이리듐 원소의 성질과 이용

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이리듐(이리디엄 Iridium, Ir)

 

󰋯  원자번호：77

󰋯  족：6주기 9족, 전이원소

󰋯  원자량：192.217

󰋯  밀도：22.56 g/cm^-3

󰋯  각 전자궤도의 전자 수：2, 8, 18, 32, 15, 2

󰋯  mp：2,466℃ / 󰋯  bp：4,428℃

 

이리듐(이리디엄, 아이리디엄)은 지각 중에 매장량이 매우 적은 원소로서, 가장 단단하지만 부서지기 쉬운 은백색의 백금족 전이원소이다. 또한 이리듐은 오스뮴 다음으로 밀도가 높고(물의 약 20배), 부식에 가장 강한 금속으로서, 백금과 동일하게 귀금속으로 취급하고 있다. 이 원소는 백금이나 니켈을 포함하고 있는 광석에서 주로 발견된다.

 

이리듐은 오스뮴을 발견한 영국의 화학자 티넌트(Smithson Tennant 1761-1815)가 1803년에 백금 광석을 왕수에 녹인 잔여물에서 발견했다. 그는 이 원소에 라틴어로 무지개를 뜻하는 iris 를 따서 iridium이라 명명했다. 무지개를 따온 곳은 이리듐의 화합물들이 다양한 색을 가졌기 때문이다.

 

백금광으로부터 이리듐을 순수 분리하기는 매우 힘들고 비용이 많이 든다. 오늘날 1년 동안에 생산되는 이리듐의 양은 3톤 정도라고 한다. 이리듐의 합금은 고온과 부식에 강하므로 로켓 엔진 제조에 쓰이며, 백금처럼 촉매로도 이용된다. 이리듐은 다른 원소와 화학결합을 할 때 전자를 얻거나 잃거나 하면서 -3가[(Ir(CO)₃]에서 +6가(IrF₆)까지 다양한 산화물을 만든다.

 

 

물질의 단단함(경도硬度)를 나타내는 단위에 ‘비커즈 경도’라는 것이 있으며 HV로 나타낸다. 가장 단단한 원소의 하나로 알려진 백금은 56HV이고, 50%의 이리듐을 포함한 백금 합금은 500HV가 된다.

 

파리의 국제표준국에 비치되어 있는 길이(1m)와 무게(1kg)의 기준이 되는 원기(原器)는 변형을 최소화하도록 90%의 백금과 10%의 이리듐 합금으로 만든(1889년에 제작) 것이다.

 

 

♬    운석에 많은 원소 이리듐

이리듐은 지각 중에는 매우 귀한 원소이지만, 우주에서 날아든 운석 속에는 훨씬 많이 포함되어 있다. 미국의 지질학자인 알바레즈(Walter Alvarez 1940~ )는 1980년에 이탈리아의 어떤 암석층에서 지구상 어디에서도 찾을 수 없는 다량의 이리듐이 포함된 지층을 발견했다. 그 지층이 생겨난 연대를 조사한 결과 약 6,500만 년 전에 형성된 것이었다. 조사를 계속한 결과 지구상의 다른 지역에서도 같은 시기에 형성된 이리듐이 많이 포함된 지층이 계속 발견되었다. 이 시기는 공룡이 지구상에서 사라진 때와 일치한다. 이때의 이리듐 지층 발견으로 말미암아 6,500만 년 전에 거대한 운석이 지구와 충돌하여 장기간 기상이변과 여러 재난이 발생하면서 공룡이 사라지게 되었다는 생각을 하게 되었다. ​ ‘운석충돌설’(알바레즈설)로 불리는 이 주장은 다른 과학자들의 지지를 받고 있다.

 

 

오스뮴 원소의 성질과 이용