Di mana osmium digunakan? Salah satu logam termahal di dunia, osmium dan harganya per gram

Osmium adalah unsur kimia dari sistem unsur kimia yang sesuai. Dalam keadaan normalnya, ini adalah logam transisi dari golongan platina dalam bentuk logam putih cemerlang dengan semburat keperakan dengan semburat biru. Tipe ini bahan memiliki kepadatan tertinggi di antara yang lain bersama dengan iridium, namun yang terakhir kehilangan sedikit.

Bahan jenis ini diisolasi dari bahan baku logam platinum jenis yang diperkaya dengan cara menusuk pada suhu 800 hingga 900 derajat Celcius di udara.

Tabel berat jenis Osmium

Karena osmium adalah bahan yang kompleks, hitung berat jenisnya dalam kondisi lapangan sendirian tidak mungkin. Perhitungan ini dilakukan di laboratorium kimia khusus. Namun, rata-rata berat jenis osmium diketahui dan sama dengan 22,61 g/cm3.

Untuk mempermudah perhitungan, di bawah ini adalah tabel dengan nilai-nilainya berat jenis osmium, serta beratnya, tergantung pada satuan perhitungan.

Sifat osmium

Bahan ini rapuh, tetapi pada saat yang sama, logam yang sangat keras dengan berat jenis yang tinggi. Pemesinan cocok dengan kesulitan, karena kerapuhan, kekerasan dan titik leleh yang tinggi, serta tekanan rendah uap. Titik leleh osmium adalah 3033 derajat Celcius dan titik didihnya 5012 derajat Celcius. Jenis material ini termasuk dalam kelompok paramagnet.

Osmium dalam keadaan bubuk bereaksi baik dengan halogen, selenium, fosfor, oksigen, uap belerang, asam sulfat dan nitrat saat dipanaskan. Tidak berinteraksi dalam bentuk kompak dengan alkali dan asam. Ini memiliki laju reaksi yang lambat dengan aqua regia dan asam nitrat.

Jenis bahan ini adalah salah satu dari sedikit logam yang membentuk senyawa gugus atau polinuklir.

Itu tidak berpengaruh pada peran biologis organisme hidup dan sangat beracun.

Memperoleh osmium

Tidak ditemukan secara alami di alam. Bahan ini selalu dikaitkan dengan jenis lain dari logam golongan platinum - iridium. Osmium ditambang bersama dengan platinum. Selama pemrosesan di mana osmium iridium dilepaskan, yang dipisahkan menjadi komponen terpisah - iridium dan osmium. Osmium kemudian dimurnikan, mengalami proses pengolahan asam dan direduksi dengan hidrogen dalam tanur listrik, menghasilkan logam murni dengan konsentrasi hingga 99,9 persen.

Aplikasi osmium

Banyak digunakan sebagai katalis untuk reaksi dan komponen paduan dengan iridium. Area utama yang harus disorot adalah:

Osmium adalah unsur kimia dengan nomor atom 76 dalam Tabel Periodik Unsur Kimia D. I. Mendeleev, dilambangkan dengan simbol Os (lat. Osmium).

Nomor atom - 76

Massa atom - 190,23

Massa jenis, kg/m³ - 22500

Titik lebur, °С - 3000

Kapasitas panas, kJ / (kg ° С) - 0,13

Keelektronegatifan - 2.2

Jari-jari kovalen, Å - 1,26

ionisasi pertama potensial, ev - 8.70

Sejarah penemuan osmium

Pada tahun 1804, ilmuwan Inggris terkenal William Wollaston, yang sebelumnya telah membuat penasaran dunia ilmiah (lebih lanjut tentang ini dijelaskan dalam esai tentang paladium "The Joke of an English Chemist"), melaporkan pada pertemuan Royal Society bahwa, sementara menganalisis platinum mentah (alami), dia menemukan di dalamnya logam yang sebelumnya tidak dikenal, yang dia beri nama paladium dan rhodium. Keduanya ditemukan di bagian platinum yang larut dalam aqua regia, tetapi interaksi ini juga meninggalkan residu yang tidak larut. Dia, seperti magnet, menarik banyak ahli kimia, yang dengan tepat percaya bahwa beberapa unsur yang sampai sekarang tidak diketahui dapat disembunyikan di dalamnya.

Yang mendekati sukses adalah French Collet-Descotil, Fourcroix dan Vauquelin. Mereka memperhatikan lebih dari sekali bahwa ketika platinum mentah dilarutkan dalam aqua regia, asap hitam dilepaskan, dan ketika residu yang tidak larut menyatu dengan kalium kaustik, senyawa terbentuk yang "tidak mempermasalahkan" pembubaran.

Fourcroix dan Vauquelin menyarankan bahwa elemen yang diinginkan sebagian lolos dalam bentuk asap, dan bagian darinya yang gagal untuk "mengevakuasi" dengan cara ini menawarkan semua kemungkinan perlawanan kepada penyerang, bahkan tidak ingin larut di dalamnya. Para ilmuwan bergegas memberi nama elemen baru - "pten", yang dalam bahasa Yunani berarti "bersayap, terbang".

Tapi nama ini berkibar seperti kupu-kupu dan tenggelam terlupakan, karena Tennant segera berhasil memisahkan "pten": sebenarnya, itu adalah perpaduan alami dari dua logam yang berbeda. Ilmuwan menyebut salah satunya iridium - untuk variasi warna garam, dan yang lainnya - osmium, karena tetroksida, yang dilepaskan ketika produk fusi osmiridium (sebagaimana disebut "pten" sebelumnya) dengan alkali, dilarutkan dalam asam atau air, memiliki bau yang tidak sedap, menjengkelkan, mirip dengan bau kaporit dan lobak busuk. Belakangan ternyata logam itu sendiri mampu mengeluarkan "aroma" serupa, meski lebih lemah: osmium yang ditumbuk halus secara bertahap teroksidasi di udara, berubah menjadi tetroksida.

Rupanya, Tennant tidak menyukai bau ini, dan dalam hatinya dia memutuskan untuk mengabadikan nama elemen yang paling dia temukan. kesan kuat dari kencan pertama dengannya.

Mereka disambut dengan pakaian, dikawal oleh pikiran. Dan jika bau dan warnanya - putih timah dengan semburat biru keabu-abuan - dapat dianggap sebagai "pakaian" osmium, maka karakteristiknya sebagai unsur kimia dan sebagai logam, menurut pepatah ini, harus dikaitkan dengan "pikiran ".

Jadi apa yang bisa dibanggakan oleh pahlawan kita? Pertama-tama, sebagaimana telah disebutkan, asal usul mereka yang mulia. Lihatlah tabel periodik unsur: di sisi kanannya, keluarga platinoid, yang terdiri dari dua triad, terpisah. Triad atas termasuk logam platinum ringan - ruthenium, rhodium, paladium (segala sesuatu di dunia ini relatif: setiap perwakilan dari trinitas ini lebih dari satu setengah kali lebih berat daripada besi). Triad kedua menyatukan pahlawan kelas berat sejati - osmium, iridium, dan platinum.

