Isotop 187 osmium. Edelt metall - osmium

De fleste av befolkningen er klar over at gull og platina er mest dyre metaller. Prisen på osmium per 1 gram, som tilhører platinagruppen, er dårligere i verdi enn gull.

Hvorfor er osmium så dyrt

Rundt 2600 tonn gull og en viss mengde platina utvinnes årlig i verden. Dessuten, ifølge statistikk, øker volumet av produksjon av edle metaller med 1,5% hvert år. I mellomtiden blir det bare utvunnet 600 kg osmium, dette skyldes at det er svært vanskelig å finne i naturen. Og det forekommer ikke i sin rene form. Og de utvinnes ved piercing fra metaller fra platinagruppen. Det er derfor ett gram koster omtrent 12-15 USD eller 800-900 rubler for 2019. Utvinning av osmium er forbundet med mange vanskeligheter. For det første innholdet jordskorpen ubetydelig og til alt annet er han spredt på jorden. Kompleksiteten til utvinning, og som et resultat, den høye kostnaden, begrenser bruken av osmium i industrien, og derfor brukes den der den økonomiske effekten av søknaden overstiger kostnadene for utvinning og prosessering.

Osmium finnes i meteorittfragmenter, som forskjellige tider kom til planeten vår. Men oftest utvinnes det i gruver. Det er ikke uvanlig å finne materiale som iridium i nærheten. Den utvunnede mengden osmium er virkelig ubetydelig, og sekundærmetall må brukes for å møte behovene til ulike industrier.

En av de største eksportørene av dette metallet er republikken Kasakhstan. Ifølge ubekreftede opplysninger er prisen på ett gram utvunnet her i landet rundt 10.000 amerikanske dollar. Men dette er bare rykter, så prisen på metallet per unse er en forretningshemmelighet. Størrelsen på kostnadene for metallet får en til å tenke på det tilrådelige med massebruk innen industri, medisin og biologi.

Plasser i det periodiske systemet og hovedegenskaper

Metallet, betegnet som Os, befinner seg i celle nummer 76. De nærmeste naboene er rhenium og iridium. PÅ normale forhold stoffet har en sølvhvit farge.

Osmium har en rekke unike egenskaper. For eksempel er tettheten 22,6 gram pr kubikkcentimeter. I denne forbindelse overgikk han iridium. Metallet som finnes i naturen består av flere isotoper som er praktisk talt umulige å skille. Den mest brukte isotopen er 187.

Temperaturen der osmium endrer aggregeringstilstand og blir flytende er 3027 ºC. Materialet begynner å koke når det når 5500 ºC. Høy tetthet ga metallet høy sprøhet.

Produksjons- og applikasjonsfunksjoner

Til tross for de høye kostnadene, brukes ikke osmium til å lage smykker. Årsaken til dette er dårlig bearbeidbarhet. Det er nesten umulig å maskinere det. I tillegg må man huske på ildfasthet og skjørhet.

Blant isotopene til et ganske sjeldent metall er det nummer 187. Det er han som brukes i konstruksjonen romteknologi. I tillegg var det ikke mulig uten han og atomvåpen. De brukes til å lage elektronisk utstyr som er involvert i kontrollen av missilvåpen. Forresten, de brukes også i arrangementet av lagringsanlegg for kjernefysisk avfall.

Bruk av osmium i ulike bransjer

Som nevnt ovenfor, er dette et av de få materialene som har høy tetthet, for eksempel vil en bøtte med vann være lettere enn en halvliters flaske fylt med dette metallet. I mellomtiden er denne egenskapen - hardhet praktisk talt ikke etterspurt, i motsetning til dens andre egenskap - hardhet.

Osmium brukes som tilsetning i produksjonen av mange legeringer. Selv en liten tilsetning av metall gir legeringene utrolig slitestyrke. En legering med tillegg av dette materialet kan vare mye lenger enn andre. I tillegg har legeringer med tilsetning av osmium en økt mekanisk styrke og høy motstand mot korrosjon. Som en konsekvens av denne egenskapen brukes osmium og legeringer for å redusere friksjon i ulike noder. En legering av osmium og iridium brukes i produksjon av superharde legeringer til ulike industrier.

På grunn av de angitte egenskapene brukes osmium til produksjon av måleutstyr designet for å utføre målinger med høy nøyaktighet.

