銥(Iridium)
銥(Iridium)
臺北市立永春高級中學一年級廖秉彥/臺北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師
銥是一種化學元素，18 世紀時科學家發現將鉑放入王水中，會產生可溶性鹽類，並會生成少量不可溶的殘留物。英國化學家特南特(Tennant)分析此殘留物，推斷可能有新的金屬元素存在。而後沃克朗（Vauquelin）把殘留物在酸鹼中浸洗，得到一種揮發性氧化物，他認為是新元素的氧化物。後來特南特又大量分析殘留物，而得到兩種新元素，即是鋨和銥兩種元素。
特性
銀白色，質地硬但易碎，原子序 $$77$$，抗腐蝕力是所有化學元素中最高的。可以在高溫下抵抗大部分酸、鹼的侵蝕，且是第二硬的金屬，熔點極高，難以鑄造和塑形，密度也極高，必須使用X射線結晶學(crystallography)的技術來測量其密度，密度約為 $$22.56~g/cm^3$$。
(銥 $$\mathrm{_{77}Ir}$$，圖片來源：wikipedia)
同位素
銥的同位素有很多種，但自然界存在的只有兩種，其他皆是人工合成的，其中 $$\mathrm{^{193}Ir}$$ 在自然界中的含量最多，半衰期 $$73.827$$ 天，而所有的人造銥的同位素，都具有放射性，這些同位素發現的時間都較晚，而最晚發現的就是 $$\mathrm{^{171}Ir}$$。
銥至少有 $$32$$ 種的同核異構體(nuclear isomer)存在，最穩定的同核異構體是 $$\mathrm{^{192m2}Ir}$$，半衰期為 $$241$$ 年，而最不穩定的同核異構體就是 $$\mathrm{^{190m3}Ir}$$，半衰期極短，只有 $$2$$ 微秒。$$\mathrm{^{191}Ir}$$ 是所有元素中第一個被證實呈現梅斯堡效應(Mössbauer effect)效應的同位素，在眾多領域上都有它的應用，如礦物學、化學、物理學、冶金學、生物化學等。
化合物
銥的氧化物有很多種，有氫氧化物、氯化物、硫化物和氧化物，其中以二氧化銥的相關研究較多，它是一種棕色的粉末。銥還可以形成銥酸，只要將銥置於高溫下與氧化鉀或超氧化鉀反應即可製得銥酸($$\mathrm{K_2IrO_3}$$ 與 $$\mathrm{KIrO_3}$$)，而如何形成四氧化銥呢?用基質隔離方法以紫外線照射過氧化銥的錯合物即可製得，這化合物在極高的溫度下無法保持固態。在工業上，最重要的銥化合物就是六氯銥酸，離子呈黑色，可轉變成許多銥的化合物。
存量
銥是一種非常稀有的元素，在地殼裡的含量非常少，就連價值昂貴的金其含量也是它的好幾倍，但是它在隕石中含量較高，科學家們猜測，銥因為密度高而且易與鐵結合，故推論它可能沉積到地球底部了。在自然界中，只能看到純銥金屬或合金，其中最常見的就是銥鋨合金。
用途
它的用途相當廣泛，載重等多方面都相當有用，例如:做為質量與長度量度標準的國際公斤、公尺原器就是由 $$90\%$$ 鉑和 $$10\%$$ 銥的合金形成的，現在的長度公尺已改用光與時間來定義，但質量仍由公斤原器來定標準。而以它的優點與特性可用來製造噴絲板，也可做成指南針，還可摻雜在交通工具裡，例如:頂級汽車的活星塞頂端，會使用少量的銥金屬來延長活星塞的壽命，所以它是一個相當好用的物質，此外由於銥的高耐磨性很適合做成鋼筆的筆尖，此種筆尖可在紙上書寫七十公里以上的長度。
參考資料:
- Iridium。檢索日期 2014.8.1, http://en.wikipedia.org/wiki/Iridium。
- STUDIO HARD Deluxe。超萌!化學元素週期表。如何出版社。
- 西奧多、葛雷，譯者吳瑤玲(2010) 。看得到的化學，你一輩都會用到的化學知識。台北市:大是文化有限公司。
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