Iridium natif
| Iridium natif Catégorie I : Éléments natifs[1] | |
| Général | |
|---|---|
| Nom IUPAC | Iridium |
| Numéro CAS | |
| Classe de Strunz | 01.AF.10
|
| Classe de Dana | 1.2.1.1
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| Formule chimique | Ir |
| Identification | |
| Masse formulaire[2] | 192,217 ± 0,003 uma Ir 100 %, |
| Couleur | blanc, blanc d'argent, blanc d'étain |
| Système cristallin | isométrique |
| Réseau de Bravais | cubique a = 3,839 4 Å ; Z = 4, V = 56,6 Å3 avec densité calculée 22,66 |
| Classe cristalline et groupe d'espace | isometrique hexohedrale cubique, groupe de point 4/m 3 2/m; groupe d'espace F m3m |
| Clivage | aucun |
| Cassure | quelquefois légèrement malléable au marteau (dur et cassant en général) |
| Habitus | rares cristaux cubiques ou pseudo-cubiques isolés, cristaux xénomorphes à idiomorphes, en inclusions prismatiques dans une matrice ; état particulaire ou granulaire disséminé dans une matrice rocheuse, paillettes, petites écailles ou gouttes, lames, grains, fréquemment isolés ; grains anguleux à arrondis (roulés), nodules arrondis de quelques grammes à quelques kilogrammes, pépites rares dépassant très rarement 1 kg ; amas à structure granulaire, agrégats grenus; masse grenues |
| Jumelage | sur {111} dans les groupes cristallins polysynthétiques |
| Échelle de Mohs | 6 à 7 |
| Trait | blanc |
| Éclat | métal |
| Éclat poli | polissage, obtention de surface miroir, réflectance comprise de 66,7 % à 74,8 %, selon le rayonnement électromagnétique visible (du violet au rouge); lumière réfléchie blanche à teinte argentée à jaune. |
| Propriétés optiques | |
| Pléochroïsme | faible |
| Fluorescence ultraviolet | non fluorescent |
| Transparence | opaque |
| Propriétés chimiques | |
| Masse volumique | 22,7 g/cm3 |
| Densité | 22,6 à 22,85 (21,5 à 22,66 par calcul) |
| Solubilité | insoluble dans l'eau, les principaux acides forts et les alcalis (bases), peu soluble dans l'eau régale à froid, soluble dans l'eau régale bouillante |
| Propriétés physiques | |
| Magnétisme | non magnétique (en absence de fer) |
| Radioactivité | non radioactif |
| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. | |
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L'iridium natif est une espèce minérale naturelle, corps simple métallique, extrêmement dense et très rare de formule chimique Ir, correspondant à l'élément chimique iridium noté Ir. L'iridium appartient à la classe minéralogique des éléments natifs, en particulier il s'agit d'un métal natif. Il est presque toujours associé intimement à des teneurs appréciables d'osmium, de ruthénium, de platine au point que la formule chimique se décline en (Ir,Os,Ru) ou (Ir,Os,Ru,Pt) en mentionnant ces métaux par les teneurs décroissantes les plus banales.
Il se présente le plus communément en cristaux opaques, en paillettes ou grains, opaques à éclat métallique blanc étain, avec les minerais platinifères, de même que dans les principaux placers fluviaux ou marins, actuels ou fossiles, de platine natif.
Historique de la description et de l'appellation
[modifier | modifier le code]Un topotype parfois cité est la rivière Pustaya, dans le district minier ou oblast du Kamchatka en Russie (Sibérie orientale).
Ce n'est qu'entre 1803 et 1804 que le chimiste anglais Smithson Tennant démontre que l'existence de ce corps simple et en particulier l'oxyde d'iridium est issu d'un élément particulier, qu'il nomme iridium en latin, du mot gréco-romain iris, arc en ciel, multicolore[3]. Le corps simple naturel, bel et bien présent dans certaines pépites de platine qui se comporte à l'eau régale comme les principaux minerais, est alors nommé en latin ou en anglais iridium nativum.
D'autres vieilles appellations synonymes sont l'osmiridium ou zvyagintsev en Russie, le ruthenosmiridium. Le platiniridium ou le ruthèneiridium sont d'autres synonymes.