Forresten, osmium brukes til fremstilling av automatiske penner. Dette er grunnen til at penner kan skrive i årevis uten å bli utslitt.

En annen egenskap ved et sjeldent metall er at det ikke er magnetisk. Og dette var grunnen til bruken i klokkemekanismer og mekaniske navigasjonsinstrumenter (kompass).

Metallet brukes som katalysator i produksjon av ammoniakk og organiske forbindelser. I tillegg er produksjonen av katalysatorer med en metanol brenselcelle uunnværlig uten den.

For ikke så lenge siden ble en legering av wolfram med osmium brukt til å produsere filamenter for glødelamper. Denne legeringen kalles osram.

Mikroskopi klarte seg heller ikke uten et sjeldent metall. Den brukes til drift av elektronmikroskoper.

I medisin brukes osmium og dets oksider til kirurgiske implantater og pacemakere og til erstatning av klaffer i lungene. Imidlertid er osmiumtetroksid et sterkt giftstoff og brukes praktisk talt ikke i noen industri.

Rent osmium brukes faktisk sjelden i praksis. Hvor oftere dets forbindelser brukes, for eksempel oksider.

Lagringsfunksjoner

Klart osmium lagres i pulverform. Siden det i form av krystaller ikke smelter og ikke egner seg til noen behandling, kan det ikke engang merkes. Stråleoppvarming brukes til å oppnå metallblokker. Men det finnes metoder for å få krystaller fra pulvermateriale, for eksempel smeltedigeloppvarming.

Litt historie

Osmium som grunnstoff ble oppdaget på begynnelsen av 1900-tallet av engelske forskere. De utførte eksperimenter med å løse opp platina i regiavann. Dette er en blanding av saltsyre og salpetersyre, som er i stand til å løse opp metaller uten rester.

Under forsøkene dukket det opp et bunnfall som ble gjenstand for en grundig undersøkelse. Som et resultat av dem ble det funnet en blanding av osmium og iridium. For øvrig ble lignende arbeid utført i Frankrike.

Hantlene og vektstengene som brukes av kroppsbyggere for å pumpe opp musklene er laget av stål. Laget av bly - eller bedre av - skjell ville tape betydelig i volum. Men det er enda mer nøyaktig å bruke osmium for produksjon av vekter: et kilo osmium er en liten ball som passer lett i en knyttet neve. En halvliters flaske med pulverisert osmium (det er i denne formen at edelmetallet forlater veggene til anrikningsanlegget) veier mye mer enn en bøtte med vann.

Det er bare å helle fra osmiumvekter som de modige ikke kan bli funnet: det er smertefullt ildfast. Og prisen på metallet er slik at en atletisk klubb må jobbe i tre hundre år for å kjøpe en osmium-hantel ...

Osmium er ikke nok!

I naturen forekommer osmium hovedsakelig i form av en kombinasjon med iridium, som er en del av enten naturlig platina eller platina-palladiummalm. Mineraler som anses som råvarer for utvinning av osmium inneholder i gjennomsnitt en tusendel av en prosent av den tunge "slektningen" av platina. I hele letetiden ble det ikke utvunnet en eneste osmiumklump - selv den minste størrelsen.

Den lille mengden og vanskeligheten med å skaffe osmium bestemmer høyden på prisen. For et halvt århundre siden ble osmium verdsatt til syv til åtte ganger gullprisen. Spekulasjon senere år førte til helt vanvittige tilbud: et gram osmium ble solgt for både 10 tusen og 200 tusen dollar. Selges - men ikke selges: osmium finner ikke aktiv bruk, selv om det brukes noen steder.

Oppdagelsen av osmium

W. Wollaston, som eksperimenterte med platinamalm, var nær oppdagelsen av osmium. Franskmennene Antoine de Fourcroix og Louis-Nicolas Vauquelin, inspirert av suksessene hans, tok opp sin egen forskning og antok korrekt eksistensen av et nytt element, som fordampet i form av svart røyk under eksperimenter.

Fourcroix og Vauquelin ga stoffet navnet «pten» – som betyr «flyktig», og roet seg ned i påvente av anerkjennelse. Imidlertid delte den engelske kjemikeren Smithson Tennant "ptene" i to beslektede metaller, hvorav den ene, for de forskjellige fargene på forbindelsene, kalt iridium, og den andre - på grunn av den irriterende stinken - osmium.