Menariknya, untuk waktu yang lama, para ilmuwan mengikuti urutan peningkatan berat atom unsur-unsur berikut: platinum - iridium - osmium. Tetapi ketika D. I. Mendeleev menciptakan sistem periodiknya, dia harus dengan hati-hati memeriksa, menyempurnakan, dan terkadang mengoreksi bobot atom banyak unsur. Tidak mudah melakukan semua pekerjaan ini sendirian, jadi Mendeleev melibatkan ahli kimia lain dalam pekerjaan itu. Jadi, saat Yu.V. Lermontov, yang bukan hanya kerabat penyair besar, tetapi juga seorang ahli kimia yang berkualifikasi tinggi, ilmuwan tersebut memintanya untuk mengklarifikasi berat atom platinum, iridium, dan osmium, karena hal itu membuatnya sangat ragu.

Menurutnya, paling sedikit berat atom seharusnya di osmium, dan yang terbesar - di platinum. Serangkaian eksperimen akurat yang dilakukan oleh Lermontova menegaskan kebenaran sang pencipta hukum periodik. Dengan demikian, susunan elemen saat ini dalam triad ini ditentukan - semuanya jatuh pada tempatnya.

Osmium belum ditemukan dalam bentuk aslinya. Ini ditemukan dalam bijih polimetalik yang mengandung juga platinum dan paladium (bijih tembaga-nikel sulfida dan tembaga-molibdenum). Mineral utama osmium adalah paduan alami osmium dan iridium (nevyanskite dan sysertskite) yang termasuk dalam kelas larutan padat. Kadang-kadang mineral ini terjadi secara independen, tetapi lebih sering osmium iridium adalah bagian dari platinum asli. Deposit utama iridium osmik terkonsentrasi di Rusia (Siberia, Ural), AS (Alaska, California), Kolumbia, Kanada, negara-negara Afrika Selatan. Osmium juga ditemukan dalam bentuk senyawa dengan belerang dan arsenik (erlichmanite, osmium laurite, osarsite). Kandungan osmium dalam bijih biasanya tidak melebihi 1·10 −3%.

Bersama dengan logam mulia lainnya, ia ditemukan di meteorit besi.

Di alam, osmium terdapat dalam bentuk tujuh isotop, 6 diantaranya stabil: 184 Os, 187 Os, 188 Os, 189 Os, 190 Os dan 192 Os. Bagian isotop terberat (osmium-192) menyumbang 41%, bagian isotop teringan (osmium-184) hanya 0,018% dari total "cadangan". Osmium-186 mengalami peluruhan alfa, tetapi mengingat waktu paruhnya yang sangat panjang (2,0±1,1)×10 15 tahun, Osmium-186 dapat dianggap stabil secara praktis. Menurut perhitungan, isotop alami lainnya juga mampu meluruh alfa, tetapi dengan waktu paruh yang lebih lama, sehingga peluruhan alfa tidak teramati secara eksperimental. Secara teoritis, peluruhan beta ganda dimungkinkan untuk 184 Os dan 192 Os, yang juga belum terekam oleh pengamatan.

Isotop osmium-187 adalah hasil peluruhan isotop renium (187 Re, waktu paruh 4,56×10 10 tahun). Ini aktif digunakan dalam kencan bebatuan dan meteorit (metode renium-osmium). Penggunaan osmium yang paling terkenal dalam metode penanggalan adalah metode iridium-osmium, yang digunakan untuk menganalisis kuarsa dari lapisan batas yang memisahkan periode Kapur dan Tersier.

Pemisahan isotop osmium adalah tugas yang agak sulit. Itu sebabnya beberapa isotop cukup mahal. Pengekspor osmium-187 murni pertama dan satu-satunya adalah Kazakhstan, yang telah secara resmi menawarkan zat ini sejak Januari 2004 dengan harga $10.000 per 1 gram.

lebar aplikasi praktis osmium-187 tidak memiliki. Menurut beberapa laporan, tujuan operasi dengan isotop ini adalah pencucian modal ilegal.

• V kerak bumi- 0,007 g/t
• dalam peridotit - 0,15 g/t
• dalam eclogites - 0,16 g/t
• dalam formasi dunites-peridotites - 0,013 g/t
• dalam formasi piroksenit - 0,007 g/t

Osmium asli tidak ditemukan di alam. Itu selalu dikaitkan dalam mineral dengan logam golongan platina lain, iridium. Ada seluruh kelompok mineral iridium osmik. Yang paling umum adalah nevyanskite, paduan alami dari kedua logam ini. Ini mengandung lebih banyak iridium, itulah sebabnya nevyanskite sering disebut hanya osmium iridium. Tetapi mineral lain - sysertskite - disebut iridide osmium - mengandung lebih banyak osmium ... Kedua mineral ini berat, dengan kilau logam, dan ini tidak mengherankan - begitulah komposisinya. Dan tak perlu dikatakan bahwa semua mineral dari kelompok iridium osmik sangat langka.

Kadang-kadang mineral ini ditemukan secara independen, tetapi lebih sering osmium iridium adalah bagian dari platinum mentah asli. Cadangan utama mineral ini terkonsentrasi di Uni Soviet (Siberia, Ural), AS (Alaska, California), Kolombia, Kanada, dan negara-negara Afrika Selatan.

Secara alami, osmium ditambang bersama dengan platina, tetapi pemurnian osmium berbeda secara signifikan dari metode isolasi logam platina lainnya. Semuanya, kecuali rutenium, diendapkan dari larutan, sedangkan osmium diperoleh dengan distilasi sehubungan dengan tetroksida yang mudah menguap.

Tetapi sebelum OsO 4 didistilasi, osmium iridium harus dipisahkan dari platina, kemudian iridium dan osmium harus dipisahkan.

Ketika platinum dilarutkan dalam aqua regia, mineral dari kelompok iridium osmik tetap berada dalam sedimen: bahkan pelarut dari semua pelarut ini tidak dapat mengatasi paduan alami yang paling stabil ini. Untuk membawanya ke dalam larutan, endapan dipadu dengan delapan kali jumlah seng - paduan ini relatif mudah diubah menjadi bubuk. Serbuk disinter dengan barium peroksida BaO 3 , dan kemudian massa yang dihasilkan diolah dengan campuran asam nitrat dan asam klorida langsung di alat distilasi untuk mendistilasi OsO 4 .

Itu ditangkap dengan larutan alkali dan garam dari komposisi Na 2 OsO 4 diperoleh. Larutan garam ini diolah dengan hiposulfit, setelah itu osmium diendapkan dengan amonium klorida dalam bentuk garam Fremy Cl 2 . Endapan dicuci, disaring, dan kemudian dinyalakan dalam nyala reduksi. Dengan cara ini, osmium sepon murni belum cukup diperoleh.

Kemudian dimurnikan dengan perlakuan dengan asam (HF dan HCl) dan selanjutnya direduksi dalam tungku listrik dalam jet hidrogen. Setelah pendinginan, diperoleh logam dengan kemurnian hingga 99,9% O 3 .

Takova skema klasik memperoleh osmium - logam yang masih digunakan secara sangat terbatas, logam yang sangat mahal, tetapi cukup berguna.

Kekerasan tinggi dan refraktori yang luar biasa memungkinkan penggunaan osmium untuk melapisinya dalam unit gesekan.

Osmium adalah yang pertama dalam kepadatan zat sederhana. Kepadatannya adalah 22,61 g/cm³.

