Օսմիումի քիմիա. Թանկարժեք մետաղ՝ օսմիում

Մարդկանց մեծամասնությունը կարծում է, որ աշխարհում ոսկուց, արծաթից և պլատինից ավելի թանկ բան չկա։ Բայց իրականում կան մի քանի նյութեր, որոնց մեկ գրամի գինը գերազանցում է վերը թվարկված երեք մետաղների գինը: Մենք այսօր կանդրադառնանք դրանցից մեկին: Սա օսմիում է, ռուբլով 1 գրամի գինը կտպավորի ցանկացած մարդու։

1803 թվականին անգլիացի քիմիկոս Սմիթսոն Տեննանտը հայտնաբերեց Օսը՝ գտնելով այն նստվածքի մեջ, որն առաջացել էր այն բանից հետո, երբ գիտնականը պլատինը լուծեց ջրային ռեգիաում։ Միևնույն ժամանակ, փորձեր են իրականացվել Ֆրանսիայում, որտեղ քիմիկոսներ Վոկելենը և Անտուան ​​ԴեՖուրկոյը նույնպես հայտնաբերել են անհայտ տարր պլատինի հանքաքարի տարրալուծումից մնացած նստվածքում։ Սկզբում նոր տարրը կոչվում էր «pten» (հունարենից թարգմանաբար՝ «թևավոր»)։ Բայց հետագա հետազոտությունները թույլ տվեցին պարզել, որ սա ոչ թե մեկ տարր է, այլ երկուսի՝ իրիդիումի և օսմիումի խառնուրդ:

Նոր նյութերը պաշտոնապես փաստագրվել են 1804 թվականի հունիսին Լոնդոնի թագավորական ակումբին ուղղված Վարձակալի ուղերձում:

Ֆիզիկական հատկություններ

Նյութը ունի մոխրագույն կապտավուն գույն։ Մետաղը շատ փխրուն է, բայց ունի բարձր տեսակարար կշիռ։ Բացահայտվելը կրիտիկական ջերմաստիճաններ, այն միշտ պահպանում է իր բնական գույնն ու փայլը։

Քանի որ մետաղը կոշտ է, այն ունի բարձր ջերմաստիճանիհալվելով (3033 աստիճան Ցելսիուս), դժվար է մեքենայացնել։

Քիմիական հատկություններ

Նյութի մեջ փոշի ձև, տաքանալիս լավ արձագանքում է թթվածնի, ծծմբի տարրերի, սելենի, ֆոսֆորի հետ։ Դանդաղ փոխազդում է aqua regia-ի հետ:

Մետաղը մի քանի նյութերից մեկն է, որոնք կազմում են կլաստերային միացություններ։

Որտեղ է այն արդյունահանված:

Օսմիկ իրիդիումը արդյունահանվում է Սիբիրում և Ուրալում՝ Ռուսաստանում; ԱՄՆ-ի Ալյասկայում և Կալիֆոռնիայում; Ավստրալիա (և Թասմանիա կղզի); Հարավաֆրիկյան պետություն. Ցուցակի վերջին երկիրը հպարտանում է մոլորակի ամենամեծ մետաղական հանքավայրերով:

Ավելի հաճախ հանդիպում են մկնդեղի և ծծմբի հետ միասին։ Հանքաքարերում նյութի քանակը աննշան է։

Օսմիումի արժեքը

Այս նյութի մեկ գրամի արժեքը 15-200 հազար դոլար է։ Մետաղի շուկայական գինը մի քանի անգամ ցածր է։ Այս բարձր արժեքը պայմանավորված է ՕՍ-ի արտադրության ցածր մակարդակով: Այն ուղղակի մեծ մասշտաբով չի օգտագործվում իր հսկայական խտության պատճառով։ Եթե ​​համեմատություն անենք՝ խնդրո առարկա նյութով կես լիտրանոց շիշը ավելի ծանր կլինի, քան 12 լիտր ջուրը։ Օսմիումը ամենաշատ երեքից մեկն է թանկարժեք մետաղներխաղաղություն. Միայն կալիֆորնիականն է ավելի թանկ, դրա արտադրությունը տարեկան մեկ գրամից պակաս է։

Մետաղը արդյունահանելը շատ դժվար է, և գործընթացը տևում է ավելի քան 9 ամիս: Նյութը իզոտոպ է և ունի սև փոշու տեսք, որը բաղկացած է մանր բյուրեղներից։ Չնայած օսմիումը մեր մոլորակի ամենախիտ նյութն է, այն շատ փխրուն է: Մետաղի հոտը անմիջապես հիշեցնում է սպիտակեցնող միջոց և սխտոր։ Այդ իսկ պատճառով այն ստացել է նման անվանում (նշանակում է «հոտ»)։

