Iridium – Steckbrief

Stellung im Periodensystem

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Vorkommen und Gewinnung

Iridium gehört zu den seltensten Elementen der Erdkruste. Es kommt in Erzen zusammen mit den anderen Platinmetallen vor, manchmal auch als natürliche Legierung mit Osmium. Dass es so selten ist, hat einen geologischen Grund: Iridium löst sich gut in Eisen. Als die junge Erde noch aufgeschmolzen war, sank der größte Teil mit dem Eisen in den Erdkern, und in der Kruste blieb nur wenig zurück. Asteroiden enthalten dagegen deutlich mehr Iridium als die Gesteine an der Erdoberfläche.

Daraus entstand eine der bekanntesten Hypothesen der Erdgeschichte. 1980 meldeten der Physiker Luis Alvarez, sein Sohn, der Geologe Walter Alvarez, und ihre Kollegen, dass eine dünne Tonschicht, unter anderem bei Gubbio in Italien, sehr viel mehr Iridium enthält als die Schichten darüber und darunter. Diese Schicht liegt an der Grenze zwischen Kreide und Paläogen und ist rund 66 Millionen Jahre alt. Damals starben die Dinosaurier, mit Ausnahme der Vögel, und viele andere Arten aus. Die Forscher erklärten die Iridium-Anomalie mit dem Einschlag eines Asteroiden, dessen Staub sich über die ganze Erde verteilte. Später fand man bei Chicxulub in Mexiko einen passenden Krater. Heute gilt der Einschlag als wichtige Ursache des Massenaussterbens.

Gewonnen wird Iridium als Nebenprodukt der Platin- und Nickelgewinnung, vor allem in Südafrika und Russland. Die Weltproduktion liegt bei nur wenigen Tonnen im Jahr. Entdeckt hat es der englische Chemiker Smithson Tennant in London, im schwarzen Rückstand, der beim Auflösen von Rohplatin zurückbleibt. Die Salze des neuen Elements zeigten viele Farben, deshalb gab er ihm den Namen der Regenbogengöttin.

Eigenschaften und Reaktionen

Iridium gehört zu Periode 6 und Gruppe 9 und liegt unter dem Rhodium. Seine Elektronenkonfiguration lautet [Xe] 4f¹⁴ 5d⁷ 6s², die Elektronegativität liegt bei 2,2. Das Metall schmilzt erst bei 2446 °C, und der Siedepunkt liegt bei 4428 °C. Die Dichte von 22,42 g/cm³ entspricht ungefähr dem Doppelten der Dichte von Blei.

Kompaktes Iridium ist silberweiß, sehr hart und so spröde, dass es sich nur bei hohen Temperaturen formen lässt. Dafür ist es sehr stabil: Weder Säuren noch heißes Königswasser greifen es an. Nur Salzschmelzen und bei hohen Temperaturen Halogene wie Chlor greifen es an.

In Verbindungen tritt Iridium meist mit den Oxidationszahlen plus drei und plus vier auf. In einem Kation, das man im Hochvakuum untersucht hat, erreicht es sogar plus neun, die höchste bisher nachgewiesene Oxidationszahl eines Elements.

Verwendung in Alltag und Technik

Iridium wird nur in kleinen Mengen gebraucht, aber überall dort, wo Härte, Hitzebeständigkeit und Korrosionsfestigkeit zählen. Zündkerzen mit einer feinen Iridiumspitze an der Elektrode halten besonders lange, weil das Metall den Funken und der Hitze im Motor standhält. Tiegel aus Iridium dienen dazu, Kristalle aus Schmelzen zu ziehen, die weit über tausend Grad heiß sind. In der PEM-Elektrolyse, die aus Wasser und Ökostrom Wasserstoff gewinnt, dient Iridiumoxid an der Anode als Katalysator, weil es dem sauren Milieu standhält. Wegen der Seltenheit gilt Iridium dort als Engpass.

Eine Legierung aus neunzig Teilen Platin und zehn Teilen Iridium ist hart, dauerhaft und chemisch beständig. Aus ihr bestanden der Urmeter von 1889 und das Urkilogramm, ein kleiner Zylinder, der bei Paris aufbewahrt wurde und lange die Masseneinheit festlegte. Der Meter hängt heute von der Lichtgeschwindigkeit ab, und das Kilogramm ist seit 2019 über die Planck-Konstante definiert.

Das radioaktive Isotop Iridium-192 wird als Strahlenquelle genutzt, etwa zum Prüfen von Schweißnähten und in der Krebstherapie. Das geschieht ausschließlich in abgeschirmten Geräten durch geschultes Personal.

Kurz gefragt

Welche Ordnungszahl hat Iridium (Ir)?

Häufige Fragen