Viskas apie Osmį

Osmis - retas metalas, priklauso platinos grupei. Jis buvo atrastas Anglijoje atlikus eksperimentus su platinos reakcija. Pavadinimas osmium yra pateiktas graikų kalba ir reiškia „kvapas“ vertime. Kas yra taurusis metalas? Kokios jo savybės ir kaip jos naudojamos?

Šį elementą 1803 m. Atsitiktinai atrado britų chemikai Smithsonas Tennantas ir Williamas H. Wallastanas. Atlikus eksperimentus su platinos reakcija į rūgščių (sieros ir azoto) mišinį, susidariusiose nuosėdose atsirado nemalonus aromatas, primenantis chloro ir supuvusių ridikų kvapą. Panašius eksperimentus Prancūzijoje atliko kolegos Descotti, Antoine'as de Fourcoy ir Vauclinsas. Tyrimų metu jie taip pat rado nežinomos medžiagos netirpiuose nuosėdose iš platinos.

Šių cheminių elementų atradimas buvo pateiktas Karališkajai draugijai Londone 1804 m. Birželio 21 d. Rašytiniu pranešimu iš Tennanto. Cheminių elementų periodinėje lentelėje metalas yra eilės skaičiumi 76. Grynas metalas grynuolių nerandamas, todėl jo cheminė formulė pateikiama ištirpusio pavidalo.

Elementų gavyba yra iš perdirbtų medžiagų. dėl jo atskyrimo nuo iridžio, platinos, platinos-paladžio rūdos arba vario ir nikelio rūdų. Metinė viso elemento produkcija pasaulyje neviršija 1 tonos.

Verta paminėti didžiausias pasaulyje indėlius Uralo kalnai ir Sibire Rusijoje, šiaurinėje valstybėje Aliaskoje ir vakarų valstija Kalifornijoje Amerikoje Kanada Šiaurės Amerikoje Kolumbija Pietų Amerikoje ir kai kuriose Pietų Afrikos šalys, Australijasala Tasmanija. Šiuo metu svarstomas reikšmingas osmio nuosėdis Bušelio kompleksas Pietų Afrikoje, ten jie gauna daugiausiai daiktų. Atsižvelgiant į tai, kad daugiausia metalų telkinių yra Pietų Afrikoje, šio retųjų žemių metalo kainos pasaulyje yra gana aukštos. Kazachstanas Jis laikomas vieninteliu pagrindiniu osmio-187 eksportuotoju pasaulyje. Nors Kinija turi platinos rūdos atsargų, joje nėra didelio osmio kiekio.

Medžiaga laikoma miltelių pavidalu ir kadangi ji netirpsta kristalų pavidalu, dėl jos fizinių savybių neįmanoma žymėti. Šio metalo luitoms gaminti naudojamas kaitinimas elektronų spinduliu ar lankiniu būdu iš miltelių, kaitinimas tiglyje.

Osmis atrodo kaip sidabro mėlynos spalvos metalas. Tai yra vienas iš tankiausių elementų, jo tankis yra 22 600 kilogramų kubiniame metre, tačiau tuo pat metu medžiaga yra gana trapi, lengvai skyla ir trupėja. Jis turi didelę savitąją galią ir gali spindėti net esant gana aukštai temperatūros įtakai. Dėl parametrų ir reikšmingos lydymosi temperatūros sunku ją apdirbti. Gamtoje jis egzistuoja septynių izotopų pavidalu, iš kurių šeši laikomi stabiliais; tai yra osmis-184, osmium-187, osmium-188, osmium-189, osmium-190 ir osmium-192. Radioaktyviųjų metalų izotopai, kurių masės skaičius nuo 162 iki 197, buvo gauti laboratorijoje, o kai kurie branduoliniai izomerai taip pat buvo dirbtinai gauti.

Beveik visi šio metalo junginiai sukelia vidaus organų pažeidimus, regos, klausos sutrikimus. Apsinuodijus osmio poromis, organizme gali atsirasti negrįžtamų sutrikimų ir mirti. Mokslininkai atliko eksperimentus su gyvūnais, kurių rezultatai buvo greitas anemijos vystymasis, normalios plaučių funkcijos stoka. Buvo padaryta išvada, kad tai greitai besivystanti edema. Osmio tetraoksidas, kuris naudojamas medicinoje, yra labai agresyvi medžiaga. Jis turi labiausiai niūrų kvapą pasaulyje. Apsinuodijus, oda kenčia, ji keičia spalvą į žalią ar juodą, dažnai tai lydi opos ir įtrūkimai, kurių gydymas užtruks labai ilgai.

Didžiausią riziką kelia pramoninių patalpų darbuotojai: pagal visus saugos standartus jie dirba tik su respiratoriais ir specialiais drabužiais. Visos talpyklos, kuriose yra osmio oksido, uždaromos ir laikomos laikantis taisyklių. Norėdami gauti Nevyanskite mineralų, platina yra paverčiama tirpalu vandens regijos būdu. Tada susidariusios nuosėdos apdorojamos 8 kartus didesniu kiekiu cinko - šis lydinys gana lengvai paverčiamas miltelių pavidalu, kuris vėliau sulydomas su bario peroksidu. Kitas žingsnis - gautos masės apdorojimas naudojant „aqua regia“, distiliavimas per osmio tetroksido atskyrimo aparatą.

Veikiant medžiagą šarmo tirpalu, gaunama druska. Padaromas druskos tirpalas hiposulfitasDėl to amonio chlorido pagalba metalas nusėda jau Fremy druskos pavidalu. Nuosėdos plaunamos, filtruojamos ir deginamos. Visų šių veiksmų rezultatas yra purus osmis. Vėliau jis valomas rūgštimis, atkuriamas elektrinėje krosnyje po vandenilio srove ir aušinamas. Taigi gauti osmio pavyzdžių iki 99,9 proc.

Chemijos požiūriu šio elemento savybės yra nuostabios. Šie yra laikomi pagrindiniais iš jų.

1. Osmis visai nereaguoja su šarmais ir rūgštimis. Sudaro vandenyje tirpstančią osmatą reaguodamas su šarminiais lydymosi elementais. Sąveika su azoto ir druskos rūgščių mišiniu sukelia labai lėtą reakciją.
2. Labai toksiška, net ir mikroskopinėmis dozėmis. Ypač toksiškas yra osmio oksidas, išsiskiriantis iš platinos.
3. Neįmanoma nustatyti metalo virimo temperatūros, nes jis yra ypač atsparus ugniai.
4. Miltelių pavidalo metalas lengvai reaguoja su šiomis medžiagomis: grynu deguonimi, halogenais, sieros arba azoto rūgštimis.
5. Įvairiais junginiais jis gauna oksido skaičių nuo -2 iki +8. Dažniausiai pasitaiko +2, +3, +4 ir +8.
6. Gali sudaryti klasterinius junginius.
7. Pagrindiniai mineralai yra susiję su kietais tirpalais ir yra apibūdinami iridžio lydiniais su osmijumi - tai yra sysertskite ir nevyanskite. Be to, syrskite turi skirtingą pavadinimą - iridium osmium, o nevyanskite - osmisty iridium.

Tankis Osmio kiekis yra maždaug 22,61 gramo kubiniame centimetre. Kristalai turi gražų sidabrinį blizgesį, su įvairiais atspalviais nuo pilkos iki mėlynos. Skardos spalva yra tamsiai mėlyna, violetinės spalvos milteliai. Visas metalas turi sidabrinį blizgesį. Elemento toksiškumas neleidžia jo naudoti juvelyrikos pramonėje. Pažymėtos tokios pagrindinės fizinės savybės.

1. Šio elemento lydymosi temperatūra yra gana aukšta, lydyti galima esant aukštesnei kaip 3000 laipsnių temperatūrai.
2. Metalas neturi magnetinių savybių.
3. Nuostabus kietumas. Lydiniai, pridedant šio metalo, įgyja didesnį atsparumą dilimui, ilgaamžiškumą, antikorozinę apsaugą ir atsparumą mechaniniam poveikiui.
4. Virimo temperatūra 5012 ºC.
5. Moso kietumas yra 7.
6. Vickers kietumas yra 3-4 GPa.

Dėl didelių elemento savikainų šis metalas retai naudojamas masinėje pramoninėje gamyboje. Osmio apimtį daugiausia atspindi chemijos pramonės pramonė, kur jis naudojamas kaip katalizatorius. Osmio tetraoksidas yra naudojamas kaip kai kurių vaistų dalis. Laboratoriniuose tyrimuose jis naudojamas gyvų audinių dažymui, užtikrina ląstelių struktūros išsaugojimą.

Aviacijos ir kosmoso pramonėje naudojamas osmis elektroninėje aviacijos įrangos ir raketų technikos įrangoje, taip pat gaminant branduoliniai ginklai. Dėl magnetinių savybių trūkumo metalas naudojamas firminių laikrodžių, tokių kaip „Rolex“, gamyboje. Tam naudojamas osmio lydinys su platina kuriant chirurginius implantus - Tai yra širdies stimuliatoriai arba plaučių kamščiai.

1. Esant maždaug 770 GPa slėgiui osmyje, elektronai sąveikauja vidinėse orbitose, medžiagos struktūra nesikeičia.
2. Osmis uolienose yra pusė procento visos rūdos nuosėdų masės.
3. Dėl didelio tankio metalo išvaizda ir faktinė masė labai skiriasi. Taigi 0,5 litro plastikinis butelis, užpildytas šiais metalo milteliais, bus sunkesnis nei 10 litrų kibiras, užpildytas vandeniu.
4. Šis metalas yra penketuke brangus.
5. Trigubos uncijos osmio kaina yra komercinė paslaptis, atviruose šaltiniuose galite rasti apytikslę 1 gramo medžiagos kainą.
6. Dėl osmio atsparumo ugniai pažymėta elektros lempos istorijoje. Mokslininkas K. Aueris von Welsbachas iš Vokietijos pateikė pasiūlymą pakeisti osmio pluoštą anglies lemputėje. Pasirodė, kad lemputės sunaudoja 3 kartus mažiau energijos, o apšvietimas pastebimai pagerėjo. Tiesa, netrukus jį pakeitė įprastesnis tantalas, kurį, savo ruožtu, pakeitė volframas.
7. Panaši situacija buvo ir su retaisiais metalais, ir gaminant amoniaką. Šiuo metu naudojamas amoniako sintezės metodas, kurį 1908 m. Sukūrė chemikas Fritzas Haberis iš Vokietijos, yra neįmanomas, nenaudojant katalizatorių.Iš pradžių tuo metu naudojami katalizatoriai parodė savo savybes tik esant reikšmingoms temperatūros sąlygoms ir neturėjo aukšto efektyvumo, todėl pakaitalo paieška buvo labai aktuali. Karlsrūhės aukštesniosios technikos mokyklos laboratorijos mokslininkai pasiūlė naudoti smulkiai disperguotą osmį kaip katalizinį elementą. Bandymų rezultatai patvirtino, kad ši idėja buvo verta, katalizinė temperatūra sumažėjo daugiau kaip 100 ºC, o amoniako išeiga žymiai padidėjo. Tiesa, vėliau jie atsisakė osmio, tačiau tai padėjo išspręsti tokią svarbią problemą.

Žaidžia osmis ir kiti reti ir unikalūs metalai reikšmingas vaidmuo įvairiose pramonės šakose. Net ir dėl toksiškumo jis išsaugo žmonių gyvybes ir sveikatą.

Daugiau informacijos apie osmį galite gauti kitame vaizdo įraše.