Disse viktige hendelser i år 1803, raus med funn.

Osmium egenskaper

Smelte- og kokepunktene ble inntil nylig ansett for å være betinget lik 3000° og 5000°C: det fantes ingen midler for fullskala verifisering av beregninger. For bare noen få år siden var det mulig å avklare metallets fysiske parametere. Det viste seg at det er bedre å lage osmiumlegeringer på overflaten av solen ...

interessant utseende osmium. Osmium stivner fra smelten og danner harde og sprø krystaller, hvis sølvskinnende glans er skyggelagt av en gråblå (og til og med blå) fargetone. De ytre fordelene med osmium kan tiltrekke gullsmeder, men den høye kjemiske aktiviteten til metallet og toksisiteten til dets forbindelser utelukker muligheten for å bruke denne platinoiden i smykker.

Påføring av osmium

Osmiumkatalysatorer brukes i hydrogenering av organiske forbindelser, i produksjon av medikamenter og i syntese av ammoniakk. Riktignok får de høye metallkostnadene industrimenn til å se etter rimelige erstatninger, og i dag er osmium mindre og mindre vanlig i kjemisk industri.

Fra solid og ikke-magnetisk osmium er aksler, støtter og støttehylser laget for måleinstrumenter høy presisjon. Og selv om rubinstøtter er hardere og billigere enn osmium, er motstanden til metallet noen ganger foretrukket for instrumentering.

Osmium er farlig og krever forsiktighet

Det er nesten umulig å unngå osmiumoksidasjon hvis metallet kommer i kontakt med atmosfærisk oksygen. Derfor om all bruk av osmium i

Osmium er et kjemisk grunnstoff med atomnummer 76 i det periodiske systemet for kjemiske grunnstoffer til D. I. Mendeleev, betegnet med symbolet Os (lat. Osmium).

Atomnummer - 76

Atommasse - 190,23

Tetthet, kg/m³ - 22500

Smeltepunkt, °С - 3000

Varmekapasitet, kJ / (kg ° С) - 0,13

Elektronegativitet - 2.2

Kovalent radius, Å - 1,26

1. ionisering potensial, ev - 8,70

Historien om oppdagelsen av osmium

I 1804 rapporterte den berømte engelske vitenskapsmannen William Wollaston, etter å ha temmelig fascinert den vitenskapelige verden før dette (mer om dette er beskrevet i essayet om palladium "The Joke of an English Chemist"), på et møte i Royal Society at, mens han analyserte rå (naturlig) platina, fant han i det tidligere ukjente metaller, som han kalte palladium og rhodium. Begge ble funnet i den delen av platinaet som ble oppløst i vannvann, men denne interaksjonen etterlot også en uløselig rest. Han, som en magnet, tiltrakk seg mange kjemikere, som med rette trodde at et hittil ukjent element kunne være skjult i den.

Nær suksess var franske Collet-Descotil, Fourcroix og Vauquelin. De la mer enn en gang merke til at når rå platina ble oppløst i aqua regia, ble det avgitt svart røyk, og når den uløselige resten ble smeltet sammen med kaustisk potaske, ble det dannet forbindelser som "ikke hadde noe imot" oppløsningen.

Fourcroix og Vauquelin antydet at det ønskede elementet delvis slipper ut i form av røyk, og at en del av det som ikke klarer å "evakuere" på denne måten, tilbyr all mulig motstand mot angriperen, og ønsker ikke engang å oppløses i det. Forskere skyndte seg å gi det nye elementet et navn - "pten", som på gresk betyr "vinget, flygende."

Men dette navnet flagret som en sommerfugl og sank i glemselen, da Tennant snart klarte å skille "pten": faktisk var det en naturlig fusjon av to forskjellige metaller. Forskeren kalte en av dem iridium - for forskjellige farger på salter, og den andre - osmium, siden dets tetroksid, som ble frigjort når produktet av fusjon av osmiridium (som den tidligere "pten" ble senere kalt) med alkali, var oppløst i syre eller vann, hadde en ubehagelig, irriterende lukt, lik lukten av klor og råtten reddik. Senere viste det seg at metallet i seg selv er i stand til å avgi en lignende "aroma", selv om det er svakere: finmalt osmium oksideres gradvis i luft og blir til tetroksid.

Tilsynelatende likte ikke Tennant denne lukten, og i sine hjerter bestemte han seg for å forevige i navnet til det elementet han oppdaget sin mest sterkt inntrykk fra første date med ham.