Մետաղն անփոխարինելի է գիտական, բժշկական և հետազոտական ​​գործունեություն, քանի որ այն քիմիական կատալիզատոր է և օգտագործվում է չափիչ գործիքների արտադրության մեջ, որոնք ապահովում են ամենաբարձր ճշգրտության տվյալներ։

Օսմիում վաճառող միակ պետությունը Ղազախստանն է։

Այլ փաստեր

Մետաղը հալվում է 3000 աստիճան Ցելսիուսից բարձր ջերմաստիճանում։ Եռման կետը հասնում է գրեթե 6000 աստիճանի։

Այն բացվել է բավականին անսովոր կերպով։ Aqua regia-ում նոսրացվել են մի քանի նյութեր և պարզվել է, որ նստվածք է գոյացել, որը ոչ այնքան հաճելի հոտ ուներ։

Օ–ները պատրաստման համար չեն օգտագործվում զարդեր, քանի որ այն չունի ճկունություն և ճկունություն՝ այն հատկությունները, որոնց համար ոսկերիչներն այդքան գնահատում են թանկարժեք մետաղները։

Նյութը հայտնաբերվել է հանքաքարի հանքավայրերում։ Այն կարելի է գտնել նաև Երկրի վրա ընկած երկնաքարերում։ Որոշ արդյունաբերություններ իրենց արտադրանքը պատրաստելու համար մետաղի խիստ կարիք ունեն: Դա իրենց է գնում որպես երկրորդական հումք, բայց դեռ էժան չէ։

Մետաղն օգտագործվում է միայն իր անհավատալի ամրության պատճառով։ Համահալվածքները, որոնցում ավելացվում է օսմիում, դառնում են աներևակայելի մաշվածության դիմացկուն: Համաձուլվածքին ավելացնելու համար անհրաժեշտ է նյութի միայն նվազագույն չափաբաժիններ՝ այն շատ ամուր դարձնելու համար:

Որտեղ է այն օգտագործվում:

Օսմիումի իզոտոպը օգտագործվում է միջուկային թափոնները պահելու համար տարաներ պատրաստելու համար։ Նյութը օգտագործվում է նաև տիեզերական արդյունաբերության մեջ։ Այն նաև արագացնում է ամոնիակի և օրգանական նյութերի սինթեզը։ Ի դեպ, վոլֆրամի թելերը պարունակում են նկարագրված մետաղ:

Քանի որ նյութը հայտնի է իր ուժով, այն օգտագործվում է զենքի արտադրության մեջ։ Բայց ներս ՎերջերսԱրդյունաբերությունը փորձում է հրաժարվել մետաղի օգտագործումից՝ դրա բարձր գնի և դժվար վերամշակման պատճառով։

Մետաղն օգտագործվում է միայն այն դեպքերում, երբ հաջողությունը 100% երաշխավորված է։

Օսմիումի օքսիդը օգտագործվում է բժշկական նպատակներով և կենսաբանության մեջ։ Շատ իմպլանտներ և սրտի ռիթմավարներ պատրաստվում են տվյալ նյութի օգնությամբ: Վերջիններս պատրաստված են պլատինից, որը պարունակում է 10% օսմիում։

Շատրվանային գրիչները հաճախ արտադրվում են տվյալ մետաղից պատրաստված ծայրերով: Նման արտադրանքները ավելի դիմացկուն են, քան ոսկե ծայրերով նմուշները:

Հետաքրքիր է! Եթե ​​դուք օսմիումի համաձուլվածք պատրաստեք ալյումինով, այն աներևակայելի ճկուն կլինի: Այն կարելի է մի քանի անգամ դուրս հանել՝ առանց նյութը պատռելու։

Երբ ճնշումը 770 ԳՊա-ից բարձր է, ներքին ուղեծրերում տեղակայված էլեկտրոնները փոխազդելու են օսմիում, սակայն մետաղի կառուցվածքը ընդհանրապես չի փոխվի։

Նյութի ստացման մեթոդներ

Օսմիումը ամենից հաճախ պահվում է փոշու տեսքով: Այս ձևով մետաղը հեշտությամբ արձագանքում է և կարող է ջերմային մշակվել առանց որևէ դժվարության: Os-ը չի հալվում և չի կարող բրենդավորվել, եթե մետաղը մաքուր վիճակում է:

Էլեկտրոնային (երբեմն աղեղային) ճառագայթների օգնությամբ մետաղը վերածվում է ձուլակտորների։ Միայնակ բյուրեղները ստեղծվում են գոտու հալման միջոցով: Բայց արտադրության այս մեթոդը շատ թանկ է, և, հետևաբար, ստեղծված արտադրանքի գինը բարձր է։ Բայց կան եզակի մարդիկ, ովքեր գիտեն, թե ինչպես ստեղծել բյուրեղներ փոշուց։ Սա երկար ու բարդ գործընթաց է, որը պահանջում է մեծ էներգիա, բայց դեռ կան արդյունքներ։

Նախկինում ասվում էր, որ օսմիումը ունի վատ հոտ. Բժշկության մեջ լայնորեն կիրառվում է տետրօքսիդ նյութը։ Այն կատակով կոչվում է «գեղեցիկ և բուրավետ»: Տետրօքսիդի բյուրեղները կարելի է պատրաստել տանը, բայց զգույշ եղեք, քանի որ նյութը թունավոր է:

Օրինակ՝ տետրօքսիդով մկնիկը սպանելու համար այս նյութից 40 անգամ ավելի քիչ է պահանջվում, քան հիդրոցիանաթթուն (համարվում է կրծողների դեմ ճանաչված թույն): Այս վնասակար ազդեցությունը բացատրվում է նրանով, որ օրգանիզմ մտնելուց հետո նյութն ակնթարթորեն վերածվում է մետաղի։ Սա վնասում է շնչառական ուղիները և տեսողությունը: Բայց չնայած դրան, OsO4-ը լայնորեն օգտագործվում է որպես ներկ քիմիական արդյունաբերության մեջ:

Ինչպե՞ս է Os-ն ազդում կենդանի էակների մարմնի վրա:

Տարրը շատ վնասակար և թունավոր է կենսաբանական էակների համար: Երբ օսմիումը ներշնչվում է, թոքերը ձախողվում են (առաջանում է այտուց), և կենդանի արարածը զարգանում է անեմիա։

Երբ նյութի նույնիսկ փոքր քանակությունը օդում է, անհատը զգում է արցունքաբեր, ցավ աչքերում և կոնյուկտիվիտ կարող է զարգանալ:

Դժվարանում է շնչելը, բրոնխներում սպազմ և բերանում մետաղական համ է առաջանում։ Եթե ​​մարդուն ժամանակին չեն հեռացնում ախտահարված տարածքից, նա բախվում է կուրության, երիկամների ֆունկցիայի խանգարման, նյարդային համակարգ, ստամոքս-աղիքային օրգաններ. Հնարավոր մահ.

Մետաղը նույնպես ազդում է մաշկի ամբողջականության վրա։ Այն դառնում է սեւ կամ կանաչ: Վրան առաջանում են խոցեր և բշտիկներ։ Հյուսվածքը սկսում է մահանալ:

Աշխատավայրում կարող եք թունավորվել օսմիումից, եթե օդում այս նյութի քանակությունը փոքր-ինչ գերազանցի։ Շատերի վրա ժամանակակից արտադրությունՕսմիումը առկա է օդում, թեև, ըստ մասնագետների, դրա կոնցենտրացիան օդում ընդհանրապես չպետք է լինի։

ԱվՊտԱգPd
12,86 40,23 30,29 0,55 24,88

Աղյուսակ 1 - օսմիումի գինը (1 գ) այլ թանկարժեք մետաղների համեմատությամբ (շուկայական):

Եզրակացություն

Չնայած օսմիումը համարվում է մոլորակի ամենաթանկ մետաղներից մեկը, սակայն դրա շուկայական գինն այնքան էլ բարձր չէ։ Օրինակ՝ 1 գրամ ոսկին կարելի է գնել 2000-2500 ռուբլով։ Մինչդեռ օսմիումն արժե մոտ 1800 ռուբլի մեկ գրամի դիմաց:

Օսմիումի արժեքը ամենուր տարբեր է, բայց միայն Ղազախստանն է այն վաճառում ամենաէժան ոչ շուկայական գնով։ Բանն այն է, որ համաշխարհային շուկայում վաճառվում է ոչ միայն օսմիումը, այլեւ դրա իզոտոպը (օսմիում 187)։ Այն երկրորդն է, որն ունի առասպելական արժեք՝ մշակման դժվարության, այլ իզոտոպներից անջատվելու և սահմանափակ օգտագործման պատճառով։

