イリジウム

外見がいけん
	銀ぎん白色はくしょく;
一般いっぱん特性とくせい
名称めいしょう, 記号きごう, 番号ばんごう	イリジウム, Ir, 77
分類ぶんるい	遷移せんい金属きんぞく
族ぞく, 周期しゅうき, ブロック	9, 6, d
原子げんし量りょう	192.217
電子でんし配置はいち	[Xe] 4f14 5d7 6s2
電子でんし殻から	2, 8, 18, 32, 15, 2（画像がぞう）
物理ぶつり特性とくせい
相そう	固体こたい
密度みつど（室温しつおん付近ふきん）	22.562 g/cm3
融点ゆうてんでの液体えきたい密度みつど	19 g/cm3
融点ゆうてん	2739 K, 2466 °C, 4471 °F
沸点ふってん	4701 K, 4428 °C, 8002 °F
融解ゆうかい熱ねつ	41.12 kJ/mol
蒸発じょうはつ熱ねつ	563 kJ/mol
熱容量ねつようりょう	(25 °C) 25.10 J/(mol·K)
蒸気じょうき圧あつ
原子げんし特性とくせい
酸化さんか数すう	6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -3
電気でんき陰性いんせい度ど	2.20（ポーリングの値ね）
イオン化いおんかエネルギー	第だい1： 880 kJ/mol
	第だい2： 1600 kJ/mol
原子げんし半径はんけい	136 pm
共有きょうゆう結合けつごう半径はんけい	141±6 pm
その他た
結晶けっしょう構造こうぞう	面めん心こころ立方りっぽう格子こうし構造こうぞう
磁性じせい	常つね磁性じせい
電気でんき抵抗ていこう率りつ	(20 °C) 47.1 nΩおめが⋅m
熱ねつ伝導でんどう率りつ	(300 K) 147 W/(m⋅K)
熱ねつ膨張ぼうちょう率りつ	6.4 μみゅーm/(m⋅K)
音おとの伝つたわる速はやさ; （微細びさいロッド）	(20 °C) 4825 m/s
ヤング率りつ	528 GPa
剛性ごうせい率りつ	210 GPa
体積たいせき弾性だんせい率りつ	320 GPa
ポアソン比ひ	0.26
モース硬度こうど	6.5
ビッカース硬度こうど	1760 MPa
ブリネル硬度こうど	1670 MPa
CAS登録とうろく番号ばんごう	7439-88-5
主おもな同位どうい体たい
	詳細しょうさいはイリジウムの同位どうい体たいを参照さんしょう
	表示ひょうじ;

イリジウム（英語えいご: iridium [ɨˈrɪdiəm]）は、原子げんし番号ばんごう77の元素げんそで、元素げんそ記号きごうは Irである。遷移せんい元素げんそかつ白金はっきん族ぞく元素げんそに分類ぶんるいされる元素げんその1つで、単体たんたいでは白金はっきん（プラチナ）に似にた金属きんぞく光沢こうたくを有ゆうする。

名称めいしょう

「イリジウム」という名なは、その塩類えんるいが、虹にじのように様々さまざまな色調しきちょうを示しめす事ことから、ギリシャ神話しんわの虹にじの女神めがみイリスにちなんで名付なづけられた^[2]。

所在しょざい

地球ちきゅうの地殻ちかく

イリジウムは白金はっきんの精錬せいれん時じに得えられる副産物ふくさんぶつとして採取さいしゅされている^[3]。このためプラチナの生産せいさん量りょうに、イリジウムの生産せいさん量りょうも依存いぞんする。ただ、地球ちきゅうの地殻ちかく中なかでの濃度のうどは0.001 ppm（1 ppb）に過すぎず^[4]^{[注釈ちゅうしゃく 1]}、イリジウムの1年間ねんかんの採掘さいくつ量りょうは、4トン程度ていどと少すくない。このため、レアメタル（希少きしょう金属きんぞく）として扱あつかわれている。

なお地殻ちかく中ちゅうでも偏在へんざいが見みられ、イリジウムの産出さんしゅつ量りょうの95パーセントを南みなみアフリカ共和きょうわ国こくが占しめており、南みなみアフリカ共和きょうわ国こくのブッシュフェルトの埋蔵まいぞう量りょうは、現在げんざい知しられている中なかで最大さいだいである。この他ほかには、ロシアのノリリスクや、カナダのサドバリーでも採掘さいくつされており、僅わずかながらアメリカ合衆国あめりかがっしゅうこくでも発見はっけんされている。

その他たの場所ばしょ

このように地球ちきゅうの地殻ちかく中ちゅうでは希少きしょうだが、地球ちきゅう内部ないぶのマントルには、地殻ちかくよりも遥はるかに高こう濃度のうどでイリジウムが含ふくまれている。また隕石いんせきにも、より高こう濃度のうどでイリジウムが含ふくまれており、その濃度のうどは0.5 ppm以上いじょうであるとされている。

