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Accueil > Science pour tous > 2019 - Année internationale du tableau périodique des éléments > Tous les éléments présentés

Iridium

Métal très dur et cassant d’aspect brillant et argenté de la famille des platinoïdes, l’iridium est l’un des éléments les plus rares sur notre planète (environ 40 microgrammes par tonne de roche ou sédiments). Il est par contre bien plus abondant dans les météorites. Sur Terre, la limite géologique entre le Crétacé supérieur (ou maastrichtien) et les premiers sédiments du Paléocène (ère tertiaire), datée de - 65 Ma, coïncide avec une couche marneuse riche en iridium. Il est possible que la présence de cette strate corresponde à la chute météoritique de Chicxulub (Yucatan, Mexique), reliée à l’une des plus effroyables extinctions d’espèces.

Aussi dense que l’osmium (élément 76), très résistant à l’oxydation et aux acides, y compris l’eau régale (laquelle est capable d’attaquer l’or), l’iridium se rencontre principalement à l’état natif, combiné à l’osmium, au nickel ou au cuivre. Il est obtenu essentiellement à partir des scories de la métallurgie de ces deux derniers métaux.

Après mise en solution de ces résidus miniers en milieu fortement oxydant, l’iridium se retrouve sous forme d’ions hexachloroiridate IrCl6 2-, qui est isolé du mélange par extraction liquide-liquide par divers composés azotés (amines). Le métal est ensuite obtenu sous forme de poudre ou d’éponge par réduction des ions IrCl6 2-par le dihydrogène. Chimiquement très peu réactif, l’iridium ne devient inflammable qu’à très haute température et sous forme divisée. L’iridium et ses composés n’ont pas de rôle biologique et ne sont pas toxiques.

Iridium métallique -
Crédit photo : http://images-of-elements.com/iridium.php, 2010.Wikimedia.org

Étymologie  : La déesse de l’Ancienne Grèce Iris, divinité de l’Arc en Ciel a donné son nom à l’iridium, dont les sels sont vivement colorés en solution.

Origine : L’iridium est un élément produit à 99% par capture de neutrons rapides, comme par exemple lors de la fusion d’étoiles à neutrons, où les neutrons rapides dans les coeurs très denses des étoiles sont capturés et grossissent les noyaux des éléments du pic du fer. Il est aussi synthétisé à 1% par capture lente de neutrons dans les étoiles de masse intermédiaire en fin de vie (branche asymptotique des géantes).

Historique  : Les chimistes du XVIIIèmesiècle travaillant sur le platine ont toujours remarqué qu’une faible partie de ce métal (alors isolé sous forme impure) n’était pas attaqué par l’eau régale (mélange acide nitrique/acide chlorhydrique). Le résidu noir insoluble dans ce milieu a été étudié par le britannique Tennant et le français Vauquelin au tout début du XIXème siècle. Deux métaux, l’osmium et l’iridium ont ainsi pu être mis en évidence. Un échantillon d’iridium de bonne pureté a été obtenu pour la première fois en 1842.
La fusion extrêmement difficile du métal (vers 2450°C) a été longtemps un handicap à toute application de notre élément. En 1860, les français J.H. Debray et H. Sainte-Claire-Deville ont été les premiers à réaliser la fusion de l’iridium. En 1880, les ingénieurs étasuniens Holland et Dudley ont réussi à fondre et mouler l’iridium en mélangeant le minerai chauffé avec du phosphore rouge. En 1887, Dudley dépose un brevet concernant la première électrodéposition de l’iridium.

William Lofland Dudley (1859-1914) professeur de chimie et toxicologie, Université de Cincinnati (Ohio) -
Crédit photos : Thuss Bros. 1895. Wikimedia.org

L’iridium dans la vie courante  : Les principales applications de l’iridium découlent de la dureté du métal et de sa résistance à la corrosion. Son caractère cassant peut facilement être combattu en lui ajoutant de faibles quantités de titane ou zirconium (<< 1%)
Les anciens prototypes du mètre-étalon et du kilogramme-étalon, conservés au Bureau International des Poids et mesures (Sèvres), sont à base de platine iridié (alliage contenant 10 % d’iridium). Les alliages spéciaux avec l’osmium (osmiridium) sont utilisés pour les pointes de stylo, les roulements de compas et les balances de haute précision. Les bougies d’allumage à base d’iridium, capable de résister à des températures supérieures à 2 000°C, sont utilisées dans l’aviation.

Kilogramme standard en platine iridié, conservé au National Institute of Standards and Technology (NIST, Gaithersburg, Maryland).
Cet échantillon est certifié de façon périodique par le Bureau International des Poids et Mesures de Sèvres (92, France) - Crédit photos : NIST, 2011. Wikimedia.org

Utilisation de l’Iridium à l’Institut UTINAM  : Il n’y a pas d’application pour l’iridium à l’Institut UTINAM.