Այժմ պարզ է, թե որքան արժեն osmium 187-ը և սովորական Os-ը շուկայական գնով: Սովորական Os-ը իզոտոպների խառնուրդ է։

Համրերն ու ծանրաձողերը, որոնք բոդիբիլդերներն օգտագործում են մկանները մղելու համար, պատրաստված են պողպատից։ Կապարից պատրաստված արկերը, կամ ավելի լավ է, զգալի ծավալ կկորցնեն: Բայց նույնիսկ ավելի լավ է օգտագործել օսմիումը կշիռներ արտադրելու համար. Մեկ կիլոգրամ օսմիումը փոքրիկ գնդիկ է, որը հեշտությամբ կարող է տեղավորվել սեղմված բռունցքի մեջ:Օսմիումի փոշու կես լիտր շիշը (սա այն ձևն է, որով ազնիվ մետաղը դուրս է գալիս հարստացման գործարանի պատերից) կշռում է նկատելիորեն ավելի, քան մեկ դույլ ջուրը։

Բայց դուք չեք կարող գտնել որևէ մեկին այնքան համարձակ, որ օսմիումից կշիռներ գցի. այն չափազանց հրակայուն է: Իսկ մետաղի արժեքն այնպիսին է, որ սպորտային ակումբը պետք է երեք հարյուր տարի աշխատի, որպեսզի գնի մեկ օսմիումի համր...

Բավական չէ օսմիում:

Եվ սա հասկանալի է. Ծանր տարրեր ձևավորելու համար բնությունը պետք է «ստեղծի» հատուկ պայմաններ, ինչը շատ հաճախ չի լինում։ Այնուամենայնիվ, զանգվածի կես տոկոսը երկրի ընդերքըհաշվում է օսմիումը: Բոլոր հիմքերը կան ենթադրելու, որ մեր մոլորակի մարմնում հավաքված ազնիվ մետաղի մեծ մասը կենտրոնացած է միջուկում։

Բնության մեջ օսմիումը հիմնականում առաջանում է իրիդիումի հետ միացության տեսքով, որը կամ հայրենի պլատինի կամ պլատին-պալադիումի հանքաքարի մի մասն է։ Օսմիումի արդյունահանման համար հումք համարվող օգտակար հանածոները պարունակում են ծանր «հարաբերական» պլատինի միջին հաշվով հազարերորդական տոկոսը: Հետազոտության ողջ ժամանակահատվածում ոչ մի օսմիումի բեկոր չի արդյունահանվել, նույնիսկ ամենափոքր չափի:

Օսմիումի ստացման փոքր քանակությունն ու դժվարությունը որոշում են դրա գնի բարձրությունը։ Կես դար առաջ օսմիումը գնահատվում էր յոթից ութ անգամ ավելի թանկ, քան ոսկին: Շահարկումներ վերջին տարիներինհանգեցրել է միանգամայն անմեղսունակ առաջարկների առաջացմանը՝ մեկ գրամ օսմիումը վաճառվել է և՛ 10 հազար, և՛ 200 հազար դոլարով։ Վաճառվել է, բայց չի վաճառվել՝ օսմիումը ակտիվ չի օգտագործվում, թեև որոշ տեղերում օգտագործվում է։

Օսմիումի հայտնաբերում

Օսմիումը պլատինե խմբի մի մասն է և պաշտոնապես համարվում է ազնիվ մետաղ:Քիմիական տարրի անվանումը, սակայն, հերքում է նրա կարգավիճակը. «osme» հունարեն նշանակում է «հոտ»; հոտի առկայությունը ցույց է տալիս զգալի քիմիական ակտիվություն, մինչդեռ նյութերի «ազնվությունը» ենթադրում է իներտություն:

Վոլասթոնը, ով փորձեր էր անում պլատինի հանքաքարերի հետ, մոտ էր օսմիումի հայտնաբերմանը: Նրա հաջողություններից ոգևորված ֆրանսիացիներ Անտուան ​​դը Ֆուրկոյը և Լուի-Նիկոլա Վոկելենը սկսեցին իրենց հետազոտությունները և ճիշտ ենթադրեցին նոր տարրի գոյությունը, որը փորձերի ժամանակ գոլորշիացավ սև ծխի տեսքով։