Osmium adalah logam berwarna putih timah dengan warna biru keabu-abuan. Ini adalah yang terberat dari semua logam dan salah satu yang paling sulit. Namun, spons osmium dapat digiling menjadi bubuk karena rapuh.

Kisi kristal adalah heksagonal dari jenis Mg, a = 0,27353 nm, c = 0,43191 nm, z = 2, spasi. grup P6 3 /mmc;

Osmium meleleh pada suhu sekitar 3000 ° C, dan titik didihnya belum ditentukan secara pasti. Diyakini berada di suatu tempat sekitar 5500°C.

Massa jenis logam 22,61 g/cm3 ; titik leleh 31,8 kJ/mol, suhu penguapan 747,4 kJ/mol; tekanan uap 2,59 Pa (3000 °C), 133 Pa (3240 °C); 1,33kPa (3640°С), 13,3 kPa (4110°С); koefisien suhu muai panjang 5·10 -6 K -1 (298 K); konduktivitas termal 0,61 W/(cm K); konduktivitas 9,5 μΩ cm (20°C), koefisien suhu. Konduktivitas 4,2·10 -3 K -1; paramagnetik, magnetik kerentanan + 9,9 10 -6 ; suhu transisi superkonduktor 0,66 K; Kekerasan Vickers 3-4 GPa, Mohs 7; modulus elastisitas normal 56,7 GPa; modulus geser 22 GPa.

Seperti logam platina lainnya, osmium menunjukkan beberapa valensi: 0, 2+, 3+, 4+, 6+ dan 8+. Paling sering Anda dapat menemukan senyawa osmium tetra dan heksavalen. Tetapi ketika berinteraksi dengan oksigen, ia menunjukkan valensi 8+.

Serbuk osmium, ketika dipanaskan, bereaksi dengan oksigen, halogen, uap belerang, selenium, telurium, fosfor, nitrat, dan asam sulfat. Osmium kompak tidak berinteraksi dengan asam atau alkali, tetapi membentuk osmium yang larut dalam air dengan lelehan alkali. Bereaksi lambat dengan asam nitrat dan aqua regia, bereaksi dengan alkali cair dengan adanya zat pengoksidasi (kalium nitrat atau klorat), dengan natrium peroksida cair. Dalam senyawa, ia menunjukkan bilangan oksidasi +4, +6, +8, lebih jarang dari +1 hingga +7.

Dalam keadaan kompak, osmium tahan terhadap oksidasi hingga 400 °C. Osmium kompak tidak larut dalam asam klorida panas dan aqua regia mendidih. Osmium yang terdispersi halus dioksidasi oleh HNO 3 dan mendidihkan H 2 SO 4 menjadi OsO 4, ketika dipanaskan, bereaksi dengan F 2, Cl 2, P, Se, Te, dll. Osmium metalik dapat. dipindahkan ke dalam larutan melalui peleburan dengan basa dengan adanya zat pengoksidasi, dan garam asam osmat H 2 OsO 4 -osmate (VI) yang tidak stabil dalam keadaan bebas terbentuk. Ketika berinteraksi OsO 4 dengan KOH dengan adanya etanol atau radiasi dengan KNO 2, osmate (VI) K 2, atau K 2 OsO 4 2H 2 O juga diperoleh Osmate (VI) direduksi dengan etanol menjadi hidroksida Os (OH) 4 (hitam) , yang di atmosfer N 2 didehidrasi menjadi dioksida OsO 2 . Perosmates M 2 diketahui, di mana X = OH, F, dibentuk oleh interaksi larutan OsO 4 dengan larutan alkali pekat.

Ciri osmium tetroksida patut diperhatikan: kelarutannya dalam cairan organik jauh lebih tinggi daripada di air. Ya, di kondisi normal hanya 14 gram zat ini larut dalam segelas air, dan lebih dari 700 gram dalam segelas karbon tetraklorida.

Di atmosfer uap belerang, bubuk osmium menyala seperti korek api, membentuk sulfida. Fluor omnivora pada suhu kamar tidak menyebabkan "kerusakan" apa pun pada osmium, tetapi ketika dipanaskan hingga 250-300 C, sejumlah fluorida terbentuk. Sejak dua osmium fluorida yang mudah menguap pertama kali diperoleh pada tahun 1913, telah dipercaya bahwa formula mereka adalah OsF6 dan OsF8. Namun pada tahun 1958, ternyata fluoride OsF8 yang telah "hidup" dalam literatur kimia selama hampir setengah abad sebenarnya tidak pernah ada, dan senyawa ini sesuai dengan rumus OsF5 dan OsF6. Relatif baru-baru ini, para ilmuwan berhasil memperoleh fluorida lain, OsF7, yang bila dipanaskan di atas 100 C, terurai menjadi OsF6 dan unsur fluor.

Salah satu keunggulan utama osmium adalah kekerasannya yang sangat tinggi; beberapa logam dapat bersaing dengannya dalam hal ini. Itulah sebabnya, saat membuat paduan dengan ketahanan aus tertinggi, osmium dimasukkan ke dalam komposisinya. Pena air mancur dengan ujung emas tidak jarang. Tapi emas sudah cukup logam lunak, dan selama bertahun-tahun bekerja, pena harus menembus kertas sejauh beberapa kilometer atas kehendak pemiliknya. Tentu saja, kertas bukanlah kikir atau ampelas, tetapi hanya beberapa logam yang dapat bertahan dalam ujian semacam itu. Namun ujung bulu mengatasi peran yang sulit ini. Bagaimana? Rahasianya sederhana: biasanya dibuat dari paduan osmium dengan platinoid lain, paling sering dari osmiridium yang sudah Anda kenal. Tanpa melebih-lebihkan, kita dapat mengatakan bahwa tidak ada penghancuran pena, "berlapis baja" dengan osmium.

Kekerasan luar biasa, ketahanan korosi yang baik, ketahanan aus yang tinggi, tidak sifat magnetik menjadikan osmiridium bahan yang sangat baik untuk ujung jarum kompas, kapak dan penyangga yang paling akurat alat pengukur dan mekanisme pengawasan. Itu terbuat dari ujung tombak. peralatan bedah, pemotong untuk mengolah gading secara artistik.

Fakta bahwa osmium dan iridium sering "bertindak sebagai duet" - dalam bentuk paduan alami, tidak hanya dijelaskan oleh sifat osmiridium yang berharga. tetapi juga atas kehendak takdir, yang menginginkan agar di kerak bumi unsur-unsur ini dihubungkan oleh ikatan yang sangat kuat. Dalam bentuk nugget, baik satu maupun logam lainnya tidak ditemukan di alam, tetapi osmium iridium dan iridium osmium adalah mineral terkenal (masing-masing disebut nevyanskite dan sysertskite): iridium mendominasi yang pertama, osmium mendominasi yang kedua .