De blir møtt av klær, eskortert av sinn. Og hvis lukten og fargen - tinn-hvit med en gråblå fargetone - kan betraktes som "klær" av osmium, bør dens egenskaper som et kjemisk element og som et metall, ifølge dette ordtaket, tilskrives "sinnet ".

Så hva kan vår helt skryte av? Først av alt, som allerede nevnt, deres edle opprinnelse. Ta en titt på det periodiske systemet for grunnstoffer: på høyre side av det holder platinoidefamilien, som består av to triader, seg fra hverandre. Den øvre triaden inkluderer lette platinametaller - ruthenium, rhodium, palladium (alt i verden er relativt: enhver representant for denne treenigheten er mer enn en og en halv gang tyngre enn jern). Andretriaden samlet ekte tungvektshelter - osmium, iridium og platina.

Interessant nok fulgte forskere i lang tid følgende rekkefølge for å øke atomvektene til disse elementene: platina - iridium - osmium. Men da D. I. Mendeleev skapte sitt periodiske system, måtte han nøye sjekke, avgrense og noen ganger korrigere atomvektene til mange grunnstoffer. Det var ikke lett å gjøre alt dette arbeidet alene, så Mendeleev involverte andre kjemikere i arbeidet. Så når Yu.V. Lermontov, som ikke bare var en slektning av den store poeten, men også en høyt kvalifisert kjemiker, ba vitenskapsmannen henne om å klargjøre atomvektene til platina, iridium og osmium, siden de forårsaket stor tvil.

I følge ham minst atomvekt skulle vært i osmium, og den største - i platina. En serie presise eksperimenter utført av Lermontova bekreftet riktigheten til skaperen periodisk lov. Dermed ble det nåværende arrangementet av elementene i denne triaden bestemt - alt falt på plass.

Osmium er ikke funnet i naturlig form. Det finnes i polymetalliske malmer som også inneholder platina og palladium (kobber-nikkelsulfid og kobber-molybdenmalm). De viktigste mineralene i osmium er naturlige legeringer av osmium og iridium (nevyanskite og sysertskite) som tilhører klassen av faste løsninger. Noen ganger forekommer disse mineralene uavhengig, men oftere er osmium iridium en del av naturlig platina. De viktigste forekomstene av osmisk iridium er konsentrert i Russland (Sibir, Ural), USA (Alaska, California), Columbia, Canada, land Sør-Afrika. Osmium finnes også i form av forbindelser med svovel og arsen (erlichmanitt, osmiumlauritt, osarsitt). Innholdet av osmium i malm overstiger som regel ikke 1·10 −3 %.

Sammen med andre edelmetaller finnes det i jernmeteoritter.

I naturen forekommer osmium i form av syv isotoper, hvorav 6 er stabile: 184 Os, 187 Os, 188 Os, 189 Os, 190 Os og 192 Os. Andelen av den tyngste isotopen (osmium-192) utgjør 41 %, andelen av den letteste isotopen (osmium-184) er kun 0,018 % av de totale "reservene". Osmium-186 er utsatt for alfa-forfall, men gitt dens eksepsjonelt lange halveringstid på (2,0±1,1)×10 15 år, kan det anses som praktisk talt stabilt. Ifølge beregninger er andre naturlige isotoper også i stand til alfa-forfall, men med en enda lengre halveringstid, så alfa-forfallet deres ble ikke observert eksperimentelt. Teoretisk sett er dobbelt beta-forfall mulig for 184 Os og 192 Os, noe som heller ikke er registrert av observasjoner.

Isotopen osmium-187 er et resultat av nedbrytningen av isotopen av rhenium (187 Re, halveringstid 4,56×10 10 år). Det brukes aktivt i dating steiner og meteoritter (rhenium-osmium-metoden). Den mest kjente bruken av osmium i dateringsmetoder er iridium-osmium-metoden, som ble brukt til å analysere kvarts fra grenselaget som skiller kritt- og tertiærperioden.

Separasjonen av osmiumisotoper er en ganske vanskelig oppgave. Det er derfor noen isotoper er ganske dyre. Den første og eneste eksportøren av ren osmium-187 er Kasakhstan, som offisielt har tilbudt dette stoffet siden januar 2004 til priser på $10 000 per 1 gram.

bred praktisk anvendelse osmium-187 ikke har. Ifølge noen rapporter var formålet med operasjoner med denne isotopen hvitvasking av ulovlig kapital.

