Alt om Osmium

osmium - et sjældent metal tilhører platinagruppen. Det blev opdaget i England som et resultat af eksperimenter på platinens reaktion. Navnet osmium gives på græsk og betyder "lugt" i oversættelse. Hvad er dette ædelmetal? Hvad er dens funktioner, og hvad bruges det?

Opdagelsen af ​​dette element skete ved en tilfældighed i 1803 af de britiske kemikere Smithson Tennant og William H. Wallastan. Som et resultat af eksperimenter på reaktion af platin på en blanding af syrer (svovlsyre og salpetersyre) viste det resulterende bundfald en ubehagelig aroma, der minder om stinken af ​​klor og rådnet radise. Lignende eksperimenter blev udført af Colle Descotti, Antoine de Fourcoy og Vauclins i Frankrig. Som et resultat af deres forskning fandt de også et ukendt stof i et uopløseligt bundfald fra platin.

Opdagelsen af ​​disse kemiske elementer blev præsenteret for Royal Society i London ved en skriftlig meddelelse fra Tennant dateret 21. juni 1804. I den periodiske tabel med kemiske elementer er metallet placeret under kodenummer 76. Metal findes ikke i dets rene form af nuggets, derfor præsenteres dets kemiske formel i opløst form.

Elementminedrift er fra genbrugsmaterialer. som et resultat af dens adskillelse fra iridium, platin, platin-palladiummalm eller kobber og nikkelmalm. Den årlige produktion af hele elementet i verden overstiger ikke størrelsen på 1 ton.

Verdens største indskud er værd at bemærke sådanne områder som Ural bjerge og Sibirien i Rusland, den nordlige stat Alaska og den vestlige delstat Californien i Amerika Canada i Nordamerika Colombia i Sydamerika og nogle Sydafrikanske lande, Australien, Øen Tasmanien. I øjeblikket overvejes en betydelig deponering af osmium Bushel-kompleks i Sydafrika, får de mest ting der. I betragtning af at de største metalforekomster er i Sydafrika, er verdenspriserne for dette sjældne jordartsmetal ret høje. Kasakhstan Det betragtes som den eneste største eksportør af osmium-187 i verden. Selvom Kina har reserver af platinmalm, har det ikke en betydelig mængde osmium.

Stoffet opbevares i pulverform, og da det ikke smelter i form af krystaller, er det ikke muligt at sætte et mærke på det på grund af dets fysiske egenskaber. Til fremstilling af blokke af dette metal anvendes elektronstråle- eller lysbueopvarmning fra pulver; opvarmning i en digel anvendes også.

Osmium ligner et sølvblåt metal. Dette er et af de tætteste elementer, dens densitet er 22.600 kg pr. Kubikmeter, men på samme tid er stoffet temmelig skrøbeligt, bruges let og smuldrer. Det har en høj specifik tyngdekraft og er i stand til at skinne selv ved relativt høje temperaturpåvirkninger. På grund af parametrene og den betydelige smeltetemperatur er det vanskeligt at bearbejde det. I naturen eksisterer det i form af syv isotoper, hvoraf seks betragtes som stabile, disse er osmium-184, osmium-187, osmium-188, osmium-189, osmium-190 og osmium-192. Radioaktive metalisotoper med massetal fra 162 til 197 blev laboratorie-opnåede, og nogle nukleære isomerer blev også kunstigt opnået.

Næsten alle forbindelser med dette metal forårsager beskadigelse af indre organer, visuelle, auditive lidelser. I tilfælde af forgiftning af osmiumpar kan irreversible lidelser i kroppen og døden forekomme. Forskere udførte forsøg med dyr, hvis resultater var den hurtige udvikling af anæmi, manglen på normal lungefunktion. Det blev konkluderet, at dette er et hurtigt udviklende ødem. Osmiumtetraoxid, der bruges i medicin, er et meget aggressivt stof. Det har den mest svage lugt i verden. Når forgiftning lider af huden, skifter den farve til grøn eller sort, ofte ledsages dette af mavesår og revner, der vil tage meget lang tid at heles.

Medarbejdere i industrilokaler har den største risiko, og i henhold til alle sikkerhedsstandarder fungerer de kun i åndedrætsværn og specielt tøj. Alle containere, der indeholder osmiumoxid, forsegles og opbevares i overensstemmelse med reglerne. For at få Nevyanskit-mineraler omdannes platin til en opløsning ved hjælp af aqua regia. Derefter behandles det resulterende bundfald med zink i en 8-fold-mængde - denne legering omdannes relativt let til en pulvertilstand, der derefter smeltes med bariumperoxid. Det næste trin er behandlingen af ​​den resulterende masse ved anvendelse af aqua-regia, destillation gennem et apparat til separering af osmiumtetroxid.

Ved at udsætte stoffet for en alkaliopløsning opnås salt. Saltopløsningen påvirkes hyposulfiteSom et resultat udfældes metallet ved hjælp af ammoniumchlorid allerede i form af et Fremy-salt. Bundfaldet vaskes, filtreres og calcineres. Resultatet af alle disse handlinger er svampet osmium. Derefter renses det med syrer, gendannes i en elektrisk ovn under en strøm af brint og afkøles. så modtag osmiumprøver op til 99,9%.