Kadang-kadang mineral ini muncul dengan sendirinya, tetapi lebih sering merupakan bagian dari platinum asli. Pembagiannya menjadi komponen-komponen (yang disebut pemurnian) adalah proses yang mencakup banyak tahapan, di mana salah satunya osmiridium mengendap. Dan mungkin hal yang paling sulit dan mahal dalam keseluruhan "cerita" ini adalah memisahkan osmium dan iridium. Tetapi seringkali ini tidak diperlukan: seperti yang Anda ketahui, paduan ini banyak digunakan dalam teknologi, dan harganya jauh lebih murah daripada, misalnya, osmium murni. Memang, untuk mengisolasi logam ini dari paduannya, perlu dilakukan begitu banyak operasi kimia sehingga salah satu pencacahannya akan memakan banyak ruang. Produk akhir dari rantai teknologi yang panjang adalah metalik osmium dengan kemurnian 99,9%.

Seiring dengan kekerasan, keuntungan lain dari osmium diketahui - refraktori.

Dalam hal titik leleh (sekitar 3000 C), ia melampaui tidak hanya rekan-rekan mulianya - platinoid, tetapi juga sebagian besar logam lainnya. Karena sifatnya yang tidak dapat ditembus, osmium masuk ke dalam biografi bola lampu listrik: pada masa ketika listrik membuktikan keunggulannya atas sumber cahaya lain - gas, ilmuwan Jerman K. Auer von Welsbach mengusulkan untuk mengganti rambut karbon dalam lampu pijar dengan osmium. Lampu mulai mengkonsumsi energi tiga kali lebih sedikit dan memberikan cahaya yang menyenangkan dan merata. Tetapi osmium tidak bertahan lama di pos yang bertanggung jawab ini: pada awalnya digantikan oleh tantalum yang kurang langka, tetapi segera terpaksa digantikan oleh refraktori yang paling tahan api - tungsten, yang hingga hari ini membawa arlojinya yang berapi-api.

Hal serupa terjadi dengan osmium di area lain penerapannya - dalam produksi amonia. Metode modern untuk sintesis senyawa ini, yang diusulkan pada tahun 1908 oleh ahli kimia terkenal Jerman Fritz Haber, tidak terpikirkan tanpa partisipasi katalis. Katalis pertama yang digunakan untuk tujuan ini menunjukkan kemampuannya hanya pada suhu tinggi (di atas 700 C), dan selain itu, tidak terlalu efektif.

Upaya untuk mencari pengganti mereka untuk waktu yang lama tidak menghasilkan apa-apa. Sebuah kata baru dalam peningkatan proses ini diucapkan oleh para ilmuwan dari laboratorium Sekolah Teknik Tinggi di Karlsruhe: mereka mengusulkan penggunaan osmium yang tersebar halus sebagai katalis. (Ngomong-ngomong, karena sangat keras, osmium pada saat yang sama sangat rapuh, sehingga spons dari logam ini dapat dihancurkan dan diubah menjadi bubuk tanpa banyak usaha.) Eksperimen industri telah menunjukkan bahwa permainan ini sepadan dengan lilin: suhu proses dikurangi lebih dari 100 derajat, ya dan keluar produk jadi meningkat secara nyata.

Terlepas dari kenyataan bahwa kemudian osmium juga harus meninggalkan tempat kejadian di sini (sekarang, misalnya, katalis besi yang murah tetapi efektif digunakan untuk sintesis amonia), kita dapat berasumsi bahwa dialah yang bergeser masalah penting dari pusat mati. Osmium melanjutkan aktivitas katalitiknya bahkan hingga hari ini: penggunaannya dalam reaksi hidrogenasi bahan organik memberikan hasil yang sangat baik. Hal ini terutama disebabkan oleh tingginya permintaan osmium di pihak ahli kimia: hampir setengah dari produksi dunianya dihabiskan untuk kebutuhan kimia.

Elemen 76 juga cukup menarik sebagai objek penelitian ilmiah. Osmium alami terdiri dari tujuh isotop stabil dengan nomor massa 184, 186-190 dan 192. Sangat mengherankan bahwa semakin rendah jumlah massa isotop unsur ini, semakin jarang terjadi: jika isotop terberat (osmium-192) dihitung untuk 41%, maka yang paling ringan dari tujuh "saudara" (osmium-184) hanya memiliki 0,018% dari total "cadangan". Karena isotop berbeda satu sama lain hanya dalam massa atom, dan dalam "kecenderungan" fisikokimia mereka sangat mirip satu sama lain, sangat sulit untuk memisahkannya. Itulah sebabnya bahkan "remah-remah" isotop dari beberapa unsur sangat mahal: misalnya, satu kilogram osmium-187 di pasar dunia dihargai 14 juta dolar. Benar, di Akhir-akhir ini para ilmuwan telah belajar untuk "memisahkan" isotop menggunakan sinar laser, dan diharapkan harga "barang non-konsumen" ini akan segera berkurang secara nyata.

Dari senyawa osmium, tetroksidanya memiliki kepentingan praktis terbesar (ya, salah satu unsur yang "berhutang" dengan namanya). Ini bertindak sebagai katalis dalam sintesis obat-obatan tertentu. Dalam kedokteran dan biologi, digunakan sebagai agen pewarnaan untuk pemeriksaan mikroskopis jaringan hewan dan tumbuhan. Harus diingat bahwa kristal osmium tetroksida kuning pucat yang tampak tidak berbahaya adalah racun kuat yang mengiritasi kulit dan selaput lendir, dan berbahaya bagi mata.

Osmium oksida digunakan sebagai pewarna hitam untuk lukisan porselen: garam dari unsur ini digunakan dalam mineralogi sebagai etsa yang kuat. Sebagian besar senyawa osmium, termasuk berbagai kompleks (osmium menunjukkan kemampuan untuk membentuk senyawa kompleks yang melekat pada semua logam platinum), serta paduannya (kecuali osmiridium yang sudah dikenal dan beberapa paduan dengan platinoid lain, tungsten dan kobalt), sedangkan "merana" dalam menunggu pekerjaan yang tepat.

Bukan emas dan bukan platinum yang merupakan logam termahal dari meja D. I. Mendeleev, melainkan logam osmium. Ini adalah logam perak-putih paling langka dan termahal dengan warna abu-abu dari warna biru. Di kalangan ahli kimia, logam ini dianggap mulia, termasuk dalam golongan platina.

Terdiri dari beberapa isotop. Mereka sangat sulit dipisahkan, yang tercermin dalam biayanya. Isotop yang paling populer adalah Osmium-187.

Diasumsikan bahwa 0,5% massa kerak bumi terdiri dari osmium, dan terletak di inti. Proporsi antara ukuran dan beratnya luar biasa. Satu kilogram senyawa sebanding ukurannya dengan ukuran rata-rata telur ayam. Wadah dengan volume 0,5 liter berisi bubuk osmium memiliki berat lebih dari 15 kg. Tetapi keinginan untuk membuang halter dari bahan yang nyaman, dalam hal rasio ukuran / berat, segera menghilang bukan hanya karena harga bubuknya, bagi sebagian orang ini bukan masalah, tetapi karena kelangkaannya yang ekstrim dan tidak dapat diaksesnya.

Temukan ingot di hutan, pegunungan, waduk tidak akan berfungsi. Sejauh ini, tidak ada satu pun nugget yang ditemukan. Itu ditambang dalam endapan bijih dalam komposisi dengan iridium, platinum, dalam bijih platinum-paladium, dalam bijih tembaga dan nikel. Namun kandungan osmium di dalamnya adalah 0,001%. Itu juga ditemukan di meteorit. Benar, isotop dipisahkan darinya selama lebih dari 9 bulan. Oleh karena itu, produksi industri dengan menggunakan bahan baku sekunder osmium, yang tidak jauh lebih murah.