• i jordskorpen - 0,007 g/t
• i peridotitter - 0,15 g/t
• i eklogitter - 0,16 g/t
• i formasjoner av dunitter-peridotitter - 0,013 g/t
• i pyroksenittformasjoner - 0,007 g/t

Naturlig osmium finnes ikke i naturen. Det er alltid assosiert i mineraler med et annet platinagruppemetall, iridium. Det er en hel gruppe osmiske iridiummineraler. Den vanligste av dem er nevyanskite, en naturlig legering av disse to metallene. Den inneholder mer iridium, som er grunnen til at nevyanskite ofte kalles ganske enkelt osmium iridium. Men et annet mineral - sysertskite - kalles iridide osmium - det inneholder mer osmium ... Begge disse mineralene er tunge, med en metallisk glans, og dette er ikke overraskende - slik er sammensetningen deres. Og det sier seg selv at alle mineraler i den osmiske iridiumgruppen er svært sjeldne.

Noen ganger finnes disse mineralene uavhengig, men oftere er osmium iridium en del av naturlig råplatina. Hovedreservene av disse mineralene er konsentrert i USSR (Sibir, Ural), USA (Alaska, California), Colombia, Canada og landene i Sør-Afrika.

Naturligvis utvinnes osmium sammen med platina, men raffineringen av osmium skiller seg vesentlig fra metodene for å isolere andre platinametaller. Alle av dem, bortsett fra ruthenium, utfelles fra løsninger, mens osmium oppnås ved destillasjon av det med hensyn til det flyktige tetroksidet.

Men før OsO 4 destilleres av, må osmium iridium skilles fra platina, og så må iridium og osmium skilles.

Når platina oppløses i vannvann, forblir mineralene i den osmiske iridiumgruppen i sedimentet: selv dette løsningsmidlet av alle løsningsmidler kan ikke overvinne disse mest stabile naturlige legeringene. For å bringe dem i løsning, legeres bunnfallet med åtte ganger mengden sink – denne legeringen er relativt lett å omdanne til pulver. Pulveret sintres med bariumperoksid BaO 3 , og deretter behandles den resulterende massen med en blanding av salpetersyre og saltsyre direkte i destillasjonsapparatet for å destillere OsO 4 .

Det fanges opp med en alkalisk løsning og et salt med sammensetningen Na 2 OsO 4 oppnås. En løsning av dette saltet behandles med hyposulfitt, hvoretter osmium utfelles med ammoniumklorid i form av Fremy-saltet Cl 2 . Bunnfallet vaskes, filtreres og antennes deretter i en reduserende flamme. På denne måten oppnås foreløpig utilstrekkelig rent svampaktig osmium.

Deretter renses det ved behandling med syrer (HF og HCl) og reduseres ytterligere i en elektrisk ovn i en hydrogenstråle. Etter avkjøling oppnås metallet med en renhet på opptil 99,9 % O 3 .

Takova klassisk opplegg skaffe osmium - et metall som fortsatt brukes ekstremt begrenset, et veldig dyrt metall, men ganske nyttig.

Høy hardhet og eksepsjonell ildfasthet gjør det mulig å bruke osmium til å belegge med det i friksjonsenheter.

Osmium er den første i tetthet et enkelt stoff. Dens tetthet er 22,61 g/cm³.

Osmium er et tinnhvitt metall med en gråblå fargetone. Det er det tyngste av alle metaller og et av de hardeste. Imidlertid kan osmiumsvampen males til et pulver fordi den er skjør.

Krystallgitteret er sekskantet av Mg-typen, a = 0,27353 nm, c = 0,43191 nm, z = 2, mellomrom. gruppe P63/mmc;

Osmium smelter ved en temperatur på omtrent 3000 ° C, og kokepunktet er ennå ikke nøyaktig bestemt. Det antas å ligge et sted rundt 5500°C.