La rutheniridosmine est une autre espèce minérale reconnue de maille hexagonale. L'irite est souvent un mélange complexe de minéraux notamment platinoïdes.
Cristallographie et cristallochimie
[modifier | modifier le code]La maille de son système cristallin est cubique compacte. Ce qui explique sa densité record pour un corps simple natif.
Le minéral fait partie en seconde position du groupe du platine, rassemblant des éléments natifs métalliques dit platinoïdes au sens chimique mais de me groupe de symétrie. Il s'agit du rhodium natif et du palladium natif, et en premier lieu du platine natif selon la classification de Dana ou dans un ordre différent dans la classification de Strunz.
Propriétés physiques et chimiques, toxicologie
[modifier | modifier le code]Ce métal blanc argenté métallique de la famille des platinoïdes lourds avec l'osmium natif Os et le platine natif Pt est très dur. L'iridium métal se corrode très difficilement. Cette propriété permet d'augmenter notablement la résistance à la corrosion dans les alliages, notamment avec l'osmium. L'iridium natif ou le corps simple iridium est plus fusible que l'osmium natif.
Chauffé au rouge vif à plus de 900 °C, il se forme rapidement à sa surface le dioxyde d'iridium IrO2, corps chimique solide noir instable à partir de 1 400 °C.
Il est très stable sur un plan chimique en milieu réducteur et son point de fusion est élevé. Il a une tension de vapeur très faible. Il s'agit d'un métal, bon conducteur de la chaleur et de l'électricité.
Ce corps simple métal blanc argent est insoluble dans les alcalis et les acides forts, à l'exception de l'eau régale.
Ses alliages avec le platine, l'iridium et le palladium présente une grande dureté recherchée.
Analyse, distinction
[modifier | modifier le code]Les impuretés les plus communes sont le platine Pt, le palladium Pd, le rhodium Rh, l'or Au, le Cu, le Fe si on considère que les platinoïdes osmium Os et ruthénium Ru sont généralement présentes dans la composition des échantillons d'iridium natif.
L'iridium natif de Nijni Taguil dans les monts Oural comporte grosso modo 74 % d'Ir, 19 % de Pt, 5 % de Cu et 2 % de Pd. Celui des placers de Sorashigawa en Hokkaïdo en moyenne 62 % d'Ir, 32 % d'Os, 3 % de Ru, 2 % de Cu et 1 % de Fe.
L'osmiridium (Ir,Os) est une variété de cette espèce minérale de maille cubique, l'iridium natif.
Le ruthénium natif (Ru,Ir,Os) de symétrie hexagonale contient des quantités parfois appréciables d'iridium et d'osmium.
Toxicité
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Gîtologie, occurrences et gisements
[modifier | modifier le code]Il apparaît le plus souvent dans les gîtes associés aux roches magmatiques éruptives ultrabasiques, ou parfois également dans les filons de quartz.
Ce sont des roches (ultra)mafiques, c'est-à-dire des roches basiques à ultrabasiques, qui livrent le plus facilement des échantillons inclus d'osmium natif.
Après érosion des gisements, ces fins morceaux et particules se retrouvent avec le sable des placers. Les placers des rivières aux sables potentiellement aurifères ou platinifères dévoilent très souvent des paillettes et grains roulés d'iridium natif.
L'iridium natif peut être présent dans les minerais de nickel. Il peut être disséminés dans les alliages de fer et de platine.
Minéraux associés : métaux natifs, alliage à base de Pt (syssertskite, newjanskite), alliage à base de Ru, sperrylite PtAs2, coopérite PtS, laurite RuS2, vysotskite (Pd,Ni)S, sulfures (lors des cristallisations hydrothermales), vassilite (Pd,Cu)16(S,Te)7, limonite
Gisements relativement abondants ou caractéristiques
[modifier | modifier le code]- Albanie
- Afrique du Sud
- Bushveld ou Bushvoeld Complex, Province Limpopo
- Witwatersrand field (Transvaal).