Total produksi logam terberat per tahun di seluruh dunia adalah beberapa puluh kilogram. Tetapi ekstraksi platinum meningkat, di mana osmium hadir dan diekstraksi di sepanjang jalan. Angkanya sudah 200 kg per tahun. Jadi, tugasnya bukanlah mencari osmium, tetapi menemukan lebih banyak cara murah memisahkannya dari tetangganya.

Gabungan Pertambangan dan Metalurgi Norilsk telah mencapai beberapa keberhasilan dalam tugas ini. Menerima logam murni dari bijih tembaga-nikel. Kuantitasnya di planet ini adalah 0,000005% dari total massa batuan. Tapi di Rusia ada. Dan di Kazakstan. Dan cadangan utamanya terletak di Tasmania, Amerika, Australia. Yang terbesar terkonsentrasi di Afrika Selatan. Dia menentukan harga.

Sejarah penemuan dan sifat alami

Pada tahun 1803-1804 di Inggris, ketika melakukan percobaan pada platinum dengan aqua regia (campuran asam nitrat dan asam klorida), dalam endapan yang tidak diketahui yang dihasilkan, setelah pembubaran platinum, tajam, bau busuk menyerupai klorin. Berkat bau ini, logam yang baru ditemukan mendapatkan namanya. Benar, dalam bahasa Yunani. Dari bahasa Yunani "osmium" diterjemahkan sebagai "bau".

Secara formal, ini karena merupakan bagian dari grup platinum. Di sinilah bangsawan sejati berakhir. Sifat-sifat logam ini, baik secara kimia maupun fisik, masih belum sepenuhnya dipahami. karakter fisik kurang lebih diklarifikasi beberapa tahun yang lalu.

Osmium

Harga

Biaya tinggi disebabkan oleh jumlah yang terbatas. Karena sifatnya yang langka, dan produksinya mahal, pasar bereaksi sesuai. Jika dibandingkan dengan emas, itu akan menjadi ribuan ton emas dibandingkan beberapa puluh kilogram produksi. Oleh karena itu harganya - mulai dari 15 ribu dan naik menjadi 200 ribu dolar per gram. Di pasar dunia, harga emas 7,5 kali lebih murah.

Angka-angka tersebut menunjukkan ketidakpopuleran bahan untuk digunakan secara luas. Peran utama dalam penggunaan logam berat ini dalam paduan dimainkan oleh kekuatan. Produk menjadi sangat tahan aus dengan menambahkan bagian logam yang sangat kecil ke dalam komposisi.

Aplikasi

Secara luas produksi industri osmium jarang digunakan karena harganya yang mahal. Tetapi di mana efeknya dapat melebihi biaya material, tentu saja digunakan. Sebagai bahan mentah, ia bekerja, paling sering, dalam bentuk bubuk. Logam itu sendiri rapuh dan mudah hancur. Mendapatkan bedak itu mudah.

Lebih banyak kasus penggunaan:

Tidak semua senyawa osmium dapat digunakan. Tetapi para ilmuwan sedang mengerjakannya.

Bahaya dan keamanan

Seperti logam berat lainnya, osmium tidak memiliki efek yang paling menguntungkan bagi organisme hidup, tidak melewati manusia. Senyawa apa pun dengan osmium luar biasa organ dalam menyebabkan hilangnya penglihatan. Keracunan oleh uap unsur menyebabkan kematian. Saat mengamati hewan, perkembangan anemia yang tajam diamati, dan paru-paru berhenti berfungsi. Diyakini bahwa ini adalah edema yang berkembang pesat.

Apa itu Osmium Tetroksida OsO4? Dan inilah substansi yang dengannya unsur tersebut menyandang namanya. Sangat agresif. Aromanya tidak bisa diabaikan. Tidak ada lagi bau yang mengerikan dan menjijikkan di alam. Dalam kasus keracunan, kulit juga terpengaruh. Dermis berubah menjadi hijau, menjadi hitam, dan bahkan mungkin mati. Lepuh dan bisul mungkin muncul. Itu tetap menyala untuk waktu yang sangat lama.

Bahaya keracunan mengancam, pertama-tama, pekerja di tempat industri dengan sedikit konsentrasi uap di udara. tentang apapun standar yang dapat diterima ilmuwan tidak lagi gagap. Oleh karena itu, pakaian khusus yang disediakan, respirator adalah hal yang umum terjadi di industri yang menggunakan osmium oksida. Semuanya disegel, wadahnya disegel dan disimpan sesuai aturan yang sudah teruji.

Namun, jika karena alasan yang tidak terpikirkan, senyawa osmium masuk ke mata, harus dicuci dalam waktu lama, 20 menit. Air bersih mengalir. Dan segera ke dokter. Saat tertelan melalui saluran pernapasan, uap osmium dinetralkan oleh natrium bikarbonat. Ini tersedia dalam kemasan aerosol. Banyak susu di dalamnya. Dan bilas lambung.

Manfaat yang tidak diragukan lagi dari logam terberat

Menurut para ilmuwan Inggris, logam berat ini menghalangi perkembangan sel kanker. Metode pengobatan kanker menggunakan osmium, meski sangat lambat, sudah dikembangkan.

Dalam pengobatan, dalam mondar-mandir, digunakan dalam implan, yang pembuatannya membutuhkan logam mulia untuk mencegah perkembangan alergi. Komposisi implan yang menggantikan elemen jantung meliputi 10% osmium dan 90% platinum. Tentu saja, harga perangkat tersebut sesuai. Proporsi yang sama digunakan untuk pembuatan katup paru.

Penggunaan senyawa osmium untuk kebutuhan medis terlihat dalam produksi alat yang tahan lama dan tahan lama, seperti pisau bedah, semua jenis pemotong logam-keramik. Dan Anda membutuhkan cukup banyak bahan mentah untuk ini, dan efeknya luar biasa.

Penambahan mikroskopis osmium pada tingkat pemotongan baja memungkinkan Anda membuat mata pisau paling tajam.

Produk, yang penggunaannya melibatkan penggunaan logam terberat, tidak tertandingi dalam ketahanan aus.

Kepentingan komersial

Berbagai sifat luar biasa dari logam osmium menyebabkan minat yang tidak diragukan dan kejutan yang tulus. Tetapi properti yang sama ini membunuh minat komersial di tempat. Dan, terlepas dari segalanya, harga di pasar tidak turun.

Unsur ordinal dengan nomor atom 76 dalam sistem kimia D.I. Mendeleev menyebut osmium. Dalam bentuk padat, logamnya berwarna perak-putih cemerlang dengan semburat kebiruan. Dianggap sebagai logam berat, densitas osmium adalah 22,6 g/cm3. Tapi pada saat yang sama, rapuh dan bisa dibuat menjadi bubuk. Dalam keadaan inilah logam tersebut ditemukan oleh ahli kimia Inggris S. Tennant. Logam transisi, bagian dari grup platinum. Dalam keadaan halus, dapat teroksidasi pada suhu kamar.

