵守辐射防护规程。
* 开采和精炼过程对环境有影响（与其他金属类似）。
* 回收是获取铱的重要途径（从废旧催化剂、电子元件等），对资源保护和环境可持续性至关重要。

总结：

铱是一种极其稀有、密度极高、熔点极高、耐腐蚀性极强的贵金属。它的这些极端特性使其在最苛刻的环境下成为不可替代的关键材料，广泛应用于高温技术、耐腐蚀设备、电接触点、催化剂、尖端科学仪器、医疗设备以及航空航天等领域。虽然市场相对小众且价格波动剧烈，但其在推动高科技发展中的作用无可替代。它的发现甚至为解开地球历史上最大的生物灭绝事件之谜提供了关键线索。处理铱（尤其是粉末和化合物）需要注意安全，其放射性同位素的应用需严格管控。回收利用对铱资源的可持续性非常重要。

铱是材料科学领域的“硬核”选手，虽然公众知名度不如黄金铂金，但在支撑现代工业和科技发展的“幕后”扮演着至关重要的角色。