Son Haberler

İridyum Nedir? (Özellikleri, Kullanımı)

-
Eylül 7, 2022
İridyum Nedir? (Özellikleri, Kullanımı)

İridyum, platin grubu metaller arasında yer alan dayanıklı ve çok sert metallerden biridir. Dünya kabuğunda ince bir iridyum katmanı bulunur.

İridyum Nedir? Özellikleri, Kullanımı

İridyum, keşfedilen metaller arasında en yüksek korozyon direnci olan elementtir. Natürel olarak bu özelliği nedeniyle bir hayli ürünün favorisi olan bir metaldir. Keşfedildiği tarihte çok kullanılan dolma kalemlerin uçlarında iridyum alaşımları seçim edilmiş. Sonraki senelerde özellikleri keşfedildikçe popülaritesi de çoğalmış. İridyum uyduları, bildiğiniz gibi iridyumdan üretilmiş uydular değil. Bazı irtibat uydularına bu adın verilmesinin çok ilginç bir nedeni var. İridyumun radyoaktif formuna kesinlikle dokunmayın, yakınlarında bulunmayın! Adı ve tuzları ile gökkuşağı arasındaki ilişkiyi de sanırım tahmin etmişisinizdir. Ayrıntılar yazımızda…


Tarihçesi

İridyum, 1803 yılında Londra’da Smithson Tennant tarafından keşfedilmiştir. Tennant, Güney Amerika’dan getirilen ve çözünmeyen platin metali üzerindeki çalışmaları sırasında iridyumu, osmiyumla beraber elde etmiştir. Osmiyum parçalarının hidroklorik ve nitrik asitle kral suyu birleştirilmesi sonucu elde edilmiştir. Tennant, kral suyunda platin cevherinin çoğunun eridiğini, az ölçüde siyah toz bıraktığını fark etti. Bu tozu elde eden öteki kimyacılar inceleme gereği dinlemedi; ancak Tennant bu siyah tozu incelemeye başladı. Platinden çok değişik özellikler gösterdiğini tespit etti. Keşfettiği yeni elemente “iridyum” isminı verdi.

İridyumu, keşfedildiği tarih olan 1803 yılında başka kimyagerlerin de keşfettiği belirtiliyor. Bu kimyacılar; H.V. Collet-Descotils, A.F. Fourcory, N.L. Vauguelin’dir. Bu kimyagerlerin de platin cevherinin asitte çözünmeyen kalıntıların iridyum keşfettiği yönünde bazı bilgiler mevcut. Ancak bilim dünyası kayıtlarında iridyum kâşifi olarak Smithson Tennant yer alıyor.

İridyumla alakalı bazı tarihler ise şöyle;

1834 yılında John Isaac Hawkins tarafından iridyumun ilk metal formu elde edildi ve ilk olarak dolmakalem uçlarında kullanıldı.
1850’li senelerden sonra platin-iridyum alaşımları kullanılmaya başlandı. Bu alaşımın ilk olarak kullanıldığı alanlardan biri, Amerika’daki iç savaş sırasında kullanılan Withwort toplarıydı.
1908 yılında ilk iridyum potaları üretildi. Bu potalar, yüksek sıcaklıktaki kimyevi reaksiyonlar için kullanıldı.

“İridyum” sözcüğü, Latince “gökkuşağı” anlamındaki “iris” sözcüğünden türetilmiştir. İris, aynı zamanda Yunan mitolojisindeki gökkuşağı tanrıçasının da adıdır. İngilizcesi “iridium”dur. “İris” ismi verilmesinin bir nedeni de iridyum tuzlarının gökkuşağı renklerinde olması ve çok renkli bileşikleridir.