- Allemagne
- Argentine
- Australie
- en Nouvelle-Galles du Sud
- Adamsfield, Tasmanie
- Autriche
- Brésil
- Bahia
- Bulgarie
- Canada
- Placer de Bear Creek, près de la rivière Tulameen, Colombie britannique
- couches minière nickélifères et cuprifères incluant des platinoïdes, Wellgreen, Territoire du Yukon
- Québec
- Chili
- Chine
- dépôt de Jinbaoshan Pt-Pd-Ni-Cu, Yunnan
- Colombie
- Rio Pilpe, Municipalité de Guapi, département Cauca, district de Papayan
- Costa Rica
- Équateur
- Province d'Esmeralda
- États-Unis
- Fox Gulch, Goodnews Bay District, Alaska
- Placers ou mines près des monts Klamath, comté de Trinity, Californie
- Mine Boss, district minier de Goodsprings, comté de Clark, Nevada
- Placers de Josephine creek, Oregon
- Washington
- Éthiopie
- Finlande
- Kemi, Laponie
- France
- Alluvions noires de la Durance
- Grèce
- Grande-Bretagne
- îles Shetland
- Inde
- Indonésie
- Bornéo
- Iran
- Italie
- Japon
- Placers (associé à la coopérite et tétraferroplatine) à Sorashigawa dans la province de Sorashi, placers de l'Uryugawa, province Kamikawa, île d'Hokkaïdo
- Maroc
- Bou Azer, Ouarzazate
- Nouvelle-Calédonie
- Nouvelle -Zélande
- Rivière Pirogue, Province du sud
- Norvège
- Leka, Nord-Trondelag
- Østhammeren (Osthammeren) à l'est du lac Ferhagen, municipalité de Røros, Sør-Trøndelag
- Nouvelle-Zélande
- Ironstone Creek, Parapara, île du sud
- Papouasie-Nouvelle-Guinée
- Placer Ioma sur la rivière Waria, champ aurifère de Yodda
- Russie
- Mines et cours d'eau des monts Oural, par exemple région de Nizhni Tagil
- Divers placers (par exemple de la rivière Pustaya) ou gisements dans les régions extrêmes-orientales proches du Kamtchatka ou du Koryak-Kamchatka
- Turquie
- Tchéquie
Usages
[modifier | modifier le code]Il s'agit d'un métal relativement précieux par sa rareté et ses usages assez variés.
Les alliages avec le platine, l'iridium et le palladium sont très durs et stables. Ils servent à la confection de pointes de plume ou de stylos, d'aiguilles à injection ou de tourne-disques, d'assises ou de pivot d'instruments de précision scientifiques, de pignons et de roulement à billes. Ils peuvent encore servir de filaments d'ampoules électriques ou de contact électrique.
Notes et références
[modifier | modifier le code]- La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- Lors de la dissolution des principaux minerais de platine par l'eau régale, il restait toujours un résidu différent des composés du platine. Ce résidu noir et très dur, de corps platinoïdes (en réalité essentiellement de l'osmiure d'iridium, avec un peu d'osmiure de ruthénium et parfois de rhodium ou de platine, cet osmiure complexe étant inaltéré par l'attaque à l'eau régale), irritant et nauséabond, avait été signalé par les chimistes français Vauquelin, Fourcroy et Collet-Descotils, qui prédisaient la présence d'éléments chimiques inconnus à dévoiler. Le chimiste londonien Tennant, qui, averti des recherches élémentaires de Vauquelin et de Descotils, habitant un grand port en communication constante avec l'Amérique latine, dispose en outre d'un apport de résidu de production de platine important poursuit en 1803 les analyses en trouvant deux types de composés, à base d'osmium responsable de l'odeur, et à base d'iridium pour la diversité coloré ou en arc-en-ciel de ses dérivés. Il fait publier un article dans la Royal Society le 21 juin 1804 sous le titre "On two metals, found in the black powder remaining after the solution of slatina", Philosophical Transactions of the Royal Society, volume 94, 1804, pp 411–418.
Bibliographie
[modifier | modifier le code]- D.C. Harris, L.J.Cabri, "Nomenclature of platinum-group-element alloys; review and revision", The Canadian Mineralogist, volume 29, 1991, pp 231-237.
Voir aussi
[modifier | modifier le code]Articles connexes
[modifier | modifier le code]Liens externes
[modifier | modifier le code]- Présentation du platine et des platinoïdes
- (en) Handbook of Mineralogy Native Ir
- (en) Iridium natif avec description et localisation géographique sur Mindat.
- (en) Iridium sur Webmineral.
