Todo sobre el osmio

Osmio - un metal raro, pertenece al grupo de platino. Fue descubierto en Inglaterra como resultado de experimentos sobre la reacción del platino. El nombre osmio se da en griego y significa "olor" en la traducción. ¿Qué es este noble metal? ¿Cuáles son sus características y para qué sirve?

El descubrimiento de este elemento ocurrió por casualidad en 1803 por los químicos británicos Smithson Tennant y William H. Wallastan. Como resultado de los experimentos sobre la reacción del platino en una mezcla de ácidos (sulfúrico y nítrico), el precipitado resultante mostró un aroma desagradable que recuerda el olor a cloro y rábano podrido. Experimentos similares fueron realizados por Colle Descotti, Antoine de Fourcoy y Vauclins en Francia. Como resultado de su investigación, también encontraron una sustancia desconocida en un precipitado insoluble del platino.

El descubrimiento de estos elementos químicos fue presentado a la Royal Society en Londres por un mensaje escrito de Tennant del 21 de junio de 1804. En la tabla periódica de elementos químicos, el metal se encuentra debajo del número ordinal 76. El metal no se encuentra en su forma pura por pepitas, por lo tanto, su fórmula química se presenta en forma disuelta.

La minería de elementos es de materiales reciclados. como resultado de su separación del mineral de iridio, platino, platino-paladio o minerales de cobre y níquel. La producción anual de todo el elemento en el mundo no supera el tamaño de 1 tonelada.

Vale la pena señalar los depósitos más grandes del mundo en áreas como Montes Urales y Siberia en Rusia, el estado del norte Alaska y el estado occidental California en america Canadá en américa del norte Columbia en América del Sur y algunos Países sudafricanos, Australiaisla Tasmania. Actualmente, se considera un depósito significativo de osmio Complejo de bushel en Sudáfrica, obtienen la mayoría de las cosas allí. Dado que los depósitos de metales más grandes se encuentran en Sudáfrica, los precios mundiales de este metal de tierras raras son bastante altos. Kazajstán Es considerado el único gran exportador de osmio-187 en el mundo. Aunque China tiene reservas de mineral de platino, no tiene una cantidad significativa de osmio.

La sustancia se almacena en forma de polvo y, dado que no se funde en forma de cristales, no es posible dejarle una marca debido a sus propiedades físicas. Para la fabricación de lingotes de este metal, se usa el calentamiento por haz de electrones o arco a partir de polvo; también se usa el calentamiento en un crisol.

El osmio parece un metal azul plateado. Este es uno de los elementos más densos, su densidad es de 22,600 kilogramos por metro cúbico, pero al mismo tiempo, la sustancia es bastante frágil, se rompe y se desmorona fácilmente. Tiene una gravedad específica alta y puede brillar incluso a influencias de temperatura bastante altas. Debido a los parámetros y la importante temperatura de fusión, es difícil mecanizarlo. En la naturaleza, existe en forma de siete isótopos, seis de los cuales se consideran estables, estos son osmio-184, osmio-187, osmio-188, osmio-189, osmio-190 y osmio-192. Los isótopos metálicos radiactivos con números de masa de 162 a 197 se obtuvieron en laboratorio, y algunos isómeros nucleares también se obtuvieron artificialmente.

Casi todos los compuestos con este metal causan daños a los órganos internos, trastornos visuales y auditivos. En caso de intoxicación por pares de osmio, pueden ocurrir trastornos irreversibles en el cuerpo y la muerte. Los científicos realizaron experimentos en animales, cuyos resultados fueron el rápido desarrollo de anemia, la falta de función pulmonar normal. Se concluyó que este es un edema que se desarrolla rápidamente. El tetraóxido de osmio, que se usa en medicina, es una sustancia muy agresiva. Tiene el olor más vil del mundo. Cuando se envenena, la piel sufre, cambia de color a verde o negro, a menudo esto se acompaña de úlceras y grietas que tomarán mucho tiempo en sanar.

Los empleados de locales industriales corren el mayor riesgo; de acuerdo con todas las normas de seguridad, trabajan solo en respiradores y ropa especial. Todos los recipientes que contienen óxido de osmio están sellados y almacenados de acuerdo con las regulaciones. Para obtener minerales de Nevyanskite, el platino se convierte en una solución por medio de aqua regia. Luego, el precipitado resultante se trata con zinc en una cantidad de 8 veces; dicha aleación se convierte con relativa facilidad en un estado de polvo, que luego se fusiona con peróxido de bario. El siguiente paso es el procesamiento de la masa resultante utilizando agua regia, destilación a través de un aparato para la separación de tetróxido de osmio.

Al exponer la sustancia a una solución alcalina, se obtiene sal. La solución salina se ve afectada hiposulfitoComo resultado, con la ayuda de cloruro de amonio, el metal precipita ya en forma de sal de Fremy. El precipitado se lava, se filtra y se calcina. El resultado de todas estas acciones es el osmio esponjoso. Posteriormente, se limpia con ácidos, se restaura en un horno eléctrico bajo una corriente de hidrógeno y se enfría. Entonces recibir muestras de osmio hasta el 99.9%.

Las propiedades de este elemento, desde el punto de vista de la química, son sorprendentes. Los siguientes se consideran los más básicos de ellos.

1. El osmio no reacciona en absoluto con los álcalis y los ácidos. Forma osmata soluble en agua en reacción con derretimientos alcalinos. La interacción con una mezcla de ácidos nítrico e clorhídrico produce una reacción extremadamente lenta.
2. Muy tóxico, incluso a dosis microscópicas. Especialmente tóxico es el óxido de osmio liberado del platino.
3. Es imposible determinar la temperatura de ebullición del metal, ya que es particularmente refractario.
4. El metal en polvo reacciona fácilmente con las siguientes sustancias: oxígeno puro, halógenos, ácidos sulfúrico o nítrico.
5. En varios compuestos recibe números de óxido de -2 a +8. Los más comunes son +2, +3, +4 y +8.
6. Capaz de formar compuestos de racimo.
7. Los minerales principales están relacionados con soluciones sólidas y están representados por aleaciones de iridio con osmio, que son sysertskita y nevyanskita. Además, la syrskita tiene un nombre diferente: iridio osmio, y nevyanskita, osmistio iridio.

Densidad El osmio es de aproximadamente 22.61 gramos por centímetro cúbico. Los cristales tienen un hermoso brillo plateado, con varios tonos de gris a azul. Los lingotes muestran un color azul oscuro, en el polvo violeta. Todo el metal tiene un brillo plateado. La toxicidad del elemento no permite su uso en la industria de la joyería. Las principales propiedades físicas se señalan como tal.

1. El punto de fusión de este elemento es bastante alto, la fusión es posible a una temperatura de más de 3000 grados Celsius.
2. El metal no tiene propiedades magnéticas.
3. Increíble dureza. Las aleaciones con la adición de este metal adquieren una mayor resistencia al desgaste, durabilidad, anticorrosión y resistencia al estrés mecánico.
4. El punto de ebullición es de 5012 ºC.
5. La dureza de Mohs es 7.
6. La dureza de Vickers es de 3-4 GPa.

Debido al costo significativo del elemento en sí, este metal rara vez se usa en la producción industrial en masa. El alcance del osmio está representado principalmente por la industria en la industria química, donde se utiliza como catalizador. El tetraóxido de osmio se usa como parte de algunos medicamentos. En pruebas de laboratorio, se usa para teñir tejidos vivos, asegura la preservación de la estructura celular.

En la industria aeroespacial, se utiliza osmio. en equipos electrónicos de equipos para aviación y tecnología de cohetes, así como en la fabricación armas nucleares Debido a la falta de propiedades magnéticas, El metal se utiliza en la fabricación de relojes de marca como Rolex. Se utiliza una aleación de osmio con platino para creando implantes quirúrgicos - Estos son marcapasos o válvulas de tronco pulmonar.

1. A una presión de aproximadamente 770 GPa, el osmio interactúa con electrones en orbitales internos, La estructura de la sustancia permanece sin cambios.
2. Osmio en rocas contiene medio por ciento de la masa total de depósitos de mineral.
3. Debido a la alta densidad La apariencia y la masa real del metal son muy diferentes. Por lo tanto, una botella de plástico de 0.5 litros llena con este polvo metálico será más pesada que una cubeta de 10 litros llena de agua.
4. Este metal está entre los cinco primeros costoso.
5. El costo de una onza triple de osmio es un secreto comercial, en fuentes abiertas puede encontrar el precio aproximado de 1 gramo de sustancia.
6. Debido a la refractariedad del osmio observado en la historia de la lámpara eléctrica. El científico K. Auer von Welsbach de Alemania hizo una propuesta para reemplazar un filamento de osmio en un bulbo de carbón. Las bombillas resultaron ser 3 veces menos intensivas en energía, y la iluminación mejoró notablemente. Es cierto que pronto fue reemplazado por el tantalio más común, que, a su vez, fue reemplazado por tungsteno.
7. Una situación similar sucedió con el metal raro y la producción de amoníaco. El método de síntesis de amoníaco utilizado actualmente, desarrollado en 1908 por el químico Fritz Haber de Alemania, es imposible sin el uso de catalizadores.Inicialmente, los catalizadores utilizados en ese momento mostraron sus propiedades solo en presencia de condiciones de temperatura significativas y no tenían una alta eficiencia, por lo que la búsqueda de un reemplazo fue muy relevante. Los científicos del laboratorio de la Escuela Técnica Superior de Karlsruhe han propuesto el uso de osmio finamente disperso en forma de elemento catalítico. Los resultados de la prueba confirmaron que esta idea valió la pena, la temperatura catalítica disminuyó en más de 100 ºC y la producción de amoníaco aumentó significativamente. Es cierto que luego rechazaron el osmio, pero ayudó a resolver un problema tan importante.

El osmio y otros metales raros y únicos juegan papel importante en varias industrias. Incluso con toda su toxicidad, salva vidas y la salud humana.

Puede obtener más información sobre el osmio en el siguiente video.