Osmiumin saaminen. Jalometalli - osmium

  • Osmiumin kemiallinen symboli on Os.
  • Alkuaine osmium löydettiin vuonna 1804.
  • Osmium on platinaryhmän jalometalli.
  • Ydinluku on 76.
  • Atomimassa - 190,23 a. syödä.
  • Osmiumin rakenteellinen kidehila on kuusikulmainen.
  • Osmiumin kiehumispiste on 5285 astetta.
  • Osmiumin sulamispiste on 3027 astetta.
  • Osmiumin tiheys normaaleissa olosuhteissa on 22,585 g/cm3.
  • Osmiumin tiheys viimeisimpien tietojen mukaan on 22,61 g/cm3.
  • Osmiumin kovuus Vickersin mukaan on 3-4 GPa.
  • Osmiumin kovuus Mohsin asteikolla on 7 pistettä.
  • Osmium on normaaliolosuhteissa raskas, kirkkaan hopeanvalkoinen metalli, jossa on sinertävä sävy.
  • Osmium on siirtymämetalli, kiinteä aine, jolla on suurin tiheys kaikista yksinkertaisista aineista. Osmium on kova mutta hauras metalli. Jopa korkeissa lämpötiloissa osmium säilyttää kirkkaan kiiltonsa.
  • Osmium on raskas, kova ja hauras metalli, jolla on korkea tiheys ja massa, toisin kuin kaikki muut platinoidit (platinaalkuaineet), sillä on alhainen höyrynpaine, korkea sulamispiste ja sitä on vaikea työstää mekaanisesti.
  • Tiheydellä mitattuna osmium on tihein jalometalli. Osmium, tiheydeltään hieman suurempi kuin platinaalkuaine - iridium. Osmiumin tarkka tiheys voidaan laskea niiden kidehilojen parametreistä, joissa ero ei ole suuri. Jos verrataan osmiumin ja iridiumin isotooppeja niiden tiheyden suhteen, isotoopeista tiheimpänä pidetään osmiumin isotooppia - 192Os.
  • Kuumennettaessa osmiumjauhe reagoi hapen, rikki- ja typpihapon, halogeenien, rikkihöyryn, fosfaatin, telluurin ja seleenin kanssa. Ja kompaktissa muodossa osmium ei ole vuorovaikutuksessa happojen ja alkalien kanssa. Osmium alkalisulattien kanssa muodostaa vesiliukoisia yhdisteitä - osmaatteja. Osmium reagoi hitaasti aqua regian ja typpihapon kanssa.
  • Se reagoi sulan alkalin kanssa hapettavien aineiden läsnä ollessa: kaliumkloraatin tai -nitraatin, sulan natriumperoksidin kanssa.
  • Osmiumilla yhdisteissä on hapetusaste: -2 - + 8, useammin + 2, + 3, + 4 ja + 8.
  • Natiiviosmium esiintyy luonnossa kiinteän liuoksen muodossa iridiumin kanssa, jossa sen pitoisuus vaihtelee 10-50 prosentin välillä. Osmium louhitaan polymetallimalmeista, jotka sisältävät: ja. Osmiumia löytyy platinamineraaleista ja kultamalmien prosessoinnin jätteistä. Osmiumin päämineraaleja ovat kiinteät liuokset tai osmiumin seokset iridiumin kanssa: nevyanskiitti ja sysertskiitti.
  • Osmiumia esiintyy luonnossa seitsemässä isotoopissa, joista kuusi on pysyviä: 184Os (0,018 prosenttia), 185Os (16,4 prosenttia), 188Os (13,3 prosenttia), 189Os (16,1 prosenttia), 190Os (26,4 prosenttia) ja 192Os (41,1 prosenttia).
  • Tiedetään, että osmium on erittäin kova ja tulenkestävä metalli. Nämä fyysiset ominaisuudet osmium, salli sen käytön osmiumpinnoitteena niissä rakenteiden solmukohdissa, joissa on voimakasta kitkaa.
  • Osmiumin katalyyttisiä ominaisuuksia käytetään orgaanisten yhdisteiden hydraukseen ja ammoniakin synteesiin.
  • Osmiumin ja volframin seosta - "osramia" käytetään sähköhehkulampuille tarkoitettujen ns. volframifilamenttien valmistukseen.
  • Osmium on komponenttimetalli kulutusta kestävissä ja raskaissa iridium-seoksissa.
  • Kirurgisten implanttien valmistukseen käytetään seosta, jossa on 10 % osmiumia ja 90 % platinaa.
  • Biologisten esineiden kiinnittämiseen elektronimikroskopiassa käytetään kemiallista osmiumyhdistettä - osmiumtetroksidia.
  • Useita kymmeniä kiloja vuodessa. Sellaista on osmiumin tuotanto. Se on mukana maailman kalleimpien metallien kärjessä, ja se on toisella sijalla Kalifornian jälkeen.

    Kuinka paljon yhdestä grammasta annetaan, kerromme myöhemmin. Sillä välin huomaamme, että raaka-aineiden korkea hinta oikeuttaa sen käytön vain siellä, missä tulos on tärkeämpi.

    Tulos on osmium tarjoaa sellaisen, johon muut metallit eivät pysty. Miksi? Vastaus on luettelo elementin ominaisuuksista.

    Osmiumin ominaisuudet

    Osmium - metalli, liukenematon emäksiin. Jopa heidän voimakkaat edustajansa ovat voimattomia elementin edessä.

    Lisäksi se pysyy vahingoittumattomana - seoksissa ja hapoissa. , johon osmium kuuluu mm. aqua regia lainaa itseään.

    Kemiallinen inertti sallii käytön osmiumseokset ja pinnoitteet siitä aggressiivisissa ympäristöissä. Erityisiä esimerkkejä kuvataan erillisessä luvussa.

    Tuotteiden raaka-aineet ovat yleensä - jauhettu osmium. Sen saaminen ei ole vaikeaa, koska aine murenee helposti.

    Jauheen muodossa osmium, vaikkakin hitaasti, mutta liukenee typpi- ja rikkirikasteisiin, reagoi höyryjen kanssa ja.

    Voit saada jauheesta ja osmiumamalgaami, eli sen ratkaisu .

    Osmiumin vuorovaikutukseen muiden aineiden kanssa liittyy epämiellyttävä, pistävä haju.

    Tämä on sankarin "maku". Nimen antoi hänelle löytäjä - brittiläinen kemisti William Wollaston. Kreikasta "osmium" on käännetty "hajuksi".

    Elementin ulkonäkö päinvastoin on houkutteleva. Metallia pidetään yhtenä kauneimmista. Osmium kristalleja hopeansininen.

    Metalli on tummansinistä, valua. Elementin jauhe on syvän violettia.

    Tällä ulkonäöllä kuitenkin mallin ura"Osmiumilla ei ollut ongelmia. älä työskentele metallin kanssa.

    Hinnan ja samalla haurauden vuoksi elementtiä ei voida työstää.

    Myös aineen sulavuus häiritsee sitä. Osmium on alkuaine pehmeneminen vain yli 3000 celsiusasteen lämpötiloissa.