特殊とくしゅな地層ちそう中ちゅうに含ふくまれるイリジウム

恐竜きょうりゅう絶滅ぜつめつに関かんする議論ぎろんで、白はく亜紀あきと古ふる第だい三紀みきの境界きょうかいの地層ちそう中ちゅうに大量たいりょうのイリジウムを含ふくんだ地層ちそうであるK-Pg境界きょうかい層そうが、しばしば登場とうじょうしてきた。イリジウムは、地表ちひょうでは非常ひじょうに少すくない金属きんぞくであるため、これは隕石いんせきまたは地球ちきゅうの深部しんぶ由来ゆらいの物ものと判断はんだんされ、これをユカタン半島はんとうへの隕石いんせきの衝突しょうとつを示しめす証拠しょうこであると言及げんきゅうされたり、デカン高原こうげんを形成けいせいした破局はきょく的てきな噴火ふんかが発生はっせいした証拠しょうこであると言及げんきゅうされたりしてきた。

→「K-Pg境界きょうかい」も参照さんしょう

性質せいしつ

物理ぶつり的てき性質せいしつ

常温じょうおん常つね圧あつで安定あんていなイリジウムの結晶けっしょう構造こうぞうは、面めん心こころ立方りっぽう構造こうぞう (FCC)である。常温じょうおん常つね圧あつにおかれたイリジウムは、展延てんえん性せいに乏とぼしく、非常ひじょうに硬かたいため、加工かこうも難むずかしい。

常つね圧あつにおけるイリジウムの融点ゆうてんは 2466 ℃、沸点ふってんは4428 ℃である。このように融点ゆうてんも高たかいため、そのままでは加工かこうや成形せいけいを行おこなう事ことが困難こんなんであり、一般いっぱん的てきには粉末ふんまつにしたイリジウム合金ごうきんを焼しょう結ゆいして使用しようする場合ばあいが多おおい。

イリジウム単体たんたいの密度みつどは 22.562 g/cm³^[5]であり、比重ひじゅうは全ぜん元素げんそ中ちゅうで2番目ばんめに大おおきい^{[注釈ちゅうしゃく 2]}。かつてはイリジウム22.65 g/cm³、オスミウム22.61 g/cm³とされ、イリジウムが全ぜん元素げんそ中ちゅう最大さいだいの比重ひじゅうとされてきたものの、計算けいさん時じの原子げんし数すうが間違まちがっていたため修正しゅうせいされた^[6]。

化学かがく的てき性質せいしつ

イリジウムの単体たんたいは、一般いっぱん的てきな酸さんやアルカリとは反応はんのうせず、常温じょうおんでは王水おうすいともほとんど反応はんのうしない。せいぜい、粉末ふんまつにすれば僅わずかに王水おうすいに溶とける程度ていどである。常温じょうおんでは酸素さんそとも反応はんのうが難かたく、貴金属ききんぞくとして扱あつかわれる。このように反応はんのう性せいが低ひくいため、Ir-10Al合金ごうきん化かする事ことで優すぐれた耐たい酸化さんか性能せいのうを与あたえられる^[7]。

しかしながら、高温こうおんでフッ素ふっそ、塩素えんそ、酸素さんそと反応はんのうする。また、高温こうおん酸化さんか雰囲気ふんいき中ちゅうでは揮発きはつ性せい酸化さんか物ぶつを生成せいせいする^[8]。なお、イリジウムは、-1, 0, +2, +3, +4, +6価かの原子げんし価かを取とり得える。参考さんこうまでに、酸素さんそと化合かごうしたイリジウムで安定あんていなのは、+4価かの二酸化にさんかイリジウムである。

鉱物こうぶつ

イリジウムを含有がんゆうした鉱石こうせき鉱物こうぶつには、次つぎのような物ものが見みられる。

自然しぜんイリジウム、(Ir,Os,Ru)
- （自然しぜんオスミウム）、(Os,Ir,Ru)
- （自然しぜんルテニウム）、(Ru,Ir,Os)
輝てるイリジウム鉱こう、IrAs₂

用途ようと

2020年ねん現在げんざい、白金はっきんとの比較ひかくで、概おおむね2倍ばいから2.5倍ばいほどと、非常ひじょうに高価こうかである。また、加工かこうも難むずかしいため、用途ようとは限かぎられてきた。

工業こうぎょう用よう

イリジウム単体たんたいや、イリジウムの合金ごうきんは、その硬度こうどや融点ゆうてんの高たかさから耐たい熱性ねっせいや耐たい摩耗まもう性せいが求もとめられる用途ようとで使用しようされる場合ばあいが多おおい^[7]。

高温こうおん耐たい酸化さんか性せい

人工じんこうのサファイアの単たん結晶けっしょうを製造せいぞうするための工業こうぎょう用ようのるつぼは、非常ひじょうに高たかい耐たい熱性ねっせいが求もとめられるため、イリジウムはるつぼの材料ざいりょうとして使用しようされ^[9]、イリジウムの用途ようととして最もっとも一般いっぱん的てきである。
高温こうおんに曝さらされても酸化さんか被膜ひまくが生成せいせいされ難がたいため、飛行機ひこうきや自動車じどうしゃエンジンの点火てんかプラグの電極でんきょくの材料ざいりょうとして使用しようされる^[3]。
ロジウム(Rh)との合金ごうきんは、IrRh熱ねつ電でん対たい温度おんど計けいとして 2100 ℃までの計測けいそくが可能かのうである^[10]^[11]。

