Iridium

O irídio é um elemento químico com o símbolo Ir e número atômico 77. Este metal branco-prateado, que possui um leve tom amarelado, pertence ao grupo da platina. É muito duro e quebradiço, e é o segundo metal natural mais denso, perdendo apenas para o ósmio; sua densidade, medida por cristalografia de raios X, é de 22,56 g/cm³. O elemento recebe seu nome da palavra grega 'íris', que significa arco-íris, uma referência às muitas cores observadas em seus compostos. Existem apenas dois isótopos naturais: 191Ir e 193Ir, ambos estáveis, sendo o 193Ir o mais abundante. O irídio é excepcionalmente resistente à corrosão, mantendo-se estável mesmo em temperaturas de até 2.000 °C. É um dos elementos mais raros na crosta terrestre; em 2023, a produção global foi estimada em apenas 6.800 quilogramas. O químico britânico Smithson Tennant descobriu o irídio em 1803, isolando-o dos resíduos insolúveis em ácido de minérios de platina. Seus principais usos incluem velas de ignição de alto desempenho, cadinhos para recristalização de semicondutores em altas temperaturas e eletrodos para produção de cloro no processo cloro-álcali. Compostos de irídio, particularmente cloretos e iodetos, servem como catalisadores industriais, e o elemento também é um componente em alguns OLEDs. O irídio é muito mais abundante em meteoritos do que na crosta terrestre. Esse fato levou à hipótese de Alvarez: uma camada de irídio excepcionalmente alta no limite Cretáceo–Paleogeno sugeriu que um impacto extraterrestre massivo — agora associado à cratera de Chicxulub — causou a extinção dos dinossauros não avianos há 66 milhões de anos. Da mesma forma, uma anomalia de irídio em amostras de testemunhos do Oceano Pacífico aponta para o impacto Eltanin há aproximadamente 2,5 milhões de anos. Como um metal do grupo da platina, o irídio se parece com a platina, mas com um tom amarelado fraco. Sua dureza, fragilidade e ponto de fusão muito alto tornam o irídio sólido difícil de usinar, moldar ou soldar — a zona afetada pelo calor tende a trincar. A metalurgia do pó é o método de fabricação usual. É o único metal que mantém boas propriedades mecânicas no ar acima de 1.600 °C. O irídio tem o décimo maior ponto de ebulição entre todos os elementos e se torna um supercondutor abaixo de 0,14 K. Seu módulo de elasticidade é o segundo maior entre os metais, perdendo apenas para o ósmio, e seu alto módulo de cisalhamento e coeficiente de Poisson muito baixo indicam grande rigidez e resistência à deformação, o que dificulta a fabricação. Apesar desses desafios e de seu alto custo, o irídio é usado onde a resistência mecânica é necessária sob condições extremas. Sua densidade medida é apenas cerca de 0,12% menor que a do ósmio, e por um tempo houve debate sobre qual metal era mais denso. Com a melhora na precisão das medições, os dados de raios X agora fornecem 22,56 g/cm³ para o irídio e 22,59 g/cm³ para o ósmio. O irídio é tão quebradiço que a soldagem é difícil, mas a adição de pequenas quantidades de titânio e zircônio (0,2% cada) melhora a ductilidade. Para comparação, a platina pura tem uma dureza Vickers de 56 HV, enquanto uma liga de 50% platina-irídio pode exceder 500 HV. O irídio é o metal mais resistente à corrosão conhecido. Resiste a todos os ácidos, incluindo a água-régia, mas se dissolve em ácido clorídrico concentrado com perclorato de sódio. Na presença de oxigênio, reage com sais de cianeto. Oxidantes tradicionais, como halogênios e oxigênio em altas temperaturas, também o atacam, e ele reage diretamente com enxofre à pressão atmosférica para formar dissulfeto de irídio. Os dois isótopos estáveis, 191Ir e 193Ir, ocorrem naturalmente com abundâncias de 37,3% e 62,7%, respectivamente. Existem 40 radioisótopos conhecidos, com números de massa de 164 a 205. O radioisótopo mais estável é o 192Ir, com meia-vida de 73,82 dias; ele é usado em braquiterapia e radiografia industrial, especialmente para testes não destrutivos de soldas nas indústrias de petróleo e gás. Fontes de irídio-192 estiveram envolvidas em vários acidentes radiológicos. Outros três isótopos — 188Ir, 189Ir e 190Ir — têm meias-vidas de pelo menos um dia. Isótopos mais leves que o 191 decaem por decaimento β+, decaimento α ou rara emissão de prótons; aqueles mais pesados que o 193 decaem por decaimento β−. O 192Ir decai principalmente por decaimento β+ (95,24%), com a captura eletrônica completando o restante. Pelo menos 32 isômeros metaestáveis, com números de massa de 164 a 197, foram caracterizados. O mais estável é o 192m2Ir, que decai por transição isomérica com uma meia-vida de 241 anos — maior que qualquer um dos radioisótopos de estado fundamental do irídio. O isótopo 191Ir foi o primeiro a apresentar um efeito Mössbauer, tornando-o valioso para a espectroscopia Mössbauer em física, química, bioquímica, metalurgia e mineralogia. O irídio forma compostos em estados de oxidação que variam de −3 a +9, embora os mais comuns sejam +1, +2, +3 e +4. Compostos bem caracterizados no estado +6 incluem IrF₆ e outros.