Sifat osmium

Logam mulia adalah yang paling padat (22,61 g/cm3) dan tahan api. Sifat fisik osmium adalah sebagai berikut:

1. Mencair pada suhu 3047°C, mendidih pada suhu 5025°C, tidak dapat didaur ulang secara mekanis, tidak dapat larut dalam asam dan "royal vodka".

2. Memiliki bau yang tidak sedap, mengingatkan pada campuran bawang putih dan pemutih, ditambahkan untuk memberikan kekerasan dan elastisitas paduan platinum.

3. Massa atom osmium adalah 190,23 g/mol.

4. Isotop 187 merupakan hasil peluruhan isotop renium. Karena kelembaman kimianya, paduan osmium digunakan dalam lingkungan asam yang agresif.

5. Logam digiling dengan baik, dalam bentuk bubuk ungu larut perlahan dalam asam, bereaksi dengan senyawa seperti belerang, selenium, telurium dan fosfor.

6. Dalam keadaan gembur, bereaksi dengan merkuri, menghasilkan amalgam osmium.

7. Saat berinteraksi dengan zat lain, ia mengeluarkan bau yang tidak sedap.

8. Secara eksternal, kristal terlihat cantik. Setelah terpapar suhu tinggi, ia meleleh, membentuk kristal yang keras dan rapuh. Warna logamnya abu-abu biru dengan kilau keperakan.

Perhiasan dapat menghargai data eksternalnya, tetapi karena toksisitas dan interaksi kimianya dengan elemen lain, tidak digunakan untuk produksi perhiasan.

Kerak bumi adalah 0,5% dari logam ini, terutama di pusat bumi - intinya. Sepotong logam, seperti telur, beratnya satu kilogram. Jika bubuk zat ini dituangkan ke dalam wadah berukuran 0,5 liter, beratnya menjadi 16 kg.

Sifat kimia logam mulia adalah sebagai berikut:

• dalam keadaan padat teroksidasi pada suhu lebih dari 400 C, dalam bentuk bubuk sudah bereaksi pada suhu kamar (OsO4);
• ketika dipanaskan, berinteraksi dengan belerang, klorin, fluor, belerang, dan unsur kimia lainnya;
• ia tidak larut dalam asam klorida mendidih, tetapi dalam bentuk halus ia bergabung dengan molekul asam nitrat dan mengoksidasi: Os + 8HNO3 = OsO4 + 4H2O + 8NO2;
• osmium dioksida hitam OsO2 diisolasi dengan dehidrasi dalam atmosfer nitrogen;
• Osmium (IV) hidroksilOs(OH)4 (OsO2 · 2H2O) diperoleh dengan mereduksi garam logam(VI).

Ada enam isotop di alam, salah satu dari 186 isotop meluruh menjadi senyawa gugus alfa. Osmium memiliki umur terpanjang - 194 dengan waktu paruh dua tahun. Osmium tidak terlalu menonjol dari sesama platinoid (ruthenium, paladium, osmium, iridium, platinum), tetapi melampaui logam lain karena kerapatan dan kemampuannya untuk mendidih pada suhu yang sangat tinggi.

Terjadi di alam dalam bentuk aslinya sebagai larutan padat dengan iridium (mineral nevyanskite dan sysertskite).

Aplikasi

Penambahan osmium ke berbagai paduan membuatnya lebih stabil, tahan lama, tidak mengalami mekanisasi dan korosi.

1. Industri elektrokimia: digunakan dalam senyawa tungsten, nikel dan kobalt. Semua produk tahan lama.
2. Pengenalan logam grup platinum ke perangkat keras meningkatkan kekuatan mereka. Sangat sedikit zat yang diperlukan untuk membuat bilah tajam, produk medis, dan produk teknis.
3. Pulpen dengan ujung tidak aus untuk waktu yang lama.
4. Dalam kardiologi: logam menemukan tujuannya dalam implan (alat pacu jantung) dan penggantian katup di batang paru.
5. Dalam kombinasi dengan tungsten, digunakan untuk menghasilkan filamen lampu listrik.
6. Itu tidak memiliki daya tarik magnet, karena itu telah menemukan penerapannya dalam pembuatan suku cadang jam tangan.
7. Katalis darinya digunakan dalam pembuatan obat-obatan, amonia disintesis. Oksida tertinggi dari logam ini digunakan dalam produksi obat-obatan buatan dan di laboratorium - mereka menodai jaringan di bawah mikroskop.
8. Logam padat digunakan dalam pembuatan penyangga dan gandar untuk alat ukur presisi tinggi. Karena kekerasannya, logam digunakan dalam pembuatan instrumen.
9. Osmium 187 dan isotop lainnya digunakan dalam industri berat: peroketan, pesawat terbang, peralatan militer. Berkat daya tahannya, ini membantu menahan kondisi ekstrim.

Sejarah penemuan

Osmium adalah logam mulia. Tapi ini bertentangan dengan statusnya: dalam bahasa Yunani, "osme" berarti bau, yaitu aktif secara kimiawi. Dan kebangsawanan menyiratkan kelembaman zat ini.

Osmium ditemukan pada tahun 1803. Ahli kimia Inggris S. Tennant, bekerja sama dengan William H. Wollaston, bereksperimen dengan melarutkan osmium dalam aqua regia, tetapi tidak ada hasilnya. Tes serupa dilakukan oleh ahli kimia Perancis Collet-Descoti, Antoine de Fourcroix dan Vauquelin. Mereka menemukan dalam unsur ini endapan bijih platina yang tidak larut. Unsur kimia itu diberi nama Pten, dari bahasa Yunani yang berarti terbang. Dengan pengalaman ini mereka membuktikan adanya dua zat kimia- osmium dan iridium.

Di mana sifatnya dan bagaimana mendapatkannya

Di alam, logam mulia tidak ada dalam nugget. Itu ditambang dari batuan berikut - sysertskite, nevyanskite, osmiiride dan sarsite. Ini adalah bagian dari bijih tembaga, molibdenum dan nikel. Menurut beberapa laporan, itu ditemukan dalam senyawa arsenik dan belerang.

Proporsi materi di planet ini adalah 0,000005% dari massa total semua batu. Di alam, osmium bergabung dengan iridium, yang persentasenya berkisar antara 10 hingga 50. Cadangan logam ini ada di Afrika, Tasmania, Australia, Amerika Serikat, Kanada, Kolombia, dan Rusia. Negara terkaya dalam kandungan osmium adalah Afrika Selatan (deposit kompleks Bushveld). Logam mulia dapat ditemukan dalam paduan platinum asli, tetapi lebih sering dalam paduan osmium dan iridium.

Keadaan rapuh adalah bentuk keberadaan yang paling dapat diterima. Dalam bentuk ini, ia memasuki reaksi kimia dengan lebih baik dan mengalami perlakuan panas. Logam golongan platinum dapat diperoleh dengan cara berikut:

• penggunaan berkas elektron;
• pemanasan busur;
• aplikasi peleburan zona crucibleless.

Kristal yang diperoleh dengan metode terakhir sangat mahal. Seseorang telah berhasil menumbuhkan kristal dari bubuk, tetapi metodenya sulit dan memakan waktu.

Harga

Ada cukup banyak logam di alam, dan mengekstraksi osmium adalah proyek yang mahal, jadi harganya di pasaran disebabkan oleh hal ini. Pada 60-70-an abad XX, logam mulia beberapa kali lebih mahal daripada emas. Mereka menjual dengan harga murah, tetapi harganya mahal, karena itu, penawaran di pasar sangat mencengangkan: satu gram logam diperkirakan mencapai 10 ribu, dan seharga 200 ribu dolar. Emas tidak dihargai sebanyak grup platinum lainnya.

Mengapa osmium berbahaya?

Senyawa kimia dengan osmium merusak organ manusia. Menghirup uap berakibat fatal. Pada hewan dengan keracunan, anemia diamati, dan fungsi paru-paru terganggu.

Tahukah Anda bahwa osmium tetra oksida OsO4 adalah senyawa yang agak agresif, dan jika diracuni, muncul gelembung hijau atau hitam di kulit. Tidak mudah bagi seseorang, karena butuh waktu lama untuk dirawat.

Bagi mereka yang bekerja untuk industri berbahaya, Anda harus memperlakukan diri sendiri dengan hati-hati. Untuk melakukan ini, perusahaan mengeluarkan pakaian pelindung dan respirator.

Osmium (lat. Osmium) adalah suatu unsur kimia dengan nomor atom 76 dalam Tabel Periodik Unsur Kimia D. I. Mendeleev, dilambangkan dengan simbol Os. Dalam kondisi standar, itu adalah logam putih keperakan mengkilap dengan semburat kebiruan.

Osmium adalah yang terberat dari semua logam (massa jenisnya 22,6 g / cm3) dan salah satu yang paling keras, tetapi juga rapuh, dan mudah berubah menjadi bubuk. Ini adalah logam transisi dan milik kelompok platinum.

Osmium ditemukan pada tahun 1804 oleh ahli kimia Inggris S. Tennant dalam bubuk hitam yang tersisa setelah pembubaran platinum dalam aqua regia. Hal ini ditandai dengan terbentuknya tetroksida OsO 4 dengan bau menyengat. Oleh karena itu nama unsur tersebut, berasal dari bahasa Yunani "osme" - bau.

Secara lahiriah, osmium sedikit berbeda dari logam lain dalam golongan platina, tetapi dialah yang memiliki titik leleh dan titik didih tertinggi di antara semua logam dalam golongan ini, dialah yang paling berat. Ini juga dapat dianggap sebagai platinoid yang paling tidak "mulia", karena dalam keadaan terbagi halus ia dioksidasi oleh oksigen atmosfer pada suhu kamar.

SIFAT FISIK OSMIUM

Osmium adalah logam mulia terpadat. Ini sedikit melebihi kepadatan elemen platinum - iridium. Nilai kepadatan yang paling dapat diandalkan untuk logam ini dapat dihitung dari parameter kisi kristalnya: 22,562 ± 0,009 g/cm3 untuk iridium dan 22,587 ± 0,009 g/cm3 untuk osmium. Menurut informasi terakhir, massa jenis osmium adalah 22,61 g/cm3.

Karena kekerasannya, kerapuhannya, tekanan uapnya yang rendah (paling rendah di antara semua logam platina), dan titik leleh yang sangat tinggi, osmium sulit dikerjakan dengan mesin.

Sifat termodinamika:
- titik leleh 3327 K (3054 °C);
- titik didih 5300 K (5027 °C);
- kalor peleburan 31,7 kJ/mol;
- kalor penguapan 738 kJ/mol;
- konduktivitas termal (300 K) (87,6) W/(m · K);
- suhu transisi ke kondisi superkonduktor - 0,66 K;
- kapasitas kalor molar 24,7 J/(K mol).
Volume molar 8,43 cm3/mol.
Struktur kisi adalah heksagonal.
Kekerasan menurut Vickers 3 - 4 GPa, menurut skala Mohs - 7.
Modulus elastisitas normal adalah 56,7 GPa.
Modulus geser - 22 GPa.
Osmium adalah paramagnetik (kerentanan magnetik 9,9 10-6).

Di alam, osmium terdapat dalam bentuk tujuh isotop, 6 diantaranya stabil: 184Os (0,018%), 187Os (1,64%), 188Os (13,3%), 189Os (16,1%), 190Os (26,4%) dan 192Os ( 41,1%). Osmium-186 (kandungan di kerak bumi 1,59%) mengalami peluruhan alfa, tetapi mengingat waktu paruhnya yang sangat panjang - (2,0 ± 1,1) 1015 tahun, dapat dianggap stabil secara praktis. Isotop radioaktif osmium dengan nomor massa 162 hingga 197, serta beberapa isomer nuklir, telah diperoleh secara artifisial. Osmium-194 yang berumur panjang memiliki waktu paruh sekitar 700 hari.

SIFAT KIMIA OSMIUM

Serbuk osmium, ketika dipanaskan, bereaksi dengan oksigen, halogen, uap belerang, selenium, telurium, fosfor, nitrat, dan asam sulfat. Osmium kompak tidak berinteraksi dengan asam atau alkali, tetapi membentuk osmium yang larut dalam air dengan lelehan alkali. Bereaksi lambat dengan asam nitrat dan aqua regia, bereaksi dengan alkali cair dengan adanya zat pengoksidasi (kalium nitrat atau klorat), dengan natrium peroksida cair. Dalam senyawa, ia menunjukkan bilangan oksidasi dari -2 hingga +8, yang paling umum adalah +2, +3, +4, dan +8. Logam osmium dan semua senyawanya secara elektrokimia mudah teroksidasi menjadi OsO4.

Osmium, tidak seperti kebanyakan unsur golongan VIII, dicirikan oleh valensi 8+, dan membentuk tetroksida OsO4 yang stabil dengan oksigen. Koneksi aneh ini tidak diragukan lagi yang paling penting.

Dari luar, osmium tetroksida murni terlihat sangat biasa - kristal kuning pucat, larut dalam air dan karbon tetraklorida. Pada suhu sekitar 40°C (ada dua modifikasi OsO4 dengan titik leleh yang dekat), mereka meleleh, dan pada suhu 130°C, osmium tetroksida mendidih.

Seperti unsur osmium, OsO4 memiliki sifat katalitik; OsO4 digunakan dalam sintesis modern yang paling penting produk obat- kortison.

Osmium oksida sangat mudah menguap, uap OsO4-nya beracun dan merusak selaput lendir. Ini memiliki sifat asam dan membentuk senyawa dari jenis K2OsO4.

Oksida osmium lainnya - OsO2 - bubuk hitam yang tidak larut dalam air - tidak memiliki arti praktis. Juga, senyawa osmium lain yang diketahui belum menemukan aplikasi praktis - klorida dan fluorida, iodida dan oksiklorida, OsS2 sulfida dan OsTe2 telluride - zat hitam dengan struktur pirit, serta banyak kompleks dan sebagian besar paduan osmium.

Dua karbonil sekarang dikenal untuk osmium. Os(CO)5 pentakarbonil adalah cairan tidak berwarna pada kondisi normal (titik lebur 15°C). Dapatkan pada suhu 300°C dan 300 atm. dari osmium tetroksida dan karbon monoksida. Pada suhu dan tekanan biasa, Os(CO)5 berangsur-angsur berubah menjadi karbonil lain dari komposisi Os3(CO)12, zat kristal kuning yang meleleh pada suhu 224°C.