Metalltetthet 22,61 g/cm3; smeltepunkt 31,8 kJ/mol, fordampningstemperatur 747,4 kJ/mol; damptrykk 2,59 Pa (3000 °C), 133 Pa (3240 °C); 1,33 kPa (3640°С), 13,3 kPa (4110°С); temperaturkoeffisient for lineær ekspansjon 5·10 -6 K -1 (298 K); termisk ledningsevne 0,61 W/(cm K); ledningsevne 9,5 μΩ cm (20°C), temperaturkoeffisient. Konduktivitet 4,2·10 -3 K -1; paramagnetisk, magnetisk følsomhet + 9,9 10 -6; superledende overgangstemperatur 0,66 K; Vickers hardhet 3-4 GPa, Mohs 7; normal elastisitetsmodul 56,7 GPa; skjærmodul 22 GPa.

Som andre platinametaller har osmium flere valenser: 0, 2+, 3+, 4+, 6+ og 8+. Oftest kan du finne forbindelser av tetra- og seksverdig osmium. Men når den interagerer med oksygen, viser den en valens på 8+.

Osmiumpulver, når det varmes opp, reagerer med oksygen, halogener, svoveldamp, selen, tellur, fosfor, salpetersyre og svovelsyre. Kompakt osmium interagerer ikke med verken syrer eller alkalier, men danner vannløselige osmater med alkalismelter. Reagerer sakte med salpetersyre og aqua regia, reagerer med smeltede alkalier i nærvær av oksidasjonsmidler (kaliumnitrat eller klorat), med smeltet natriumperoksid. I forbindelser viser den oksidasjonstilstander +4, +6, +8, sjeldnere andre fra +1 til +7.

I kompakt tilstand er osmium motstandsdyktig mot oksidasjon opp til 400 °C. Kompakt osmium løses ikke opp i varm saltsyre og kokende vannvann. Findispergert osmium oksideres av HNO 3 og kokende H 2 SO 4 til OsO 4, ved oppvarming reagerer det med F 2, Cl 2, P, Se, Te, etc. Metalliske Os kan være. overført til løsning ved fusjon med alkalier i nærvær av oksidasjonsmidler, med dannelse av salter som er ustabile i fri tilstand av osmisk syre H 2 OsO 4 -osmater (VI). Ved interaksjon av OsO 4 med KOH i nærvær av etanol eller stråling med KNO 2, oppnås også osmat (VI) K 2, eller K 2 OsO 4 2H 2 O. Osmater (VI) reduseres med etanol til hydroksid Os (OH) 4 (svart), som i atmosfæren av N 2 er dehydrert til dioksid OsO 2 . Perosmater M 2 er kjente, hvor X = OH, F, dannet ved interaksjon av en OsO 4-løsning med en konsentrert alkaliløsning.

Et trekk ved osmiumtetroksid er bemerkelsesverdig: dets løselighet i organiske væsker er mye høyere enn i vann. Ja, kl normale forhold bare 14 gram av dette stoffet løses opp i et glass vann, og mer enn 700 gram i et glass karbontetraklorid.

I en atmosfære av svoveldamp blusser osmiumpulver opp som en fyrstikk og danner sulfid. Altetende fluor ved romtemperatur forårsaker ingen "skade" på osmium, men ved oppvarming til 250-300 C dannes det en rekke fluorider. Helt siden de to flyktige osmiumfluoridene først ble oppnådd i 1913, har det vært antatt at formlene deres er OsF6 og OsF8. Men i 1958 viste det seg at OsF8-fluorid, som hadde "levd" i den kjemiske litteraturen i nesten et halvt århundre, faktisk aldri eksisterte, og disse forbindelsene tilsvarer formlene OsF5 og OsF6. Relativt nylig klarte forskere å få tak i et annet fluorid OsF7, som, når det varmes opp over 100 C, brytes ned til OsF6 og elementært fluor.

En av de viktigste fordelene til osmium er dens svært høye hardhet; få metaller kan konkurrere med det i dette. Det er derfor, når du lager legeringer med den høyeste slitestyrken, introduseres osmium i deres sammensetning. Fyllepenner med gullspiss er ikke uvanlig. Men gull er nok mykt metall, og penn for lange år arbeidet må gå gjennom papiret i mange kilometer etter eierens vilje. Papir er selvfølgelig ikke en fil eller smergel, men bare noen få metaller tåler en slik test. Og likevel takler fjærspissene denne vanskelige rollen. Hvordan? Hemmeligheten er enkel: de er vanligvis laget av legeringer av osmium med andre platinoider, oftest fra osmiridium som allerede er kjent for deg. Uten å overdrive kan vi si at det ikke er noen riving av pennen, "pansret" med osmium.