Fourcroix-ը և Vauquelin-ը նյութին տվել են «ptene» անունը, ինչը նշանակում է «ցնդող» և հանգստացել են՝ սպասելով ճանաչմանը: Այնուամենայնիվ, անգլիացի քիմիկոս Սմիթսոն Թենանտը «պտենը» բաժանեց երկու հարակից մետաղների, որոնցից մեկը կոչվում էր իրիդիում իր միացությունների գույների բազմազանության համար, իսկ երկրորդը, իր նյարդայնացնող գարշահոտության պատճառով, կոչվում էր օսմիում:

Այս բաները պատահում են կարևոր իրադարձություններհայտնագործություններով առատաձեռն 1803 թվականին։

Օսմիումի հատկությունները

Հետազոտություն ֆիզիկաքիմիական բնութագրերը osmia-ն ամբողջությամբ դեռ չի ստացվել: Բավական երկար ժամանակ գիտնականները վիճում էին, թե որ մետաղն է ավելի խիտ՝ իրիդիումը, թե օսմիումը։ Լաբորատոր նմուշների ճշգրիտ չափումները այս դեպքում տալիս են միայն մոտավոր արդյունքներ՝ պայմանավորված մեծ քանակությամբտարբեր խտության իզոտոպներ.

Մինչև վերջերս հալման և եռման կետերը համարվում էին պայմանականորեն հավասար 3000° և 5000°C. հաշվարկների ամբողջական ստուգման միջոցներ չկային։ Ընդամենը մի քանի տարի առաջ հնարավոր եղավ ճշտել մետաղի ֆիզիկական պարամետրերը։ Ըստ երևույթին, պարզվում է, որ ավելի լավ է օսմիումի համաձուլվածքները եփել Արևի մակերեսին...

Հետաքրքիր է տեսքըՕսմիա. Հալվելուց պնդանալով՝ օսմիումը ձևավորում է կոշտ և փխրուն բյուրեղներ, որոնց արծաթափայլ փայլը ստվերում է մոխրագույն-կապույտ (և նույնիսկ կապույտ) երանգով: Օսմիումի արտաքին առավելությունները կարող են գրավել ոսկերիչներին, սակայն մետաղի բարձր քիմիական ակտիվությունը և դրա միացությունների թունավորությունը բացառում են այս պլատինի օգտագործումը զարդերի մեջ:

Օսմիումի կիրառում

Օսմիումը շատ սահմանափակ օգտագործում է գտնում տարբեր տարածքներ մարդկային գործունեություն. Համաձուլվածքների համաձուլումը հիմնական խնդիրներից է, որի լուծումը երբեմն վերագրվում է օսմիումին։ Վոլֆրամի, նիկելի և կոբալտի հետ միասին օսմիումը դառնում է էլեկտրաքիմիական արդյունաբերության «բանվոր»: Օսմիումի համաձուլվածքներից պատրաստված կոնտակտները, ծայրերը և միջուկները հայտնի են իրենց նվազագույն մաշվածությամբ: Վոլֆրամ-օսմիումի շիկացած լամպերի թելերն ավելի երկար են տևում և ավելի արդյունավետ:
Կոշտ և ծանր պլատինի ներմուծումը նյութի մեջ կտրուկ մեծացնում է քսվող զույգերի մաշվածության դիմադրությունը: Մետաղակերամիկական կտրիչին հատուկ ամրություն հաղորդելու համար ընդամենը մի քիչ օսմիում է անհրաժեշտ։ Օսմիումի մանրադիտակային հավելումները պողպատե կտրող դասակարգերին թույլ են տալիս ստեղծել տեխնիկական, բժշկական և արդյունաբերական դանակների ամենասուր շեղբերները:

Օսմիումի կատալիզատորներն օգտագործվում են օրգանական միացությունների հիդրոգենացման, դեղերի արտադրության և ամոնիակի սինթեզում։ Ճիշտ է, մետաղի բարձր արժեքը ստիպում է արդյունաբերողներին փնտրել մատչելի փոխարինիչներ, և այսօր օսմիումը գնալով ավելի քիչ տարածված է դառնում քիմիական արդյունաբերության մեջ:

Առանցքները, հենարանները և հենակետերը պատրաստված են պինդ և ոչ մագնիսական օսմիումից: չափիչ գործիքներբարձր ճշգրտություն. Եվ չնայած ռուբինի հենարաններն ավելի կոշտ և էժան են, քան օսմիումայինները, մետաղի ամրությունը երբեմն նախընտրելի է գործիքների պատրաստման համար:

Օսմիումը վտանգավոր է և զգուշություն է պահանջում

Օսմիումն ինքնին ավելի վտանգավոր չէ, քան ցանկացած այլ ծանր մետաղ:Այնուամենայնիվ, օսմիումի տետրօքսիդը OsO4-ը` հենց այն նյութը, որի շնորհիվ տարրը ստացել է իր ոչ այնքան նախանձելի անունը, չափազանց ագրեսիվ է: Գրգռելով մարդկանց շնչուղիները և լորձաթաղանթները՝ այն ընկալվում է որպես փտած բողկից գոլորշիացում՝ խառնված ճզմած սխտորով և ծածկված սպիտակեցնող նյութով։

Գրեթե անհնար է խուսափել օսմիումի օքսիդացումից, եթե մետաղը շփվում է մթնոլորտային թթվածնի հետ։ Հետևաբար, օսմիումի օգտագործումը բացակայում է

76 դյույմ ատոմային թվով հերթական տարր քիմիական համակարգԴ.Ի. Մենդելեևի անունը օսմիում է։ Կոշտ ձևով մետաղը փայլուն արծաթ-սպիտակ գույն է՝ կապտավուն երանգներով։ Հաշվում է ծանր մետաղ, օսմիումի խտությունը 22,6 գ/սմ3 է։ Բայց միևնույն ժամանակ այն փխրուն է և կարող է օգտագործվել փոշի պատրաստելու համար։ Հենց այս վիճակում է մետաղը հայտնաբերել անգլիացի քիմիկոս Ս.Տենանտը։ Անցումային մետաղ, պլատինե խմբի մաս։ Փոքր վիճակում այն ​​ենթակա է օքսիդացման սենյակային ջերմաստիճանում։

Օսմիումի հատկությունները

Թանկարժեք մետաղամենախիտը (22,61 գ/սմ3) և հրակայունը։ Ֆիզիկական հատկություններօսմիան հետևյալն է.

1. Հալվում է 3047 °C ջերմաստիճանում, եռում է 5025 °C, չի կարող մշակվել։ մեխանիկորեն, չի կարող լուծվել թթվային և ջրային ռեգիաներում։

2. Այն ունի տհաճ հոտ, որը հիշեցնում է սխտորի և սպիտակեցնող խառնուրդը, որն ավելացվում է պլատինի համաձուլվածքին կարծրություն և առաձգականություն հաղորդելու համար։

3. Ատոմային զանգվածօսմիումը 190,23 գ/մոլ է։

4. Իզոտոպ 187-ը ռենիումի իզոտոպի քայքայման արդյունք է։ Իր քիմիական իներտության շնորհիվ օսմիումի համաձուլվածքն օգտագործվում է ագրեսիվ թթվային միջավայրում։

5. Մետաղը հեշտությամբ տրորվում է, փոշու տեսքով մանուշակագույնդանդաղ լուծվում է թթուների մեջ, արձագանքում է այնպիսի միացությունների, ինչպիսիք են ծծումբը, սելենը, թելուրը և ֆոսֆորը:

6. Փխրուն վիճակում այն ​​արձագանքում է սնդիկի հետ՝ առաջացնելով օսմիումի ամալգամ:

7. Այլ նյութերի հետ շփվելիս այն տհաճ հոտ է արձակում։

8. Արտաքինից բյուրեղները գեղեցիկ տեսք ունեն։ Բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ այն հալվում է՝ առաջացնելով կոշտ և փխրուն բյուրեղներ։ Մետաղի գույնը մոխրագույն-կապույտ է՝ արծաթափայլ փայլով։

Դրա արտաքին բնութագրերը կարող են գնահատվել ոսկերիչների կողմից, սակայն իր թունավորության և այլ տարրերի հետ քիմիական փոխազդեցության պատճառով այն չի օգտագործվում ոսկերչական իրերի արտադրության համար:

Երկրակեղևը կազմված է այս մետաղից 0,5%-ով, հիմնականում՝ երկրի կենտրոնում՝ միջուկը։ Մետաղի կտորը, ինչպես ձուն, կշռում է մեկ կիլոգրամ։ Եթե ​​այս նյութից փոշի լցնեք 0,5 լիտր տարայի մեջ, ապա դրա քաշը կկազմի 16 կգ։

Ազնիվ մետաղի քիմիական հատկությունները հետևյալն են.

  • պինդ վիճակում այն ​​օքսիդանում է 400 C-ից բարձր ջերմաստիճանում, փոշու մեջ այն արդեն արձագանքում է սենյակային ջերմաստիճանում (OsO4);
  • երբ տաքացվում է, փոխազդում է ծծմբի, քլորի, ֆտորի, ծծմբի և այլ քիմիական տարրերի հետ.
  • այն չի լուծվում եռացող աղաթթվի մեջ, բայց մանրացված վիճակում միանում է ազոտական ​​թթվի մոլեկուլներին և օքսիդանում՝ Os + 8HNO3 = OsO4 + 4H2O + 8NO2;
  • սև օսմիումի երկօքսիդ OsO2-ը թողարկվում է ազոտի մթնոլորտում ջրազրկման ժամանակ.
  • Հիդրօքսիլ օսմիում (IV)Os(OH)4 (OsO2 2H2O) ստացվում է մետաղի (VI) աղերի վերականգնումից։

Բնության մեջ կա վեց իզոտոպ, 186 իզոտոպներից մեկը քայքայվում է ալֆա խմբի միացությունների։ Օսմիումը գոյություն ունի ամենաերկարը` 194, երկու տարի կիսատ-պայմանով: Օսմիումը քիչ է տարբերվում իր գործընկեր պլատինոիդներից (ռութենիում, պալադիում, օսմիում, իրիդիում, պլատին), բայց իր խտությամբ և շատ բարձր ջերմաստիճանում եռալու ունակությամբ գերազանցում է մյուս մետաղներին։

Բնության մեջ հանդիպում է իրիդիումի պինդ լուծույթի տեսքով (հանքային նևյանսկիտ և սիսերտսկիտ)։

Դիմում

Տարբեր համաձուլվածքների վրա օսմիումի ավելացումը դրանք դարձնում է ավելի կայուն, դիմացկուն և ենթակա չեն մեքենայացման և կոռոզիայի:

  1. Էլեկտրաքիմիական արդյունաբերություն. օգտագործվում է վոլֆրամի, նիկելի և կոբալտի միացություններում: Բոլոր ապրանքները մաշվածության դիմացկուն են:
  2. Պլատինի խմբի մետաղի ներմուծում ապարատայինմեծացնում է նրանց ուժը. Նյութի շատ քիչ քանակություն է անհրաժեշտ սուր շեղբեր, բժշկական արտադրանք և տեխնիկական արտադրանք ստեղծելու համար:
  3. Շատրվաններով գրիչները երկար ժամանակ չեն մաշվում:
  4. Սրտաբանության մեջ. մետաղը գտել է իր նպատակային կիրառությունը իմպլանտների (պեյսմեյքերների) և թոքային փականների փոխարինման մեջ:
  5. Վոլֆրամի հետ համակցված այն օգտագործվում է էլեկտրական լամպերի համար թելեր արտադրելու համար:
  6. Այն չունի մագնիսական ձգողականություն, ինչի պատճառով էլ իր կիրառությունը գտել է ժամացույցների մասերի արտադրության մեջ։
  7. Արտադրության մեջ օգտագործվում են դրանից պատրաստված կատալիզատորներ դեղեր, սինթեզել ամոնիակ. Այս մետաղի ավելի բարձր օքսիդն օգտագործվում է արհեստական ​​դեղամիջոցների արտադրության մեջ և լաբորատորիայում՝ այն օգտագործվում է մանրադիտակի տակ հյուսվածքները ներկելու համար:
  8. Կոշտ մետաղը օգտագործվում է բարձր ճշգրտության չափիչ գործիքների հենարանների և առանցքների արտադրության մեջ: Իր կարծրության շնորհիվ մետաղն օգտագործվում է գործիքաշինության մեջ։
  9. Ծանր արդյունաբերության մեջ օգտագործվում են օսմիում 187 և այլ իզոտոպներ՝ հրթիռներ, ինքնաթիռներ, ռազմական տեխնիկա. Իր մաշվածության դիմադրության շնորհիվ այն օգնում է դիմակայել ծայրահեղ պայմաններին:

Հայտնաբերման պատմություն

Օսմիումը ազնիվ մետաղ է։ Բայց դա հակասում է նրա կարգավիճակին. հունարենից թարգմանված «օսմե» նշանակում է հոտ, այսինքն՝ քիմիապես ակտիվ: Իսկ ազնվականությունը ենթադրում է այս նյութի իներտությունը։