Berada di alam

Di alam, osmium terjadi terutama dalam bentuk kombinasi dengan iridium, yang merupakan bagian dari bijih asli platinum atau platinum-paladium. Mineral yang dianggap bahan mentah untuk ekstraksi osmium mengandung, rata-rata, seperseribu persen dari "relatif" platinum yang berat. Selama eksplorasi, tidak ada satu nugget osmium pun yang ditambang - bahkan ukuran terkecil.

Mineral utama osmium, yang termasuk dalam kelas larutan padat, adalah paduan alami osmium dan iridium (nevyanskite dan sysertskite). Yang paling umum adalah nevyanskite, paduan alami dari kedua logam ini. Ini mengandung lebih banyak iridium, itulah sebabnya nevyanskite sering disebut hanya osmium iridium. Tetapi mineral lain - sysertskite - disebut iridide osmium - mengandung lebih banyak osmium. Kedua mineral ini berat, logam, dan sangat langka.

Deposit utama iridium osmik terkonsentrasi di Rusia (Siberia, Ural), AS (Alaska, California), Kolumbia, Kanada, Afrika Selatan, Tasmania, Australia.

Terlepas dari kenyataan bahwa deposit osmium terletak di seluruh dunia, Kazakhstan adalah satu-satunya penghasil 187 isotop. Negara ini adalah pemimpin dalam cadangan osmium-187 yang berharga, menjadi satu-satunya pengekspor isotop.

Memperoleh osmium

Untuk memisahkan osmic iridium dari platinum, dilarutkan dalam aqua regia, mineral dari kelompok osmic iridium tetap berada di endapan. Selanjutnya, endapan yang diperoleh dipadu dengan delapan kali jumlah seng - paduan ini relatif mudah berubah menjadi bubuk, yang disinter dengan barium peroksida BaO3. Kemudian massa yang dihasilkan diolah dengan campuran asam nitrat dan asam klorida langsung di alat distilasi untuk mendistilasi OsO4.

Osmium tetroksida ditangkap dengan larutan basa dan garam dengan komposisi Na2OsO4 diperoleh. Larutan garam ini diolah dengan hiposulfit, setelah itu osmium diendapkan dengan amonium klorida dalam bentuk garam Fremy Cl2. Endapan dicuci, disaring, dan kemudian dinyalakan dalam nyala reduksi. Dengan cara ini, osmium sepon murni belum cukup diperoleh.

Kemudian dimurnikan dengan perlakuan dengan asam (HF dan HCl) dan selanjutnya direduksi dalam tungku listrik dalam jet hidrogen. Setelah pendinginan, diperoleh logam dengan kemurnian hingga 99,9% Os.

Ini adalah skema klasik untuk mendapatkan osmium - logam yang masih digunakan dengan sangat terbatas, logam yang sangat mahal, tetapi cukup berguna. Produksi dunia osmium hanya sekitar 600 kg per tahun.

Semua negara yang menambang osmium tidak mengekspornya. Semuanya kecuali Kazakstan. Ini adalah satu-satunya negara yang telah menjual hasil osmium ke laboratorium seharga $100.000 per gram. Namun, hingga saat ini, penjualan telah dihentikan. Anda dapat membeli osmium hanya di pasar gelap, di mana selama bertahun-tahun harga 1 gram ditetapkan sebesar $200.000.

Aplikasi

Osmium digunakan dalam banyak paduan, membuatnya sangat tahan aus. Jika Anda menambahkan osmium ke paduan apa pun, paduan itu segera memperoleh ketahanan aus yang luar biasa, menjadi tahan lama, dan ketahanannya terhadap tekanan mekanis dan korosi meningkat.

Paduan paduan adalah salah satu tugas utama, solusinya kadang-kadang ditugaskan ke osmium. Dalam kombinasi dengan tungsten, nikel dan kobalt, osmium menjadi "pekerja" dalam industri elektrokimia. Kontak, tip, dan inti yang terbuat dari paduan yang mengandung osmium terkenal dengan keausan minimal.

Pengenalan platinoid yang keras dan berat ke dalam material secara dramatis meningkatkan ketahanan aus pasangan gosok. Sedikit osmium diperlukan untuk memberikan kekuatan khusus pada pemotong keramik-logam. Penambahan mikroskopis osmium pada baja dengan tingkat pemotongan memungkinkan untuk membuat bilah paling tajam dari pisau teknis, medis, dan industri.

Paduan platinum (90%) dan osmium (10%) digunakan dalam implan bedah seperti alat pacu jantung dan penggantian katup paru.

Paduan "osram" (osmium dengan tungsten) digunakan untuk membuat filamen lampu pijar.

Karena osmium tidak memiliki sifat magnetik, osmium digunakan secara aktif dalam pembuatan mekanisme jam tangan dan kompas.

Katalis osmium digunakan dalam hidrogenasi senyawa organik, dalam produksi obat-obatan, dan dalam sintesis amonia. Tetraoksida (oksida tertinggi, OsO4) osmium digunakan sebagai katalis dalam produksi beberapa obat sintetik, serta dalam penelitian laboratorium - akan lebih mudah untuk menodai jaringan di bawah mikroskop dengan bantuannya.

Dari osmium padat dan non-magnetik, as roda, penopang dan soket penopang untuk alat ukur presisi tinggi dibuat. Dan meskipun penyangga ruby ​​​​lebih keras dan lebih murah daripada penyangga osmium, ketahanan logam terkadang lebih disukai untuk instrumentasi.

Peran biologis dan tindakan fisiologis

Ilmuwan modern percaya itu peran biologis logam ini tidak bermain. Namun, elemen ini tergolong sangat korosif, bersama dengan logam seperti merkuri, berilium, dan bismut.

Bahkan sejumlah kecil osmium di udara menyebabkan kerusakan mata pada manusia - nyeri, lakrimasi, dan konjungtivitis; rasa logam muncul di mulut, dan kejang di bronkus; pernapasan menjadi sulit, dan ini dapat berlanjut selama beberapa jam setelah sumber keracunan dihilangkan. Jika osmium bekerja pada seseorang lebih lama, dapat menyebabkan kebutaan, penyakit paru-paru dan sistem saraf, gangguan pencernaan dan fungsi ginjal - bahkan kematian bisa terjadi.

Selain itu, kulit manusia menderita karena unsur mikro ini. Mereka bisa berubah menjadi hijau dan hitam, dan kulit bisa menjadi meradang, sakit, dan melepuh. Kulit manusia bisa kehilangan kepekaan dan menjadi mati. Bisul dengan keracunan seperti itu tertunda untuk waktu yang sangat lama.

Osmium tetroksida yang mudah menguap sangat berbahaya. Itu terbentuk dalam proses ekskresi elemen yang diberikan dari bahan baku platina. Ini adalah substansi yang sama, karena elemen tersebut menerima nama yang tidak terlalu membuat iri. Mengiritasi saluran pernapasan dan selaput lendir seseorang, itu dianggap sebagai penguapan dari lobak busuk yang dicampur dengan bawang putih yang dihancurkan dan ditutup dengan pemutih.

Anda bisa mendapatkan keracunan osmium di berbagai industri. Para ilmuwan percaya bahwa zat ini tidak boleh ada di tempat bahkan dalam dosis yang sangat kecil.