Eksepsjonell hardhet, god korrosjonsbestandighet, høy slitestyrke, nei magnetiske egenskaper gjør osmiridium til et utmerket materiale for spissen av en kompassnål, akser og støtter av de mest nøyaktige måleinstrumenter og urverk. Den er laget av skjærekanter. kirurgiske instrumenter, kuttere for kunstnerisk bearbeiding av elfenben.

Det faktum at osmium og iridium ofte "fungerer som en duett" - i form av en naturlig legering, forklares ikke bare av de verdifulle egenskapene til osmiridium. men også av skjebnens vilje, som ønsket at disse elementene i jordskorpen var forbundet med uvanlig sterke bånd. I form av nuggets ble verken det ene eller det andre metallet funnet i naturen, men osmium iridium og iridium osmium er velkjente mineraler (de kalles henholdsvis nevyanskite og sysertskite): iridium dominerer i det første, osmium dominerer i det andre .

Noen ganger oppstår disse mineralene alene, men oftere er de en del av naturlig platina. Inndelingen i komponenter (den såkalte raffineringen) er en prosess som inkluderer mange stadier, hvorav osmiridium utfelles. Og kanskje det vanskeligste og dyreste i hele denne «historien» er å skille osmium og iridium. Men ofte er dette ikke nødvendig: som du allerede vet, er legeringen mye brukt i teknologi, og den koster mye mindre enn for eksempel rent osmium. Faktisk, for å isolere dette metallet fra en legering, er det nødvendig å utføre så mange kjemiske operasjoner at en av oppregningene deres vil ta mye plass. Sluttproduktet av en lang teknologisk kjede er metallisk osmium med en renhet på 99,9 %.

Sammen med hardhet er en annen fordel med osmium kjent - ildfasthet.

Når det gjelder smeltepunkt (ca. 3000 C), overgikk det ikke bare sine edle motstykker - platinoider, men også det store flertallet av andre metaller. På grunn av sin usmeltelighet kom osmium inn i biografien til en elektrisk lyspære: I de dager da elektrisitet beviste sin overlegenhet over en annen lyskilde - gass, foreslo den tyske forskeren K. Auer von Welsbach å erstatte karbonhåret i en glødelampe med osmium. Lamper begynte å forbruke tre ganger mindre energi og ga et behagelig, jevnt lys. Men osmium varte ikke lenge i dette ansvarlige innlegget: først ble det erstattet av mindre sjeldne tantal, men snart ble det tvunget til å vike for det mest ildfaste av det ildfaste - wolfram, som den dag i dag bærer sin brennende klokke.

Noe lignende skjedde med osmium i et annet område av bruken - i produksjonen av ammoniakk. Den moderne metoden for syntese av denne forbindelsen, foreslått tilbake i 1908 av den berømte tyske kjemikeren Fritz Haber, er utenkelig uten deltakelse av katalysatorer. De første katalysatorene som ble brukt til dette formålet viste sine evner bare ved høye temperaturer (over 700 C), og dessuten var de ikke veldig effektive.

Forsøk på å finne en erstatning for dem i lang tid førte ikke til noe. Et nytt ord i forbedringen av denne prosessen ble sagt av forskere fra laboratoriet ved den høyere tekniske skolen i Karlsruhe: de foreslo bruk av fint dispergert osmium som katalysator. (Forresten, fordi osmium er veldig hardt, er det samtidig veldig skjørt, så svampen av dette metallet kan knuses og gjøres om til pulver uten mye anstrengelse.) Industrielle eksperimenter har vist at spillet er verdt lyset: prosessen temperaturen ble redusert med mer enn 100 grader, ja og exit ferdige produkterøkt merkbart.

Til tross for at senere måtte osmium forlate stedet her også (nå brukes for eksempel rimelige, men effektive jernkatalysatorer for syntese av ammoniakk), kan vi anta at det var han som skiftet viktig sak fra dødt senter. Osmium fortsetter sin katalytiske aktivitet selv i dag: bruken i hydrogeneringsreaksjoner organisk materiale gir utmerkede resultater. Dette skyldes først og fremst den store etterspørselen etter osmium fra kjemikerne: nesten halvparten av verdensproduksjonen går til kjemiske behov.