    Se mikä ei miellytä, käy kätevästi raskaassa teollisuudessa. Vivahteita varten on erillinen luku.

    Tässä on syytä sanoa, että tulenkestävyyden lisäksi huomio on arvokasta osmiumin tiheys. Se on lähes 23 grammaa kuutiosenttimetriä kohden.

    Tämä indikaattori tekee artikkelin sankarista maailman raskaimman metallin. Kaada osmiumjauhe muovipulloon.

    Kaada nyt vettä litraiseen metalliämpäriin, sillä tavalla, 20. Nosta. Pullosta tulee useita kertoja painavampi.

    Myös metalliyhdisteiden vaikutus kehoon on vaikea. osmiumoksidi, tai muut sitä sisältävät aineet, vaikuttavat sisäelimet aiheuttaa näön menetystä.

    Elementtihöyryjen aiheuttama myrkytys voi olla kohtalokasta. Ilmakehän osmiumin normi on 5 kertaa pienempi kuin syaanivetyhapon, vain 0,002 milligrammaa kuutiometrissä.

    Tämän sisällön sisällä metalli pystyy jopa hyötymään. Joten brittiläiset tutkijat osoittivat, että osmium estää syöpäsolujen kehittymisen.

    Onkologisten sairauksien hoitoon kehitetään jo osmiummenetelmiä. Missä muualla ja miten artikkelin sankari voi olla hyödyllinen, kerromme lisää.

    Osmiumin käyttö

    Ennen osmiumin syövänvastaisten ominaisuuksien löytämistä lääkärit käyttivät sitä myös implanteissa. Ne on valmistettu jalometalleista, jotta ne eivät aiheuta allergisia reaktioita eikä yleensä mitään reaktioita ympäristön kanssa.

    Jokaiselle implantille - omansa. Osmiumia tarvitaan tahdistuksessa, eli se korvaa sydämen elementtejä.

    Siihen istutetaan implantteja, jotka koostuvat 10 % osmiumista. Loput - .

    Ei ole yllättävää, että laitteiden hinta on verrattavissa maailman parhaiden klinikoiden parhaiden kirurgien työn hintalappuun.

    Platinaryhmästä osmium on vähiten kulutettu metalli. Korkeiden kustannusten ja harvinaisuuden vuoksi he etsivät korvaajia.

    Joten viime vuosisadalla artikkelin sankari oli osa hehkulamppuja tulenkestävimpänä metallina.

    Mutta siellä oli arvoinen vaihtoehto -. Viimeisestä hehkulampusta he tekivät useita vuosikymmeniä.

    Ei ole käyttänyt käyttökelpoisuuttaan osmium-sovellus, instrumenttien ja työkalujen metalliseosten komponenttina.

    Tuotteet, joissa on raskainta metallia, rikkovat kulutusennätyksiä. Se koostuu elementistä, joka kilpailee vain tulenkestävyyden, kestävyyden kanssa kemiallisia reagensseja vastaan.

    Jos haluat saada leikkurin, jota ei pureta, tai skalpellin, jolla voit leikata kaikkia eläviä olentoja, tilaa osmiumilla varustettuja työkaluja.

    Osta osmiumia Teolliset pyrkivät myös mittausteknologiaan. Siinä metallia on akseleilla ja nuolilla.

    Heille ominaisuuksien puuttuminen on tärkeää. Osmium täyttää pyynnön. Mekanismeissa artikkelin sankari on muuten myös hyödyllinen.

    Elementtiä käytetään pääsääntöisesti eliittimalleissa. Joten Rolexit maksavat miljoonia dollareita syystä.

    Hintalappu ei koostu pelkästään yrityksen arvostuksesta, laadukkaasta mekanismista ja kotelosta. Kellon sisällä on myös arvokkaita elementtejä. Osmium on jalometalli, eikä se ole turhaan kuulunut platinoidien ryhmään.

    Osmiumseoksista yleisimmät ovat duetot ja kanssa. Niitä valmistetaan esimerkiksi teknisiin kärkiin, joilla on parannettu fyysinen ja kemiallinen kestävyys.

    Sähkökoskettimet on valmistettu seoksesta, jossa on. Osmium myydään Se on myös mahdollista sähköisten koskettimien tuotantoon. Niihin lisätään raskaimman metallin lisäksi myös volframia.

    Osmiumtetroksidi käytetään elektronimikroskopiassa. Tässä raskain metalli toimii biologisten esineiden kiinnitysaineena. Harvinainen elementti varmistaa niiden solujen mikrorakenteiden turvallisuuden.

    Tetroksidi on eniten käytetty yhdiste osmium. Hänen Kuva voidaan lähettää verkkoon allekirjoituksella "katalysaattori".

    Tässä roolissa osmium on tehokkaampi. Etenkin synteesi, tiettyjen lääkkeiden tuotanto ja orgaanisen aineen hydraus eivät tule toimeen ilman artikkelin sankaria.

    Nyt luvatut tiedot raskaasta teollisuudesta. Osmium 187, ja muita aineen isotooppeja käytetään rakettitieteessä, lentokoneissa ja myös sotilaskärissä.

    Metalli vahvistaa niitä, antaa niiden kestää äärimmäiset lämpötilat ja kuormia.

    187 osmiumin isotooppi- vain yksi. Metallissa on useita nuklidien tyyppejä. Nämä ovat atomin lajikkeita. Ne eroavat ytimessä olevien neutronien lukumäärästä.

    Osmiumissa kaikki isotoopit ovat samanlaisia ​​sulamispisteen, ulkonäön suhteen. Tämä vaikeuttaa hiukkasten erottamista, niiden uuttamista.

    Tuloksena vielä enemmän hyppyjä osmiumin hinta. Selvitetään, mitä teollisuusmiesten täytyy käydä läpi paljastaakseen metallijauheen maailmalle.

    Osmiumin louhinta

    "Tamara ja minä menemme parina." Lause lähteestä lastenloru voidaan käyttää osmiumiin. Hän vain "kävelee pareittain" kanssa.

    Metallia ei esiinny luonnossa erikseen. Joten teollisuusmiesten edessä on tehtävä paitsi erottaa artikkelin sankarin isotoopit, myös erottaa hänet "toverista".

    Yhdessä osmiumiin liittyy usein iridiumia, palladiumia ja muita platinoideja, joita johtavat onnekkaimmat.

    Siinä yhdessä Tasmanian, Yhdysvaltojen kanssa,Australiassa ja Kolumbiassa harvinaisen aineen tärkeimmät varat ovat keskittyneet. Mutta suurimmat talletukset ovat Etelä-Afrikassa.

    Siksi se suurelta osin perustaa osmiumin hinnat. Mitä ne ovat kuluvana vuonna, kerromme viimeisessä luvussa.

    Osmiumin hinta

    Osmiumin hinta per gramma ylittää 200 000 dollaria. Nämä tiedot ovat kalleimpien metallien huipulta. Se on kuitenkin koottu 2000-luvun alussa.

    Tilanne on muuttunut. Tuotannossa on taipumus lisätä. Koska osmiumia louhitaan matkan varrella, tuotanto on tilapäisesti noussut 200 kiloon vuodessa ja sen seurauksena raskaimman aineen hinta on laskenut.

    Kun otetaan huomioon sekä platinan että osmiumin rajalliset varat, hintalappu kuitenkin kasvaa pitkällä aikavälillä.

    Poikkeuksen muodostaa tilanne, jossa tutkijat löytävät artikkelin sankarille arvokkaamman ja kustannustehokkaamman korvaajan.

    On huomattava, että osmiumin hinta vaihtelee isotoopin tyypin mukaan. Käytännöllisin, kemiallisesti kestävä ja 187..

    Hänelle he pyytävät maksimissaan. Siellä on myös 188., 189., 190., 191. ja 192. nuklidi.

    Näistä vain 191 ei ole vakaa, eli sitä voidaan käyttää ydinteollisuudessa, joten se on myös erittäin arvostettu, mutta se jää melkein 187: stä.

    Osmium on kemiallinen alkuaine atominumero 76 jaksollisessa taulukossa kemiallisia alkuaineita D. I. Mendelejev, merkitty symbolilla Os (lat. Osmium).

    Atomiluku - 76

    Atomimassa - 190,23

    Tiheys, kg/m³ - 22500

    Sulamispiste, °С - 3000

    Lämpökapasiteetti, kJ / (kg ° С) - 0,13

    Elektronegatiivisuus - 2.2

    Kovalenttinen säde, Å - 1,26

    Ensimmäinen ionisaatio potentiaali, ev - 8,70

    Osmiumin löytämisen historia

    Vuonna 1804 kuuluisa englantilainen tiedemies William Wollaston, joka oli jo ennen tätä kiehtonut tiedemaailmaa (lisätietoja tästä on kuvattu palladium-esseessä "Englannin kemistin vitsi"), raportoi Royal Societyn kokouksessa, että analysoidessaan raakaa (luonnollista) platinaa, hän löysi siitä aiemmin tuntemattomia metalleja, joille hän antoi nimeksi palladium ja rodium. Molempia löydettiin platinan siitä osasta, joka liukeni aqua regiaan, mutta tämä vuorovaikutus jätti myös liukenemattoman jäännöksen. Hän veti magneettina puoleensa monia kemistejä, jotka oikeutetusti uskoivat, että siihen voi piiloutua jokin tähän asti tuntematon alkuaine.

    Lähellä menestystä olivat ranskalaiset Collet-Descotil, Fourcroix ja Vauquelin. He huomasivat useammin kuin kerran, että kun raakaplatina liuotettiin aqua regiaan, vapautui mustaa savua, ja kun liukenematon jäännös fuusioitiin emäksisen potaskan kanssa, muodostui yhdisteitä, jotka "ei välittäneet" liukenemisesta.

    Fourcroix ja Vauquelin ehdottivat, että haluttu alkuaine pääsee osittain poistumaan savun muodossa, ja se osa siitä, joka ei "evakuoi" tällä tavalla, tarjoaa kaiken mahdollisen vastustuksen hyökkääjälle, vaikka se ei halua edes liueta siihen. Tutkijat kiirehtivät antamaan uudelle elementille nimen - "pten", joka kreikaksi tarkoittaa "siivekäs, lentävä".

    Mutta tämä nimi leimahti kuin perhonen ja upposi unohduksiin, sillä Tennant onnistui pian erottamaan "ptenin": itse asiassa se oli kahden eri metallin luonnollinen seos. Tiedemies kutsui yhtä niistä iridiumiksi - suolojen eri värien vuoksi, ja toista - osmiumiksi, koska sen tetroksidi, joka vapautui, kun osmiridiumin (kuten entistä "pten" -nimistä myöhemmin kutsuttiin) fuusiotuotteena alkalin kanssa, oli liuotettu happoon tai veteen, sillä oli epämiellyttävä, ärsyttävä haju, joka oli samanlainen kuin kloorin ja mätä retiisin haju. Myöhemmin kävi ilmi, että metalli itse pystyy lähettämään samanlaisen "aromin", vaikka se onkin heikompi: hienoksi jauhettu osmium hapettuu vähitellen ilmassa muuttuen tetroksidiksi.

    Ilmeisesti Tennant ei pitänyt tästä hajusta, ja sydämessään hän päätti ikuistaa elementin nimessä, jonka hän löysi vahvimman vaikutelman ensimmäisestä tapaamisestaan.

    Heitä tervehtivät vaatteet, mielen saattaja. Ja jos hajua ja väriä - tinavalkoista harmahtavansinisellä sävyllä - voidaan pitää osmiumin "vaatteena", niin sen ominaisuudet kemiallisena alkuaineena ja metallina tämän sananlaskun mukaan tulisi katsoa "mieliksi". ".

    Joten mistä sankarimme voi ylpeillä? Ensinnäkin, kuten jo mainittiin, niiden jalo alkuperä. Katso elementtien jaksollista taulukkoa: sen oikealla puolella platinoidien perhe, joka koostuu kahdesta kolmiosta, pitää itsensä erillään. Ylempi triadi sisältää kevyitä platinametalleja - ruteenia, rodiumia, palladiumia (kaikki maailmassa on suhteellista: jokainen tämän kolminaisuuden edustaja on yli puolitoista kertaa raskaampi kuin rauta). Toinen triadi kokosi yhteen todelliset raskaansarjan sankarit - osmiumin, iridiumin ja platinan.

    Mielenkiintoista on, että tiedemiehet pitivät pitkään kiinni seuraavasta järjestyksestä näiden alkuaineiden atomipainojen lisäämiseksi: platina - iridium - osmium. Mutta kun D. I. Mendeleev loi jaksollisen järjestelmänsä, hänen täytyi huolellisesti tarkistaa, jalostaa ja joskus korjata monien elementtien atomipainot. Kaiken tämän työn tekeminen yksin ei ollut helppoa, joten Mendelejev otti työhön mukaan muita kemistejä. Joten kun Yu.V. Lermontovin, joka ei ollut vain suuren runoilijan sukulainen, vaan myös erittäin pätevä kemisti, tiedemies pyysi häntä selvittämään platinan, iridiumin ja osmiumin atomipainot, koska ne aiheuttivat hänelle suurta epäilystä.

    Hänen mielestään osmiumilla pitäisi olla pienin atomipaino ja platinalla suurin. Sarja Lermontovan suorittamia tarkkoja kokeita vahvisti luojan oikeellisuuden jaksollinen laki. Siten tämän triadin elementtien nykyinen järjestely määritettiin - kaikki loksahti paikoilleen.

    Osmiumin löytäminen luonnosta

    Osmiumia ei ole löydetty alkuperäisessä muodossa. Sitä löytyy polymetallimalmeista, jotka sisältävät myös platinaa ja palladiumia (kupari-nikkelisulfidi- ja kupari-molybdeenimalmit). Osmiumin päämineraalit ovat osmiumin ja iridiumin luonnollisia seoksia (nevjanskiitti ja sysertskiitti), jotka kuuluvat kiinteiden liuosten luokkaan. Joskus näitä mineraaleja esiintyy itsenäisesti, mutta useammin osmium iridium on osa alkuperäistä platinaa. Osmisen iridiumin pääesiintymät ovat keskittyneet Venäjälle (Siperia, Urals), Yhdysvaltoihin (Alaska, Kalifornia), Kolumbiaan, Kanadaan ja maihin Etelä-Afrikka. Osmiumia löytyy myös rikin ja arseenin yhdisteiden muodossa (erlikmaniitti, osmiumlauriitti, osarsiitti). Osmiumin pitoisuus malmeissa ei pääsääntöisesti ylitä 1,10 -3 %.

    Yhdessä muiden kanssa jalometallit löydetty rautameteoriiteista.

    Osmiumin isotoopit

    Luonnossa osmiumia esiintyy seitsemän isotoopin muodossa, joista 6 on pysyviä: 184 Os, 187 Os, 188 Os, 189 Os, 190 Os ja 192 Os. Raskain isotooppi (osmium-192) muodostaa 41 %, kevyin isotooppi (osmium-184) muodostaa vain 0,018 % kaikista "varannoista". Osmium-186 on alttiina alfahajoamiselle, mutta kun otetaan huomioon sen poikkeuksellisen pitkä puoliintumisaika (2,0±1,1) × 10 15 vuotta, sitä voidaan pitää käytännössä vakaana. Laskelmien mukaan myös muut luonnolliset isotoopit kykenevät alfahajoamaan, mutta vielä pidemmällä puoliintumisajalla, joten niiden alfahajoamista ei havaittu kokeellisesti. Teoreettisesti kaksinkertainen beeta-hajoaminen on mahdollista 184 Os:lle ja 192 Os:lle, jota ei myöskään ole havaittu havainnoilla.

    Osmium-187-isotooppi on seurausta reniumin isotoopin (187 Re, puoliintumisaika 4,56 × 10 10 vuotta) hajoamisesta. Sitä käytetään aktiivisesti treffeillä kiviä ja meteoriitit (renium-osmium-menetelmä). Tunnetuin osmiumin käyttötapa ajoitusmenetelmissä on iridium-osmium -menetelmä, jolla analysoitiin kvartsia liitukauden ja tertiaarikauden erottavasta rajakerroksesta.

    Osmiumin isotooppien erottaminen on melko vaikea tehtävä. Tästä syystä jotkut isotoopit ovat melko kalliita. Ensimmäinen ja ainoa puhtaan osmium-187:n viejä on Kazakstan, joka on virallisesti tarjonnut tätä ainetta tammikuusta 2004 lähtien hintaan 10 000 dollaria 1 grammalta.

    leveä käytännön sovellus osmium-187:llä ei ole. Joidenkin raporttien mukaan tällä isotoopilla toiminnan tarkoitus oli laittoman pääoman pesu.

    • v maankuorta- 0,007 g/t
    • peridotiiteissa - 0,15 g/t
    • eklogiteissa - 0,16 g/t
    • duniitti-peridotiittimuodostelmissa - 0,013 g/t
    • pyrokseniittimuodostelmissa - 0,007 g/t
    Osmiumin saaminen

    Alkuperäistä osmiumia ei löydy luonnosta. Se liittyy aina mineraaleissa toiseen platinaryhmän metalliin, iridiumiin. On olemassa koko joukko osmisia iridiummineraaleja. Yleisin niistä on nevyanskite, näiden kahden metallin luonnollinen seos. Se sisältää enemmän iridiumia, minkä vuoksi nevyanskiittia kutsutaan usein yksinkertaisesti osmium iridiumiksi. Mutta toista mineraalia - sysertskiittiä - kutsutaan iridi-osmiumiksi - se sisältää enemmän osmiumia... Molemmat mineraalit ovat raskaita, metallisen kiiltoisia, ja tämä ei ole yllättävää - sellainen on niiden koostumus. Ja on sanomattakin selvää, että kaikki osmisen iridiumryhmän mineraalit ovat erittäin harvinaisia.

    Joskus näitä mineraaleja löytyy itsenäisesti, mutta useammin osmium iridium on osa natiivia raakaplatinaa. Näiden mineraalien päävarat ovat keskittyneet Neuvostoliittoon (Siperia, Ural), Yhdysvaltoihin (Alaska, Kalifornia), Kolumbiaan, Kanadaan ja Etelä-Afrikan maihin.

    Luonnollisesti osmiumia louhitaan yhdessä platinan kanssa, mutta osmiumin jalostus eroaa merkittävästi muiden platinametallien eristysmenetelmistä. Ne kaikki, paitsi ruteeni, saostetaan liuoksista, kun taas osmium saadaan tislaamalla sitä haihtuvan tetroksidin suhteen.

    Mutta ennen kuin OsO 4 tislataan pois, osmium iridium on erotettava platinasta ja sitten iridium ja osmium on erotettava.

    Kun platina liuotetaan aqua regiaan, osmisen iridiumryhmän mineraalit jäävät sedimenttiin: edes tämä kaikkien liuottimien liuotin ei voi voittaa näitä stabiileimpia luonnonseoksia. Niiden liuottamiseksi sakka seostetaan kahdeksankertaisella määrällä sinkkiä - tämä seos on suhteellisen helppo muuttaa jauheeksi. Jauhe sintrataan bariumperoksidilla BaO 3 , minkä jälkeen saatua massaa käsitellään typpi- ja suolahapon seoksella suoraan tislauslaitteessa OsO 4 :n tislaamiseksi.

    Se otetaan talteen emäksisellä liuoksella ja saadaan suola, jonka koostumus on Na 2 OsO 4. Tämän suolan liuosta käsitellään hyposulfiitilla, minkä jälkeen osmium saostetaan ammoniumkloridilla Fremy-suolan Cl2 muodossa. Sakka pestään, suodatetaan ja sytytetään sitten pelkistävässä liekissä. Tällä tavalla saadaan vielä riittämättömän puhdasta sienimäistä osmiumia.

    Sitten se puhdistetaan käsittelemällä hapoilla (HF ja HCl) ja pelkistetään edelleen sähköuunissa vetysuihkussa. Jäähdytyksen jälkeen metalli saadaan puhtaudella jopa 99,9 % 03:sta.

    Tämä on klassinen menetelmä osmiumin saamiseksi - metalli, jota käytetään edelleen hyvin rajoitetusti, erittäin kallis metalli, mutta melko hyödyllinen.

    Osmiumin fysikaaliset ominaisuudet

    Korkea kovuus ja poikkeuksellinen tulenkestävyys mahdollistavat osmiumin käytön kitkayksiköissä sen pinnoittamiseen.

    Osmium on tiheydeltään ensimmäinen yksinkertainen aine. Sen tiheys on 22,61 g/cm³.

    Osmium on tinanvalkoinen metalli, jonka sävy on harmahtavansininen. Se on raskain kaikista metalleista ja yksi kovimmista. Osmiumsieni voidaan kuitenkin jauhaa jauheeksi, koska se on hauras.

    Kidehila on Mg-tyyppinen kuusikulmainen, a = 0,27353 nm, c = 0,43191 nm, z = 2, välilyöntejä. ryhmä P63/mmc;

    Osmium sulaa noin 3000 °C:n lämpötilassa, eikä sen kiehumispistettä ole vielä määritetty tarkasti. Sen uskotaan olevan jossain 5500 °C:n paikkeilla.

    Metallin tiheys 22,61 g/cm3; sulamispiste 31,8 kJ/mol, haihdutuslämpötila 747,4 kJ/mol; höyryn paine 2,59 Pa (3000 °C), 133 Pa (3240 °C); 1,33 kPa (3640°С), 13,3 kPa (4110°С); lineaarilaajenemisen lämpötilakerroin 5·10 -6 K -1 (298 K); lämmönjohtavuus 0,61 W/(cm K); johtavuus 9,5 μΩ cm (20°C), lämpötilakerroin. Johtavuus 4,2·10 -3 K -1; paramagneettinen, magneettinen herkkyys + 9,9 10 -6 ; suprajohtavan siirtymälämpötila 0,66 K; Vickers-kovuus 3-4 GPa, Mohs 7; normaalikimmokerroin 56,7 GPa; leikkausmoduuli 22 GPa.

    Muiden platinametallien tapaan osmiumilla on useita valenssiarvoja: 0, 2+, 3+, 4+, 6+ ja 8+. Useimmiten voit löytää tetra- ja kuusiarvoisen osmiumin yhdisteitä. Mutta kun se on vuorovaikutuksessa hapen kanssa, sen valenssi on 8+.

    Osmiumin kemialliset ominaisuudet

    Osmiumjauhe reagoi kuumennettaessa hapen, halogeenien, rikkihöyryn, seleenin, telluurin, fosforin, typpi- ja rikkihapon kanssa. Kompakti osmium ei ole vuorovaikutuksessa happojen tai emästen kanssa, vaan muodostaa vesiliukoisia osmaatteja alkalisulattien kanssa. Reagoi hitaasti typpihapon ja aqua regian kanssa, reagoi sulan alkalin kanssa hapettavien aineiden (kaliumnitraatti tai kloraatti) läsnä ollessa, sulan natriumperoksidin kanssa. Yhdisteissä sillä on hapetustilat +4, +6, +8, harvemmin muilla +1 - +7.

    Kompaktissa tilassa osmium kestää hapettumista 400 °C asti. Kompakti osmium ei liukene kuumaan kloorivetyhappoon ja kiehuvaan aqua regiaan. Hienojakoinen osmium hapetetaan HNO 3:n ja kiehuvan H 2 SO 4:n vaikutuksesta OsO 4:ksi, kuumennettaessa se reagoi F 2:n, Cl 2:n, P:n, Se:n, Te:n jne. kanssa. Metallinen Os voi olla. siirretään liuokseksi fuusioimalla emästen kanssa hapettavien aineiden läsnä ollessa, ja muodostuu osmihapon H 2 OsO 4 -osmaattien (VI) suoloja, jotka ovat epästabiileja vapaassa tilassa. Kun OsO 4 saatetaan vuorovaikutukseen KOH:n kanssa etanolin tai säteilytyksen KNO 2:n kanssa, saadaan myös osmaattia (VI) K 2 tai K 2 OsO 4 2H 2 O. Osmaatit (VI) pelkistetään etanolilla hydroksidiksi Os (OH) 4 (musta), joka N 2 -ilmakehässä dehydratoituu OsO 2 -dioksidiksi. Tunnetaan perosmaatteja M 2, joissa X = OH, F, jotka muodostuvat OsO 4 -liuoksen vuorovaikutuksessa väkevän alkaliliuoksen kanssa.

    Osmiumtetroksidin ominaisuus on huomionarvoinen: sen liukoisuus orgaanisiin nesteisiin on paljon korkeampi kuin veteen. Joten normaaleissa olosuhteissa vain 14 grammaa tätä ainetta liukenee lasilliseen vettä ja yli 700 grammaa lasilliseen hiilitetrakloridia.

    Rikkihöyryn ilmakehässä osmiumjauhe leimahtaa kuin tulitikku muodostaen sulfidia. Kaikkiruokainen fluori huoneenlämmössä ei aiheuta "haitaa" osmiumille, mutta 250-300 C:een kuumennettaessa muodostuu useita fluorideja. Siitä lähtien, kun nämä kaksi haihtuvaa osmiumfluoridia hankittiin ensimmäisen kerran vuonna 1913, on uskottu, että niiden kaavat ovat OsF6 ja OsF8. Mutta vuonna 1958 kävi ilmi, että OsF8-fluoridia, joka oli "elänyt" kemian kirjallisuudessa lähes puoli vuosisataa, ei todellisuudessa ollut koskaan olemassa, mutta määritellyt yhdisteet vastaavat kaavoja OsF5 ja OsF6. Suhteellisen äskettäin tutkijat onnistuivat saamaan toisen fluoridin, OsF7:n, joka yli 100 C:een kuumennettaessa hajoaa OsF6:ksi ja alkuainefluoriksi.

    Osmiumin käyttö

    Yksi osmiumin tärkeimmistä hyveistä on sen erittäin korkea kovuus; harvat metallit voivat kilpailla sen kanssa tässä. Siksi luotaessa seoksia, joilla on korkein kulutuskestävyys, osmiumia lisätään niiden koostumukseen. Kultaisella kärjellä varustetut täytekynät eivät ole harvinaisia. Mutta loppujen lopuksi kulta on melko pehmeä metalli, ja monen vuoden työssä kynän on kuljettava paperin läpi useita kilometrejä omistajan tahdosta. Paperi ei tietenkään ole viila tai hioma, mutta vain harvat metallit kestävät tällaisen kokeen. Ja silti höyhenten kärjet selviävät tästä vaikeasta roolista. Miten? Salaisuus on yksinkertainen: ne on yleensä valmistettu osmiumin seoksista muiden platinoidien kanssa, useimmiten jo tuntemastasi osmiridiumista. Liioittelematta voimme sanoa, että osmiumilla "panssaroitua" kynää ei ole purettu.

    Poikkeuksellinen kovuus, hyvä korroosionkestävyys, korkea kulutuskestävyys, ei magneettiset ominaisuudet tekevät osmiridiumista erinomaisen materiaalin kompassin neulan kärkeen, akseleihin ja tarkimpien mittalaitteiden tukiin ja kellokoneistoon. Sitä käytetään kirurgisten instrumenttien leikkuureunojen valmistukseen, etuhampaiden valmistukseen norsunluun taiteelliseen käsittelyyn.

    Se tosiasia, että osmium ja iridium "toimivat usein duetona" - luonnollisen seoksen muodossa, selittyy paitsi osmiridiumin arvokkailla ominaisuuksilla. mutta myös kohtalon tahdosta, joka toivoi, että maankuoressa nämä elementit olisivat yhdistetty epätavallisen vahvoilla siteillä. Hippujen muodossa luonnosta ei löytynyt yhtä eikä toista metallia, mutta osmium iridium ja iridiumosmium ovat tunnettuja mineraaleja (niitä kutsutaan vastaavasti nevyanskiteiksi ja sysertskiteiksi): iridium hallitsee ensimmäisessä, osmium toisessa.

    Joskus nämä mineraalit esiintyvät yksinään, mutta useammin ne ovat osa alkuperäistä platinaa. Sen jakaminen komponentteihin (ns. jalostus) on prosessi, joka sisältää useita vaiheita, joista yhdessä osmiridium saostuu. Ja ehkä vaikein ja kallein asia tässä koko "tarinassa" on osmiumin ja iridiumin erottaminen. Mutta usein tämä ei ole välttämätöntä: kuten jo tiedät, metalliseosta käytetään laajalti tekniikassa, ja se maksaa paljon vähemmän kuin esimerkiksi puhdas osmium. Itse asiassa tämän metallin eristämiseksi seoksesta on suoritettava niin monia kemiallisia operaatioita, että yksi niiden luetteloista veisi paljon tilaa. Pitkän teknologisen ketjun lopputuote on metalliosmium, jonka puhtaus on 99,9 %.

    Kovuuden lisäksi tunnetaan toinen osmiumin etu - tulenkestävyys.

    Sulamispisteen (noin 3000 C) suhteen se ylitti paitsi jalot kollegansa - platinoidit, myös suurimman osan muista metalleista. Infuusioitumattomuutensa ansiosta osmium pääsi sähkölampun elämäkertaan: noina aikoina, jolloin sähkö osoitti ylivoimansa toiseen valonlähteeseen - kaasuun, saksalainen tiedemies K. Auer von Welsbach ehdotti hiilikarvojen korvaamista hehkulampussa. osmium. Lamput alkoivat kuluttaa kolme kertaa vähemmän energiaa ja antoivat miellyttävän tasaisen valon. Mutta osmium ei kestänyt kauan tässä vastuullisessa tehtävässä: aluksi se korvattiin vähemmän niukalla tantaalilla, mutta pian se pakotettiin väistymään tulenkestävämmälle - volframille, joka kantaa tähän päivään asti tulikelloaan.

    Jotain vastaavaa tapahtui osmiumin kanssa sen toisella käyttöalueella - ammoniakin tuotannossa. Tämän yhdisteen nykyaikainen synteesimenetelmä, jonka kuuluisa saksalainen kemisti Fritz Haber ehdotti vuonna 1908, on mahdotonta ajatella ilman katalyyttien osallistumista. Ensimmäiset tähän tarkoitukseen käytetyt katalyytit osoittivat kykynsä vain korkeissa lämpötiloissa (yli 700 C), ja lisäksi ne eivät olleet kovin tehokkaita.

    Yritykset löytää heille korvaavaa pitkään eivät johtaneet mihinkään. Karlsruhen korkeamman teknisen koulun laboratorion tutkijat sanoivat uuden sanan tämän prosessin parantamiseksi: he ehdottivat hienojakoisen osmiumin käyttöä katalysaattorina. (Muuten, koska osmium on erittäin kova, se on samalla erittäin hauras, joten tämän metallin sieni voidaan murskata ja muuttaa jauheeksi ilman suurta vaivaa.) Teolliset kokeet ovat osoittaneet, että peli on kynttilän arvoinen: prosessi lämpötilaa laskettiin yli 100 astetta, kyllä ​​ja poistu valmistuneet tuotteet lisääntynyt selvästi.

    Huolimatta siitä, että myöhemmin osmiumin piti poistua näyttämöltä myös täältä (nyt esimerkiksi ammoniakin synteesiin käytetään edullisia, mutta tehokkaita rautakatalyyttejä), voidaan olettaa, että hän sai tärkeän ongelman pois maasta. Osmium jatkaa katalyyttistä toimintaansa tänäkin päivänä: sen käyttö orgaanisten aineiden hydrausreaktioissa antaa erinomaisia ​​tuloksia. Tämä johtuu ensisijaisesti osmiumin suuresta kysynnästä kemistien taholta: lähes puolet sen maailman tuotannosta kuluu kemikaalien tarpeisiin.

    Elementti 76 on erittäin kiinnostava kohteena tieteellinen tutkimus. Luonnollinen osmium koostuu seitsemästä stabiilista isotoopista massaluvut 184, 186-190 ja 192. On kummallista, että mitä pienempi tämän alkuaineen isotoopin massaluku on, sitä harvinaisempi se on: jos raskain isotooppi (osmium-192) muodostaa 41 %, niin kevyin seitsemästä "veljeksillä" (osmium-184) on vain 0,018% kaikista "varannoista". Koska isotoopit eroavat toisistaan ​​vain atomien massassa ja fysikaalis-kemiallisissa "kalteissaan" ne ovat hyvin samankaltaisia ​​keskenään, on niiden erottaminen erittäin vaikeaa. Siksi jopa joidenkin alkuaineiden isotooppien "murut" ovat uskomattoman kalliita: esimerkiksi kilogramman osmium-187:n arvo on maailmanmarkkinoilla 14 miljoonaa dollaria. Totta, sisään Viime aikoina tiedemiehet ovat oppineet "erottelemaan" isotooppeja lasersäteiden avulla, ja toivotaan, että pian näiden "ei-kulutushyödykkeiden" hintoja lasketaan huomattavasti.

    Osmiumin yhdisteistä sen tetroksidilla on suurin käytännön merkitys (kyllä, sillä, jolle alkuaine on nimensä vuoksi "velkaa"). Se toimii katalysaattorina tiettyjen lääkkeiden synteesissä. Lääketieteessä ja biologiassa sitä käytetään värjäysaineena eläin- ja kasvikudosten mikroskooppisessa tutkimuksessa. On syytä muistaa, että vaarattoman näköiset vaaleankeltaiset osmiumtetroksidikiteet ovat voimakasta myrkkyä, joka ärsyttää ihoa ja limakalvoja ja on haitallista silmille.

    Osmiumoksidia käytetään mustana väriaineena posliinimaalauksessa: tämän alkuaineen suoloja käytetään mineralogiassa vahvoina etsausaineina. Suurin osa osmiumyhdisteistä, mukaan lukien erilaiset kompleksit (osmiumilla on kyky muodostaa monimutkaisia ​​yhdisteitä, jotka ovat ominaisia ​​kaikille platinametalleille), sekä sen seokset (paitsi jo tunnettu osmiridium ja jotkut seokset muiden platinoidien, volframin ja koboltin kanssa), kun taas "näri" odottaessaan oikeaa työtä.

    Osmium (lat. Osmium) on kemiallinen alkuaine, jonka atominumero on 76 tuumaa Jaksollinen järjestelmä D. I. Mendelejevin kemialliset alkuaineet, merkitty symbolilla Os. Vakioolosuhteissa se on kiiltävää hopeanvalkoista metallia, jossa on sinertävä sävy.

    Osmium on kaikista metalleista raskain (sen tiheys on 22,6 g / cm3) ja yksi kovimmista, mutta se on myös hauras ja muuttuu helposti jauheeksi. Se on siirtymämetalli ja kuuluu platinaryhmään.

    Englantilainen kemisti S. Tennant löysi osmiumin vuonna 1804 mustasta jauheesta, joka jää jäljelle platinan liukenemisen jälkeen Aqua Regiasta. Sille on ominaista tetroksidin OsO 4 muodostuminen, jolla on pistävä haju. Tästä syystä elementin nimi, joka on johdettu kreikan sanasta "osme" - haju.

    Ulkoisesti osmium eroaa vähän muista platinaryhmän metalleista, mutta juuri hänellä on korkeimmat sulamis- ja kiehumispisteet kaikista tämän ryhmän metalleista, hän on painavin. Sitä voidaan pitää myös platinoideista vähiten "jaloina", koska hienojakoisessa tilassa se hapettuu ilmakehän hapen vaikutuksesta jo huoneenlämpötilassa.

    OSMIUMIN FYSIKAALISET OMINAISUUDET

    Osmium on tihein jalometalli. Se ylittää hieman platinaelementin - iridiumin - tiheyden. Näiden metallien luotettavimmat tiheysarvot voidaan laskea niiden kidehilojen parametreistä: 22,562 ± 0,009 g/cm3 iridiumille ja 22,587 ± 0,009 g/cm3 osmiumille. Viimeisimpien tietojen mukaan osmiumin tiheys on 22,61 g/cm3.

    Kovuuden, haurauden, alhaisen höyrynpaineen (alhaisin kaikista platinametalleista) ja myös erittäin korkea lämpötila sulaa, osmiumia on vaikea työstää.

    Termodynaamiset ominaisuudet:
    - sulamispiste 3327 K (3054 °C);
    - kiehumispiste 5300 K (5027 °C);
    - sulamislämpö 31,7 kJ/mol;
    - haihdutuslämpö 738 kJ/mol;
    - lämmönjohtavuus (300 K) (87,6) W/(m K);
    - siirtymälämpötila suprajohtavaan tilaan - 0,66 K;
    - molaarinen lämpökapasiteetti 24,7 J/(K mol).
    Molaarinen tilavuus 8,43 cm3/mol.
    Hilarakenne on kuusikulmainen.
    Kovuus Vickersin mukaan 3 - 4 GPa, Mohsin asteikon mukaan - 7.
    Normaalikimmomoduuli on 56,7 GPa.
    Leikkausmoduuli - 22 GPa.
    Osmium on paramagneettinen (magneettinen susceptibiliteetti 9,9 10-6).

    Luonnossa osmiumia esiintyy seitsemän isotoopin muodossa, joista 6 on pysyviä: 184Os (0,018 %), 187Os (1,64 %), 188Os (13,3 %), 189Os (16,1 %), 190Os (26,4 % ) ja (192 %) 41,1 %). Osmium-186 (pitoisuus maankuoressa 1,59 %) on alttiina alfahajoamiselle, mutta ottaen huomioon sen poikkeuksellisen pitkä puoliintumisaika - (2,0 ± 1,1) 1015 vuotta, sitä voidaan pitää käytännössä vakaana. Osmiumin radioaktiivisia isotooppeja, joiden massaluvut ovat 162-197, saatiin keinotekoisesti, samoin kuin useita ydinisomeerit. Pisin osmium-194:n puoliintumisaika on noin 700 päivää.

    OSMIUMIN KEMIALLISET OMINAISUUDET

    Osmiumjauhe reagoi kuumennettaessa hapen, halogeenien, rikkihöyryn, seleenin, telluurin, fosforin, typpi- ja rikkihapon kanssa. Kompakti osmium ei ole vuorovaikutuksessa happojen tai emästen kanssa, vaan muodostaa vesiliukoisia osmaatteja alkalisulattien kanssa. Reagoi hitaasti typpihapon ja aqua regian kanssa, reagoi sulan alkalin kanssa hapettavien aineiden (kaliumnitraatti tai kloraatti) läsnä ollessa, sulan natriumperoksidin kanssa. Yhdisteissä sen hapetustilat ovat -2 - +8, joista yleisimmät ovat +2, +3, +4 ja +8. Osmiummetalli ja kaikki sen yhdisteet hapetetaan sähkökemiallisesti helposti OsO4:ksi.

    Osmiumille, toisin kuin useimmille ryhmän VIII alkuaineille, on ominaista valenssi 8+, ja se muodostaa hapen kanssa stabiilia tetroksidia OsO4. Tämä erikoinen yhteys on epäilemättä sen tärkein.

    Ulkoisesti puhdas osmiumtetroksidi näyttää melko tavalliselta - vaaleankeltaisilta kiteiltä, ​​jotka liukenevat veteen ja hiilitetrakloridiin. Noin 40°C:n lämpötilassa (OsO4:stä on kaksi muunnelmaa, joiden sulamispisteet ovat lähellä) ne sulavat ja 130°C:ssa osmiumtetroksidi kiehuu.

    Alkuaineosmiumin tavoin OsO4:llä on katalyyttisiä ominaisuuksia; OsO4:ää käytetään tärkeimmän nykyajan synteesissä lääkettä- kortisoni.

    Osmiumoksidi on erittäin haihtuvaa, sen OsO4-höyryt ovat myrkyllisiä ja syövyttävät limakalvoja. Sillä on happamia ominaisuuksia ja se muodostaa K2OsO4-tyyppisiä yhdisteitä.

    Toinen osmiumoksidi - OsO2 - veteen liukenematon musta jauhe - käytännön arvoa ei ole. Myöskään muut tunnetut osmiumin yhdisteet eivät ole vielä löytäneet käytännön sovellusta - kloridit ja fluoridit, jodidit ja oksikloridit, OsS2-sulfidi ja OsTe2-tellidi - mustia aineita, joilla on pyriiittirakenne, samoin kuin lukuisat kompleksit ja useimmat osmiumseokset.

    Osmiumista tunnetaan nykyään kaksi karbonyyliä. Os(CO)5-pentakarbonyyli on väritön neste normaaleissa olosuhteissa (sulamispiste 15 °C). Hanki se 300 °C:ssa ja 300 atm:ssä. osmiumtetroksidista ja hiilimonoksidi. klo normaali lämpötila ja paine, Os(CO)5 muuttuu vähitellen toiseksi karbonyyliksi, jonka koostumus on Os3(CO)12, keltaiseksi kiteiseksi aineeksi, joka sulaa 224 °C:ssa.

    Luonnossa oleminen

    Luonnossa osmiumia esiintyy pääasiassa yhdistelmänä iridiumin kanssa, joka on osa joko alkuperäistä platinaa tai platina-palladiummalmia. Mineraalit, joita pidetään osmiumin uuttamisen raaka-aineina, sisältävät keskimäärin tuhannesosan platinan raskaasta "sukulaista". Koko etsintäajan aikana ei louhittu ainuttakaan osmiumhippua – edes pienintä kokoa.

    Kiinteiden liuosten luokkaan kuuluvan osmiumin päämineraalit ovat luonnollisia osmiumin ja iridiumin seoksia (nevjanskiitti ja sysertskiitti). Yleisin niistä on nevyanskite, näiden kahden metallin luonnollinen seos. Se sisältää enemmän iridiumia, minkä vuoksi nevyanskiittia kutsutaan usein yksinkertaisesti osmium iridiumiksi. Mutta toista mineraalia - sysertskiittiä - kutsutaan iridi-osmiumiksi - se sisältää enemmän osmiumia. Molemmat mineraalit ovat raskaita, metallisia ja erittäin harvinaisia.

    Osmisen iridiumin pääesiintymät ovat keskittyneet Venäjälle (Siperia, Ural), Yhdysvaltoihin (Alaska, Kalifornia), Kolumbiaan, Kanadaan, Etelä-Afrikkaan, Tasmaniaan, Australiaan.

    Huolimatta siitä, että osmiumesiintymiä on kaikkialla maailmassa, Kazakstan on ainoa isotoopin 187 tuottaja. Tämä maa on arvokkaan osmium-187:n varannon johtava maa, joka on isotoopin ainoa viejä.

    Osmiumin saaminen

    Osmisen iridiumin erottamiseksi platinasta se liuotetaan aqua regiaan, jolloin osmisen iridiumryhmän mineraalit jäävät sakaan. Seuraavaksi saatu sakka seostetaan kahdeksan kertaa suuremmalla määrällä sinkkiä - tämä seos on suhteellisen helppo muuttaa jauheeksi, joka sintrataan bariumperoksidilla BaO3. Sitten saatua massaa käsitellään typpi- ja suolahapon seoksella suoraan tislauslaitteessa OsO4:n tislaamiseksi.

    Osmiumtetroksidi otetaan talteen emäksisellä liuoksella ja saadaan suola, jonka koostumus on Na2OsO4. Tämän suolan liuosta käsitellään hyposulfiitilla, minkä jälkeen osmium saostetaan ammoniumkloridilla Fremyn suolan Cl2 muodossa. Sakka pestään, suodatetaan ja sytytetään sitten pelkistävässä liekissä. Tällä tavalla saadaan vielä riittämättömän puhdasta sienimäistä osmiumia.

    Sitten se puhdistetaan käsittelemällä hapoilla (HF ja HCl) ja pelkistetään edelleen sähköuunissa vetysuihkussa. Jäähdytyksen jälkeen saadaan metallia, jonka puhtaus on jopa 99,9 % Os.

    Tämä on klassinen menetelmä osmiumin saamiseksi - metalli, jota käytetään edelleen hyvin rajoitetusti, erittäin kallis metalli, mutta melko hyödyllinen. Maailman osmiumin tuotanto on vain noin 600 kg vuodessa.

    Kaikki maat, jotka louhivat osmiumia, eivät vie sitä. Kaikki paitsi Kazakstan. Se on ainoa maa, joka on myynyt saatua osmiumia laboratorioihin hintaan 100 000 dollaria grammaa kohden. Toistaiseksi myynti on kuitenkin lopetettu. Osmiumia voi ostaa vain mustilta markkinoilta, missä vuosien ajan 1 gramman hinta oli 200 000 dollaria.

    Sovellus

    Osmiumia käytetään monissa seoksissa, mikä tekee niistä erittäin kulutusta kestäviä. Jos lisäät osmiumia mihin tahansa seokseen, se saa välittömästi uskomattoman kulutuskestävyyden, tulee kestäväksi ja sen kestävyys mekaanista rasitusta ja korroosiota vastaan ​​kasvaa.

    Seosten seostus on yksi päätehtävistä, jonka ratkaisu on joskus osoitettu osmiumille. Yhdessä volframin, nikkelin ja koboltin kanssa osmiumista tulee sähkökemian teollisuuden "työntekijä". Osmiumia sisältävistä metalliseoksista valmistetut koskettimet, kärjet ja hylsyt ovat tunnettuja vähäisestä kulumisesta.

    Kovan ja raskaan platinoidin lisääminen materiaaliin lisää dramaattisesti hankausparien kulumiskestävyyttä. Osmiumia tarvitaan melko vähän, jotta keraaminen-metallileikkuri olisi erityisen luja. Mikroskooppiset osmiumin lisäykset leikkauslaatujen teräkseen mahdollistavat teknisten, lääketieteellisten ja teollisten veitsien terävimpien terien luomisen.

    Platinan (90 %) ja osmiumin (10 %) seosta käytetään kirurgisissa implanteissa, kuten sydämentahdistimissa ja keuhkoläppien korvaamisessa.

    Seosta "osram" (osmium volframin kanssa) käytettiin hehkulamppujen filamenttien valmistukseen.

    Koska osmiumilla ei ole magneettisia ominaisuuksia, sitä käytetään aktiivisesti kellomekanismien ja kompassien luomiseen.

    Osmiumkatalyyttejä käytetään orgaanisten yhdisteiden hydrauksessa, lääkkeiden valmistuksessa ja ammoniakin synteesissä. Osmiumin tetraoksidia (korkein oksidi, OsO4) käytetään katalysaattorina joidenkin synteettisten huumeiden valmistuksessa sekä laboratoriotutkimuksessa - sillä on kätevää käyttää kudosten värjäämiseen mikroskoopin alla.

    Kiinteästä ja ei-magneettisesta osmiumista valmistetaan akselit, tuet ja kannatinholkit korkean tarkkuuden mittauslaitteille. Ja vaikka rubiinituet ovat kovempia ja halvempia kuin osmiumtuet, metallin vastus on joskus parempi instrumentointiin.

    Biologinen rooli ja fysiologinen toiminta

    Nykyajan tiedemiehet uskovat siihen biologinen rooli tämä metalli ei soita. Tämä alkuaine on kuitenkin luokiteltu erittäin syövyttäväksi yhdessä sellaisten metallien kanssa kuin elohopea, beryllium ja vismutti.

    Pienetkin määrät ilmassa olevaa osmiumia aiheuttavat ihmisille silmävaurioita - kipua, kyynelnestettä ja sidekalvotulehdusta; suussa näkyy metallin makua ja keuhkoputkissa kouristuksia; hengitys vaikeutuu, ja tämä voi jatkua useita tunteja myrkytyksen lähteen poistamisen jälkeen. Jos osmium vaikuttaa ihmiseen pidempään, se voi aiheuttaa sokeuden, keuhkosairauden ja hermosto, ruoansulatushäiriöt ja munuaisten toiminta - jopa kuolema on mahdollista.

    Lisäksi tämä hivenaine kärsii iho henkilö. Ne voivat muuttua vihreiksi ja mustiksi, ja iho voi tulehtua, kipeä ja rakkuloita. Ihmisen iho voi menettää herkkyyden ja kuolla. Tällaisen myrkytyksen aiheuttamat haavat viivästyvät hyvin pitkään.

    Haihtuva osmiumtetroksidi on erityisen vaarallinen. Se muodostuu tämän elementin eristämisessä platinaraaka-aineista. Tämä on sama aine, jonka vuoksi elementti sai ei liian kadehdittavan nimen. Ärsyttävä Airways ja ihmisen limakalvoille, se nähdään haihtumisena mätänevästä retiisistä, joka on sekoitettu murskattuun valkosipuliin ja ripotellulla valkaisuaineella.

    Osmiummyrkytys voi saada eri toimialoilla. Tutkijat uskovat, että tämän aineen tiloissa ei pitäisi olla edes hyvin pieniä annoksia.



    Mitä muuta luettavaa