Egenskaberne ved dette element, set fra kemisk synspunkt, er fantastiske. Følgende betragtes som de mest basale af dem.

1. Osmium reagerer slet ikke med alkalier og syrer. Danner vandopløseligt osmata i reaktion med alkaliske smelter. Interaktion med en blanding af salpetersyre og saltsyrer giver en ekstrem langsom reaktion.
2. Meget giftig, selv ved mikroskopiske doser. Specielt giftigt er osmiumoxid frigivet fra platin.
3. Det er umuligt at bestemme kogetemperaturen for metallet, da det er særlig ildfast.
4. Metal i pulver reagerer let med følgende stoffer: rent ilt, halogener, svovlsyre eller salpetersyre.
5. I forskellige forbindelser modtager den oxidantal fra -2 til +8. De mest almindelige er +2, +3, +4 og +8.
6. I stand til at danne klyngeforbindelser.
7. De vigtigste mineraler er relateret til faste opløsninger og er repræsenteret af legeringer af iridium med osmium - dette er sysertskite og nevyanskit. Derudover har syrskite et andet navn - iridium osmium og nevyanskite - osmisty iridium.

tæthed Osmium er ca. 22,61 gram pr. Kubikcentimeter. Krystallerne har en smuk sølvfarvet glans med forskellige farver fra grå til blå. Ingots viser en mørkeblå farve i pulverviolet. Alt metal har en sølvfarvet glans. Elementets toksicitet tillader ikke anvendelse i smykkebranchen. De vigtigste fysiske egenskaber bemærkes sådan.

1. Smeltepunktet for dette element er ret højt, smeltning er muligt ved en temperatur på mere end 3000 grader celsius.
2. Metallet har ingen magnetiske egenskaber.
3. Fantastisk hårdhed. Legeringer med tilsætning af dette metal opnår øget slidstyrke, holdbarhed, antikorrosion og modstand mod mekanisk belastning.
4. Kogepunktet er 5012 ºC.
5. Mohs hårdhed er 7.
6. Vickers hårdhed er 3-4 GPa.

På grund af de betydelige omkostninger ved selve elementet bruges dette metal sjældent til industriel masseindustri. Omfanget af osmium er hovedsageligt repræsenteret af industrien i den kemiske industri, hvor det bruges som katalysator. Osmiumtetraoxid bruges som en del af nogle lægemidler. I laboratorieundersøgelser bruges det til farvning af levende væv, sikrer bevarelse af cellestruktur.

I luftfartsindustrien bruges osmium inden for elektronisk udstyr til udstyr til luftfart og raket-teknologi, såvel som i fremstillingen atomvåben. På grund af manglen på magnetiske egenskaber, metal bruges til fremstilling af mærkeur såsom Rolex. Der anvendes en legering af osmium med platin oprette kirurgiske implantater - Dette er pacemakere eller pulmonale bagagerumsventiler.

1. Ved et tryk på ca. 770 GPa interagerer osmium med elektroner i interne orbitaler, stoffets struktur forbliver uændret.
2. osmium i sten indeholder en halv procent af den samlede masse malmaflejringer.
3. På grund af høj densitet metalets udseende og faktiske masse er meget forskellige. Så en 0,5-liters plastflaske fyldt med dette metalpulver vil være tungere end en 10-liters spand fyldt med vand.
4. Dette metal er i top fem omkostningskrævende.
5. Prisen for en tredobbelt ounce osmium er en handelshemmelighed, i åbne kilder kan du finde den omtrentlige pris for 1 gram stof.
6. På grund af ildfastgørelse af osmium bemærket i den elektriske lampes historie. Videnskabsmanden K. Auer von Welsbach fra Tyskland fremsatte et forslag om at udskifte et filament af osmium i en kulpære. Pærerne viste sig at være 3 gange mindre energikrævende, og belysningen forbedrede sig markant. Det var sandt, at han snart blev erstattet af den mere almindelige tantal, som igen blev erstattet af wolfram.
7. En lignende situation skete med sjældent metal og i ammoniakproduktion. Den nuværende anvendte ammoniaksyntesemetode, der blev udviklet i 1908 af kemikeren Fritz Haber fra Tyskland, er umulig uden brug af katalysatorer.Oprindeligt viste de på dette tidspunkt anvendte katalysatorer kun deres egenskaber i nærvær af betydelige temperaturforhold og havde ikke høj effektivitet, så søgningen efter en erstatning var meget relevant. Forskere fra laboratoriet ved Higher Technical School i Karlsruhe har foreslået brugen af ​​fint spredt osmium i form af et katalytisk element. Testresultaterne bekræftede, at denne idé var umagen værd, den katalytiske temperatur faldt med mere end 100 ºC, og ammoniakudbyttet steg markant. Det er sandt, at de senere nægtede osmium, men det hjalp med at løse et så vigtigt problem.

Osmium og andre sjældne og unikke metaller spiller en betydelig rolle i forskellige brancher. Selv med al dens toksicitet redder det menneskers liv og helbred.

Du kan få mere information om osmium i den næste video.