Element 76 er av betydelig interesse som objekt Vitenskapelig forskning. Naturlig osmium består av syv stabile isotoper med massetall 184, 186-190 og 192. Det er merkelig at jo lavere massenummeret til isotopen til dette elementet er, jo mindre vanlig er det: hvis den tyngste isotopen (osmium-192) står for for 41%, så har den letteste av de syv "brødrene" (osmium-184) bare 0,018% av de totale "reservene". Siden isotoper bare skiller seg fra hverandre i massen av atomer, og i deres fysisk-kjemiske "tilbøyeligheter" er de veldig like hverandre, er det veldig vanskelig å skille dem. Det er grunnen til at selv "smuler" av isotoper av noen elementer er fabelaktig dyre: for eksempel er et kilo osmium-187 verdsatt på verdensmarkedet til 14 millioner dollar. Sant, i i det siste forskere har lært å "separere" isotoper ved hjelp av laserstråler, og det er å håpe at prisene på disse "ikke-forbruksvarene" snart vil bli markant redusert.

Av forbindelsene av osmium har tetroksidet den største praktiske betydningen (ja, den som grunnstoffet så "skylder" ved navnet). Det fungerer som en katalysator i syntesen av visse stoffer. I medisin og biologi brukes det som fargemiddel for mikroskopisk undersøkelse av dyre- og plantevev. Det bør huskes at ufarlige blekgule krystaller av osmiumtetroksid er en sterk gift som irriterer hud og slimhinner, og er skadelig for øynene.

Osmiumoksid brukes som et svart fargestoff for porselensmaling: salter av dette elementet brukes i mineralogi som sterke etsemidler. Flertallet av osmiumforbindelser, inkludert forskjellige komplekser (osmium viser evnen til å danne komplekse forbindelser som er iboende i alle platinametaller), så vel som dets legeringer (bortsett fra det allerede kjente osmiridium og noen legeringer med andre platinoider, wolfram og kobolt), mens «languishing» i å vente på den rette jobben.

Osmium er et kjemisk grunnstoff fra det tilsvarende systemet av kjemiske elementer. I sin normale tilstand er det et overgangsmetall av platinagruppen i form av et strålende hvitt metall med en sølvfarget fargetone med en blå fargetone. Denne typen materialer har den høyeste tettheten blant annet sammen med iridium, men sistnevnte taper litt.

Denne typen materiale er isolert fra anriket type platinametallråmaterialer ved piercing ved en temperatur på 800 til 900 grader Celsius i luft.

Osmium egenvekttabell

Siden osmium er et komplekst materiale, beregne dens egenvekt i feltforhold alene er ikke mulig. Disse beregningene utføres i spesielle kjemiske laboratorier. Imidlertid er den gjennomsnittlige egenvekten til osmium kjent og lik 22,61 g/cm3.

For å forenkle beregningene er det en tabell med verdiene nedenfor egenvekt osmium, så vel som dets vekt, avhengig av beregningsenhetene.

Osmium egenskaper

Dette materialet er sprøtt, men samtidig et veldig hardt metall med høy egenvekt. Maskinering egner seg med vanskeligheter, på grunn av sprøhet, hardhet og høyt smeltepunkt, samt lavtrykk damper. Smeltepunktet for osmium er 3033 grader Celsius og kokepunktet er 5012 grader Celsius. Denne typen materiale tilhører gruppen paramagneter.

Osmium i pulvertilstand reagerer godt med halogener, selen, fosfor, oksygen, svoveldamp, svovelsyre og salpetersyre ved oppvarming. Samvirker ikke i kompakt form med alkalier og syrer. Den har en langsom reaksjonshastighet med vannvann og salpetersyre.

Denne typen materiale er et av få metaller som danner klynge- eller polynukleære forbindelser.

Har ingen effekt på biologisk rolle levende organismer og er ekstremt giftig.

Oppnå osmium

Finnes ikke naturlig i naturen. Dette materialet er alltid assosiert med en annen type platinagruppemetall - iridium. Osmium utvinnes sammen med platina. Under behandlingen av hvilken osmium iridium frigjøres, som er separert i separate komponenter - iridium og osmium. Osmiumet blir deretter renset, bukket under for syrebehandlingsprosessen og redusert med hydrogen i en elektrisk ovn, noe som resulterer i et rent metall med en konsentrasjon på opptil 99,9 prosent.

Påføring av osmium

Mye brukt som katalysator for reaksjoner og en komponent av legeringer med iridium. De viktigste områdene å fremheve er: