Tutto sull'osmio

osmio - un metallo raro, appartiene al gruppo del platino. È stato scoperto in Inghilterra a seguito di esperimenti sulla reazione del platino. Il nome osmio è dato in greco e significa "odore" nella traduzione. Cos'è questo nobile metallo? Quali sono le sue caratteristiche e a cosa serve?

La scoperta di questo elemento avvenne per caso nel 1803 dai chimici britannici Smithson Tennant e William H. Wallastan. A seguito di esperimenti sulla reazione del platino su una miscela di acidi (solforico e nitrico), il precipitato risultante ha mostrato un aroma sgradevole che ricorda la puzza di cloro e ravanello marcio. Esperimenti simili furono condotti da Colle Descotti, Antoine de Fourcoy e Vauclins in Francia. Come risultato della loro ricerca, hanno anche trovato una sostanza sconosciuta in un precipitato insolubile di platino.

La scoperta di questi elementi chimici fu presentata alla Royal Society di Londra da un messaggio scritto di Tennant del 21 giugno 1804. Nella tavola periodica degli elementi chimici, il metallo si trova sotto il numero ordinale 76. Il metallo non si trova nella sua forma pura dalle pepite, quindi la sua formula chimica è presentata in forma dissolta.

L'estrazione di elementi da materiali riciclati. a seguito della sua separazione dai minerali di iridio, platino, platino-palladio o minerali di rame e nichel. La produzione annuale dell'intero elemento nel mondo non supera le dimensioni di 1 tonnellata.

I maggiori depositi del mondo meritano di essere rilevati in aree come Monti Urali e Siberia in Russia, lo stato settentrionale Alaska e stato occidentale California in America Canada in Nord America Colombia in Sud America e alcuni Paesi sudafricani, Australia, L'isola Tasmania. Attualmente viene considerato un deposito significativo di osmio Complesso di bushel in Sudafrica, ottengono la maggior parte delle cose lì. Dato che i maggiori giacimenti di metallo sono in Sudafrica, i prezzi mondiali per questo metallo di terre rare sono piuttosto elevati. Kazakistan È considerato l'unico grande esportatore di osmio-187 al mondo. Sebbene la Cina abbia riserve di minerale di platino, non ha una quantità significativa di osmio.

La sostanza viene immagazzinata sotto forma di polvere e poiché non si scioglie sotto forma di cristalli, non è possibile lasciare un segno su di essa a causa delle sue proprietà fisiche. Per la fabbricazione di lingotti di questo metallo, viene utilizzato il riscaldamento a fascio di elettroni o ad arco da polvere; viene utilizzato anche il riscaldamento in un crogiolo.

L'osmio sembra un metallo blu-argento. Questo è uno degli elementi più densi, la sua densità è di 22.600 chilogrammi per metro cubo, ma allo stesso tempo, la sostanza è abbastanza fragile, si rompe facilmente e si sbriciola. Ha un elevato peso specifico ed è in grado di brillare anche con influenze di temperatura abbastanza elevate. A causa dei parametri e della significativa temperatura di fusione, è difficile lavorarlo. In natura, esiste sotto forma di sette isotopi, sei dei quali sono considerati stabili, questi sono osmio-184, osmio-187, osmio-188, osmio-189, osmio-190 e osmio-192. Gli isotopi di metallo radioattivo con numero di massa compreso tra 162 e 197 sono stati ottenuti in laboratorio e alcuni isomeri nucleari sono stati anche ottenuti artificialmente.

Quasi tutti i composti con questo metallo causano danni agli organi interni, disturbi visivi e uditivi. In caso di avvelenamento da coppie di osmio, possono verificarsi disturbi irreversibili nel corpo e morte. Gli scienziati hanno condotto esperimenti su animali, i cui risultati sono stati il ​​rapido sviluppo dell'anemia, la mancanza di una normale funzione polmonare. Si è concluso che si tratta di un edema in rapido sviluppo. Il tetraossido di osmio, usato in medicina, è una sostanza molto aggressiva. Ha l'odore più vile del mondo. Quando si avvelena, la pelle soffre, cambia colore in verde o nero, spesso questo è accompagnato da ulcere e crepe che impiegheranno molto tempo a guarire.

I dipendenti dei locali industriali sono a più alto rischio; secondo tutti gli standard di sicurezza, lavorano solo in respiratori e indumenti speciali. Tutti i contenitori contenenti ossido di osmio sono sigillati e conservati in conformità con le normative. Per ottenere minerali Nevyanskite, il platino viene convertito in una soluzione per mezzo di aqua regia. Quindi, il precipitato risultante viene trattato con zinco in una quantità di 8 volte - tale lega viene convertita relativamente facilmente in uno stato di polvere, che viene quindi fuso con perossido di bario. Il passo successivo è la lavorazione della massa risultante mediante acqua regia, distillazione attraverso un apparato per la separazione del tetrossido di osmio.

Esponendo la sostanza a una soluzione alcalina, si ottiene il sale. La soluzione salina è interessata hyposulfiteDi conseguenza, con l'aiuto del cloruro di ammonio, il metallo precipita già sotto forma di sale Fremy. Il precipitato viene lavato, filtrato e calcinato. Il risultato di tutte queste azioni è l'osmio spugnoso. Successivamente, viene purificato con acidi, ripristinato in una fornace elettrica sotto un flusso di idrogeno e raffreddato. così ricevere campioni di osmio fino al 99,9%.

Le proprietà di questo elemento, dal punto di vista della chimica, sono sorprendenti. Di seguito sono considerati i più elementari.

1. L'osmio non reagisce affatto con alcali e acidi. Forma osmati idrosolubili in reazione a scioglimento alcalino. L'interazione con una miscela di acidi nitrico e cloridrico dà una reazione estremamente lenta.
2. Molto tossico, anche a dosi microscopiche. Particolarmente tossico è l'ossido di osmio rilasciato dal platino.
3. È impossibile determinare la temperatura di ebollizione del metallo, poiché è particolarmente refrattario.
4. Il metallo in polvere reagisce facilmente con le seguenti sostanze: ossigeno puro, alogeni, acidi solforici o nitrici.
5. In vari composti riceve numeri di ossido da -2 a +8. I più comuni sono +2, +3, +4 e +8.
6. Capace di formare composti a grappolo.
7. I principali minerali sono legati a soluzioni solide e sono rappresentati da leghe di iridio con osmio: si tratta di sysertskite e nevyanskite. Inoltre, la syrskite ha un nome diverso - iridio osmio e nevyanskite - osmisto iridio.

densità L'osmio è di circa 22,61 grammi per centimetro cubo. I cristalli hanno una bellissima lucentezza argentea, con varie sfumature dal grigio al blu. I lingotti mostrano un colore blu scuro, nella polvere viola. Tutto il metallo ha una lucentezza argentea. La tossicità dell'elemento non ne consente l'uso nell'industria della gioielleria. Le proprietà fisiche principali sono annotate tali.

1. Il punto di fusione di questo elemento è piuttosto elevato, la fusione è possibile a una temperatura di oltre 3000 gradi Celsius.
2. Il metallo non ha proprietà magnetiche.
3. Durezza incredibile. Le leghe con l'aggiunta di questo metallo acquisiscono una maggiore resistenza all'usura, durata, anticorrosione e resistenza alle sollecitazioni meccaniche.
4. Il punto di ebollizione è 5012 ºC.
5. La durezza Mohs è 7.
6. La durezza di Vickers è 3-4 GPa.

A causa del costo significativo dell'elemento stesso, questo metallo viene raramente utilizzato nella produzione industriale di massa. Lo scopo dell'osmio è rappresentato principalmente dall'industria chimica, dove viene utilizzato come catalizzatore. Il tetraossido di osmio è usato come parte di alcuni farmaci. Nei test di laboratorio, viene utilizzato per la colorazione dei tessuti viventi, garantisce la conservazione della struttura cellulare.

Nell'industria aerospaziale viene utilizzato l'osmio nelle apparecchiature elettroniche di apparecchiature per la tecnologia aeronautica e missilistica, così come nella fabbricazione armi nucleari. A causa della mancanza di proprietà magnetiche, il metallo viene utilizzato nella produzione di orologi di marca come Rolex. Viene utilizzata una lega di osmio con platino creazione di impianti chirurgici - Si tratta di pacemaker o valvole del tronco polmonare.

1. Ad una pressione di circa 770 GPa, l'osmio interagisce con gli elettroni negli orbitali interni, la struttura della sostanza rimane invariata.
2. osmio nelle rocce contiene mezzo percento della massa totale di depositi di minerale.
3. A causa dell'alta densità l'aspetto e la massa effettiva del metallo sono molto diversi. Quindi, una bottiglia di plastica da 0,5 litri riempita con questa polvere di metallo sarà più pesante di un secchio da 10 litri riempito con acqua.
4. Questo metallo è tra i primi cinque costoso.
5. Il costo di una tripla oncia di osmio è un segreto commerciale, in open source puoi trovare il prezzo approssimativo per 1 grammo di sostanza.
6. A causa della refrattarietà dell'osmio notato nella storia della lampada elettrica. Lo scienziato K. Auer von Welsbach dalla Germania ha presentato una proposta per sostituire un filamento di osmio in una lampadina a carbone. Le lampadine si sono rivelate 3 volte meno energetiche e l'illuminazione è migliorata notevolmente. È vero, fu presto sostituito dal tantalio più comune, che, a sua volta, fu sostituito dal tungsteno.
7. Una situazione simile si è verificata con il metallo raro e nella produzione di ammoniaca. Il metodo di sintesi dell'ammoniaca attualmente usato, sviluppato nel 1908 dal chimico Fritz Haber dalla Germania, è impossibile senza l'uso di catalizzatori.Inizialmente, i catalizzatori utilizzati a quel tempo mostravano le loro proprietà solo in presenza di condizioni di temperatura significative e non avevano un'alta efficienza, quindi la ricerca di una sostituzione era molto rilevante. Gli scienziati del laboratorio della Higher Technical School di Karlsruhe hanno proposto l'uso dell'osmio finemente disperso sotto forma di un elemento catalitico. I risultati del test hanno confermato che questa idea è stata utile, la temperatura catalitica è diminuita di oltre 100 ºC e la produzione di ammoniaca è aumentata in modo significativo. È vero, in seguito hanno rifiutato l'osmio, ma ha aiutato a risolvere un problema così importante.

Osmio e altri metalli rari e unici giocano ruolo significativo in vari settori. Anche con tutta la sua tossicità, salva la vita e la salute delle persone.

Puoi ottenere maggiori informazioni sull'osmio nel prossimo video.