Fiziksel ve Kimyevi Özellikleri

Kimyevi simgeyi “Ir” olan iridyumun atom numarası 77, atom ağırlığı 192,21, yoğunluğu 22,5 grcm3’cins. Erime noktası 2446 derece, kaynama noktası 4428 derecedir. Periyodik cetvelin 8. grubunda yer alır. Bir geçiş metali olan iridyumun kristal yapısı yüzey merkezli kübiktir. Platin Grubu Metaller PGM arasında yer alan iridyum, gümüş beyazı, sarımtrak beyaz renklerindedir. Çok sert ve kırılgan bir yapısı vardır. En yoğun elementler arasında osmiyumdan sonra ikinci sıradadır. Çok yüksek sıcaklıklarda dahi korozyona karşı dirençlidir. Metaller arasında korozyon direnci en yüksek metaldir. Yüksek sıcaklıklarda işlenebilir.

Halojenler ve ergimiş tuzlar yüzeyinde aşındırıcı tesir yapabilir. Erimiş sodyum klorür, sodyum siyanür gibi tuzlar tesir eder. Toz halindeki iridyum reaktiftir, yanıcı özelliği vardır. İridyum tuzları siyah, yeşil, mor, kırmızı, kahverengi, sarı ve mavi gibi gökkuşağı renklerinde olabilir. Saf iridyum, hiçbir asitten etkilenmez. Hatta hidroklorik asit ve nitrik asitten oluşan kral suyundan aqua regia dahi etkilenmez. İridyum oksit bileşiği suda çözünmez, kaynar klorür asidinde usulca çözünür. İridyum klorürün muhtelif kristal şekilleri vardır. İridyum fluorür, yavaş ısıtılmayla uçar, sulu çözeltide bozunur.

İridyum, yerkabuğunda platin madenlerinde az oranda bulunur. Tabiatta gümüşten 80 kat, altından 40 kat, platinden 10 kat daha az bulunur. Yerkabuğunda bulunma oranı milyonda 0,001 civarındadır. Uzaydaki asteroitlerde bol ölçüde iridyum vardır. Bu nedenle yeryüzünde de asteroitlerin düştüğü yerlerde iridyuma rastlanmaktadır. Osmiyum minerali iridiosmin de iridyum kapsayabilir. Hür halde çok nadir bulunur. Platin madenleri; alkalik ve ultra alkalik kayalarda, plaserlerde, kontakt metamorfik yataklarda ve kuvars damarlarında oluşur. Platin cevherinden dağılması için çok karışık operasyonlar uygulanır. Ticari olarak nikel ve bakır madenciliğinin bir yan ürünü olarak elde edilir.

Tabiatta iki izotopun karışımından oluşur. Bu izotoplar İr-191 ve İr-193’cins. Ir-193, daha bol bulunur. İridyumun radyoaktif izotopu İr-192’dir; yarılanma ömrü 73 gündür.


Hangi Alan ve Ürünlerde Kullanılır?

İridyum, yaygın olarak özel endüstriyel uygulamalarda ve bilimsel çalışmalarda kullanılır. Yeryüzüne meteorlardan gelen iridyum, herhangi bir maddenin uzaydan gelip gelmediğini tespit etmek için kullanılır. Platin alaşımları yüzde 10 civarında iridyum ihtiva eder. Platine yüzde 50 oranında iridyum katıldığında saf platinden 10 kat daha dayanıklı bir malzeme elde edilmiş olur. Kullanıldığı öteki alaşımlara da sertlik ve dayanıklılık kazandırır. Dayanıklı kimyevi aletlerin yapımında da faydalanılır. Radyoaktif özelliği nedeniyle gama ışını kaynağı olarak kullanılabilir. Radyoaktif izotop İr-192, röntgen makineleri gibi görüntüleme sistemlerinde kullanılmaktadır. İridyum bujiler, yüksek ateşleme performansı nedeniyle kullanıldığı motorlara efor kazandırır. Bu cins bujiler özellikler hava taşıtları motorlarında kullanılmaktadır. Optik lenslerde kullanılan iridyum parlamayı eksiltir.

