Iridium(IV)-oxid

Iridium(IV)-oxid oder Iridiumdioxid ist eine chemische Verbindung und ein Oxid des Iridiums, das bei 1200 °C in Iridiumtrioxid übergeht. Die Reinsubstanz ist ein schwarzer Feststoff, das Hydrat ein blauschwarzer Feststoff.

Gewinnung und Darstellung

Iridiumdioxid entsteht bei der Verbrennung von Iridium. Da Iridium äußerst reaktionsträge ist, sind dazu hohe Temperaturen und reiner Sauerstoff notwendig.

$\mathrm{I}\mathrm{r}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}\mathrm{I}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

Es kann auch durch Oxidation von Iridium(III)-chlorid mit Sauerstoff bei 600 °C gewonnen werden.

Einkristalle des Oxides lassen sich durch eine CVT-Methode (Chemical Vapor Transport) herstellen. Hierfür wird zunächst Iridium-Schwamm im Sauerstoffstrom bei 1000 °C zum polykristallinen Oxid umgesetzt. Dieses Oxid wird dann in einem 3-Zonen-Ofen im Sauerstoffstrom bei 1190 °C in ein flüchtiges Oxid überführt, welches sich dann in einer kälteren Region des Rohres bei 1090 °C wieder zu Sauerstoff und Iridium(IV)-oxid zersetzt, wobei millimetergroße Einkristalle der Zielverbindung entstehen. Für die Umsetzung von 2 g des polykristallinen Ausgangsmaterials wird eine Reaktionszeit von etwa 15 Tagen benötigt.

$\mathrm{2}\mathrm{I}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\rightleftharpoons }\mathrm{2}\mathrm{I}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}}$

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Iridium(IV)-oxid kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem mit der Vorlage:Raumgruppe und den Gitterparametern a = 449,83 pm und c = 354,4 pm, in der Elementarzelle befinden sich zwei Formeleinheiten. Die Struktur entspricht damit der Rutil-Struktur.

Chemische Eigenschaften

Beim Erhitzen von Iridium oder Iridiumdioxid auf 1200 °C bildet sich in Anwesenheit von Sauerstoff Iridiumtrioxid, das aber nur in der Gasphase stabil ist und nicht als Feststoff gewinnbar ist.

$\mathrm{2}\mathrm{I}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\stackrel{1200^{\circ }C}{\to }\mathrm{2}\mathrm{I}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}$

Verwendung

Iridiumdioxid wird genutzt zur Beschichtung von elektrochromen Materialien oder metallischen Elektroden in der Medizintechnik zur Verbesserung der Korrosionseigenschaften und der biologischen Verträglichkeit.