Օսմիումը հայտնաբերվել է 1803 թվականին։ Անգլիացի քիմիկոս S. Tennant-ը, համագործակցելով Ուիլյամ Հ. Վոլասթոնի հետ, փորձեր կատարեց ջրային ռեգիաում օսմիումի լուծարման ուղղությամբ, բայց ոչինչ չստացվեց: Նմանատիպ փորձարկումներ են կատարել ֆրանսիացի քիմիկոսներ Կոլլե-Դեսկոտին, Անտուան ​​դը Ֆուրկրուան և Վոկելենը։ Նրանք այս տարրում հայտնաբերել են պլատինի հանքաքարի չլուծվող նստվածք։ Քիմիական տարրստացել է Պտեն անունը՝ հունարեն թռչող բառից։ Այս փորձով նրանք ապացուցեցին երկուսի առկայությունը քիմիական նյութեր- օսմիում և իրիդիում:

Որտե՞ղ է այն բնության մեջ և ինչպե՞ս է այն ստացվում:

Բնության մեջ ազնիվ մետաղ գոյություն չունի նագեթներում։ Այն արդյունահանվում է հետևյալ ապարներից՝ սիսերտսկիտ, նևյանսկիտ, օսմիիրիդ և սարսիտ։ Մտնում է պղնձի, մոլիբդենի և նիկելի հանքաքարերի մեջ։ Որոշ տվյալներով՝ այն պարունակում է մկնդեղի և ծծմբի միացություններ։

Մոլորակի վրա նյութի մասնաբաժինը կազմում է 0,000005% ընդհանուր զանգվածբոլորին ժայռեր. Բնության մեջ օսմիումը միավորվում է իրիդիումի հետ, որի տոկոսը տատանվում է 10-ից 50-ի սահմաններում: Այս մետաղի պաշարներ կան Աֆրիկայում, Թասմանիայում, Ավստրալիայում, ԱՄՆ-ում, Կանադայում, Կոլումբիայում և Ռուսաստանում: Օսմիումի պարունակությամբ ամենահարուստ երկիրը Հարավային Աֆրիկան ​​է (Բուշվելդի համալիր հանքավայր): Ազնիվ մետաղը կարելի է գտնել բնիկ պլատինի համաձուլվածքներում, բայց ավելի հաճախ՝ օսմիումի և իրիդիումի համաձուլվածքներում։

Փխրուն վիճակը գոյության ամենաընդունելի ձևն է։ Այս տեսքով նա ավելի լավ է մտնում քիմիական ռեակցիաներև ենթարկվում է ջերմային մշակման։ Պլատինի խմբի մետաղը կարելի է ձեռք բերել հետևյալ եղանակներով.

  • էլեկտրոնային ճառագայթների օգտագործումը;
  • աղեղային ջեռուցում;
  • առանց խառնարանի հալման գոտու օգտագործումը.

Վերջին մեթոդով ստացված բյուրեղները շատ թանկ արժեն։ Ինչ-որ մեկին հաջողվել է փոշուց բյուրեղներ աճեցնել, բայց մեթոդը դժվար է և ժամանակատար։

Գին

Մետաղն իր բնույթով բավականին քիչ է, և օսմիումի արդյունահանումը ծախսատար ծրագիր է, ուստի դա որոշում է դրա գինը շուկայում: 20-րդ դարի 60–70-ական թվականներին թանկարժեք մետաղը մի քանի անգամ ավելի թանկ էր, քան ոսկին։ Էժան են վաճառել, բայց դրա համար թանկ են գնահատել, շուկայում առաջարկները ապշեցուցիչ են եղել՝ 1 գրամ մետաղը գնահատվել է 10 հազար, իսկ 200 հազար դոլար։ Ոսկին այնքան չի գնահատվում, որքան պլատինե խմբի իր գործընկերը։

Ինչու է օսմիումը վտանգավոր:

Օսմիումի քիմիական միացությունը վնասում է մարդու օրգաններին։ Գոլորշիների ներշնչումը մահացու է. Երբ կենդանիները թունավորում էին, նկատվում էր անեմիա և թոքերի ֆունկցիայի խանգարում:

Գիտե՞ք, որ տետրաոսմիումի օքսիդը OsO4-ը բավականին ագրեսիվ միացություն է, և եթե այն թունավորվում է, մաշկի վրա հայտնվում են կանաչ կամ սև պղպջակներ։ Մարդու համար հեշտ չէ, քանի որ բուժումը երկար ժամանակ կպահանջի։

Նրանց համար, ովքեր աշխատում են վտանգավոր արդյունաբերություններ, դուք պետք է զգուշությամբ վերաբերվեք ձեզ: Այդ նպատակով ձեռնարկությունները թողարկում են պաշտպանիչ կոստյումներ և ռեսպիրատորներ։