İridyum, bileşikleri ve alaşımlarının kullanıldığı bazı ürünler şunlardır; bujiler, pusula, elektrik kontakları, kalem uçları, elektrik sistemleri, takı ve mücevherler, külçe kalıp alaşımları, miktar aletleri, yüksek sıcaklık potaları, elektrik kontakları, cep telefonları, cerrahi aletler…


İridyum ve Sağlık

İridyumun radyoaktif formu insan sıhhati için son derece risklidir. Radyoaktif İridyum-192, kurşun bloklar içinde muhafaza edilebilir. Sarih alanda vazgeçilirse 30 metrelik alandaki insanlarda ölümcül radyasyon tesirleri oluşur. Bunun yanında kanser tedavisinde de İr-192’den faydalanılmaktadır. Toz iridyumun cilt ve gözler için tahriş edici tesirleri vardır ve yanma tehlikeyi vardır. İridyum bileşikleri düşük oranda toksiktir.

Radyoaktif iridyumun tehlikesinin boyutunu anlatmak için bir örnek verelim: 18 Ekim 2016 tarihinde Sakarya’nın Arifiye ilçesinde bir baraj inşaatında iridyum bulan genç, bu maddeyi evine götürdü. Bir vakit sonra konutta bulunan herkesin ellerinde ve kalçalarında yanıklar ve delinmeler oluşmaya başladı. Yapılan kontrollerde gencin 300 bin röntgen filmi miktarında radyasyona maruz kaldığı tespit edildi. Dahası gencin iridyumu taşırken bindiği toplu taşıma taşıtlarındaki insanlar ve hatta yanından geçen insanların dahi radyasyondan etkilenerek kanser tehlikeyi ile karşı karşıya olabilecekleri açıklandı. Araştırmalarda gencin bulduğun maddenin “İridyum-192” olduğu açıklandı. Gencin ve ailesinin son durumunu öğrenmiyoruz; ancak radyoaktif iridyumun insan sıhhatina tesiri bu biçimde…

Bunları Öğreniyor Musunuz? 

Dinozorların neslinin bir göktaşı nedeniyle tükendiği teorisini desteklemek için yerkabuğundaki jeolojik takvime göre 65 milyon sene yaşındaki iridyum katmanları kullanılmıştır.
Dünya kabuğunda çok ince bir iridyum katmanı vardır. Dünya çekirdeğinde çok büyük ölçüde iridyum bulunduğu tahmin edilmektedir.
Ünlü bilim kurgu yazarı Isaac Asimov, kendisinin planladığı ve “pozitronik beyin” isminı verdiği teknolojik aygıtın platin-iridyum alaşımından oluştuğunu belirtmiştir.
2016 yılında bir tıraş bıçağı firmasının ürettiği yüksek saflıkta iridyumdan üretilmiş usturanın bedeli 100 bin dolar olarak açıklandı.
Uydu telefonları, çağrı makineleri gibi irtibat taşıtlarının kullanımını sağlamak için dünya yörüngesine yerleştirilen uydulara “iridyum uyduları” ismi verilir. Bunun nedeni, ilk planlanan sayısının 77 olmasıdır. Yani iridyumun atom kütle numarası 77’dir, bu uydular da 77 adet olarak planlanmıştır.
İridyum uyduları 100 dakikada dünya yörüngesini dolanır. Bu sırada antenlerinin yüksek yansıtıcı özelliği zaman zaman güneş ışığını şiddetle yansıtır. Bu yansımaya “iridyum parlaması” ismi verilir.
Korozyona en dayanıklı metal olduğu için beynelmilel standart kg, ilk olarak yüzde 90 platin, yüzde 10 iridyum alaşımından üretildi.
İridyum, dünyada senelik 3 ton civarında üretilir.
İridyum kapsayan madenler ağırlıklı olarak Brezilya, Amerika Birleşik Devletleri, Myanmar, Güney Afrika, Rusya ve Avustralya’da bulunur.
Türkiye’de iridyum madenciliği yapılmamaktadır.