耐たい摩耗まもう性せい

耐食性たいしょくせい・耐たい摩耗まもう性せいに優すぐれているため、高級こうきゅうな万年筆まんねんひつのペン先さきの材料ざいりょうとして、オスミウムなどと共ともに用もちいられる場合ばあいもある。

原器げんきの材料ざいりょう

白金はっきんとイリジウムの合金ごうきん(Pt-10Ir)は、キログラム原器げんきやメートル原器げんきの材料ざいりょうとして使つかわれてきた。

放射線ほうしゃせん源げん

人工じんこう的てきに作つくった放射ほうしゃ性せい同位どうい体たいのイリジウム192（¹⁹²Ir）は、非破壊ひはかい検査けんさの際さいの線せん源げんとして利用りようされている。

宝飾ほうしょく用よう

白金はっきんの硬化こうかのために、白金はっきんとの合金ごうきんの材料ざいりょうとしてイリジウムが使用しようされる場合ばあいが多おおく^[12]、指輪ゆびわやネックレスなどの多おおくの宝飾ほうしょく品ひんに用もちいられている。

また、近年きんねんではイリジウム単体たんたいを、結婚けっこん指輪ゆびわなどの材料ざいりょうとして用もちいる場合ばあいもある^[13]。

同位どうい体たい

→詳細しょうさいは「イリジウムの同位どうい体たい」を参照さんしょう

イリジウムの安定あんてい同位どうい体たいは、¹⁹¹Irと¹⁹³Irの2核種かくしゅのみで、天然てんねんに存在そんざいするイリジウムの同位どうい体たいは、この2種しゅである。

歴史れきし

1804年ねんにオスミウムと共ともにスミソン・テナント (S. Tennant) が、イリジウムも発見はっけんした^[2]。

脚注きゃくちゅう

[脚注きゃくちゅうの使つかい方かた]

注釈ちゅうしゃく

^ 地球ちきゅうの地殻ちかく中ちゅうでは、オスミウムとロジウムに次つぎ、イリジウムは3番目ばんめに低てい濃度のうどの元素げんそである。
^ 密度みつどが最大さいだいの元素げんそはオスミウム(Os)で、その密度みつどは、22.587 g/cm³である。

出典しゅってん

^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
^ ^a ^b 桜井さくらい弘ひろし『元素げんそ111の新しん知識ちしき』講談社こうだんしゃ、1997年ねん10月がつ20日はつか、314頁ぺーじ。ISBN 4-06-257192-7。
^ ^a ^b 御手洗みたらい容子ようこ『白金はっきん族ぞく金属きんぞくの構造こうぞう材料ざいりょうへの応用おうよう』まてりあ Vol.54 (2015) No.7 pp.339-342, doi:10.2320/materia.54.339
^ “The Element Iridium”. It's Elemental. Jefferson Lab. 2016年ねん10月がつ1日にち閲覧えつらん。
^ J. W. Arblaster: Densities of Osmium and Iridium, in: Platinum Metals Review, 1989, 33, 1, S. 14–16; Volltext.
^ グレイ(2010)
^ ^a ^b 御手洗みたらい容子ようこ、村上むらかみ秀之ひでゆき『Ir 基もと合金ごうきんの高温こうおん耐たい酸化さんか性せい』まてりあ Vol.52 (2013) No.9 p.440-444, doi:10.2320/materia.52.440
^ J. H. Carpenter: J. Less-common Met., 152(1989), 35-45., doi:10.1016/0022-5088(89)90069-6
^ イリジウムルツボ株式会社かぶしきがいしゃフルヤ金属きんぞく
^ 従来じゅうらいの約やく20倍ばいの耐久たいきゅう性せいを持もつ超ちょう高温こうおん用よう熱ねつ電でん (PDF)
^ 小倉おぐら秀樹ひできほか、「1950℃付近ふきんにおけるイリジウム-ロジウム熱ねつ電でん対たいの評価ひょうか技術ぎじゅつ」センシングフォーラム資料しりょう 31, 234-238, 2014-09-25, NAID 40020353679
^ “貴金属ききんぞくについて”. 日本にっぽんジュエリー協会きょうかい. 2017年ねん5月がつ1日にち閲覧えつらん。
^ “Luxury Iridium Jewelry”. American Elements. 2017年ねん5月がつ1日にち閲覧えつらん。

参考さんこう文献ぶんけん

セオドア・グレイ編へん、武井たけい摩利まり訳やく『世界せかいで一番いちばん美うつくしい元素げんそ図鑑ずかん』若林わかばやし文ぶん高だか(監修かんしゅう)、創つく元もと社しゃ、2010年ねん10月がつ22日にち、176-177頁ぺーじ。ISBN 978-4-422-42004-2。