Alt om Osmium

osmium - et sjeldent metall, tilhører platinagruppen. Det ble oppdaget i England som et resultat av eksperimenter på reaksjonen av platina. Navnet osmium er gitt på gresk og betyr "lukt" i oversettelse. Hva er dette edle metallet? Hva er funksjonene og hva bruker den?

Oppdagelsen av dette elementet skjedde ved en tilfeldighet i 1803 av de britiske kjemikerne Smithson Tennant og William H. Wallastan. Som et resultat av eksperimenter på reaksjon av platina på en blanding av syrer (svovelsyre og salpetersyre), viste det resulterende bunnfall en ubehagelig aroma som minner om stanken av klor og råtten reddik. Lignende eksperimenter ble utført av Colle Descotti, Antoine de Fourcoy og Vauclins i Frankrike. Som et resultat av forskningen deres fant de også et ukjent stoff i et uoppløselig bunnfall fra platina.

Oppdagelsen av disse kjemiske elementene ble presentert for Royal Society i London ved en skriftlig melding fra Tennant datert 21. juni 1804. I den periodiske tabellen over kjemiske elementer befinner metallet seg under ordinært nummer 76. Metall finnes ikke i sin rene form av nuggets, derfor presenteres den kjemiske formelen i oppløst form.

Element gruvedrift er fra resirkulerte materialer. som et resultat av at det er separert fra iridium, platina, platina-palladiummalm eller kobber og nikkelmalm. Den årlige produksjonen av hele elementet i verden overstiger ikke størrelsen på 1 tonn.

Verdens største forekomster er verdt å merke seg slike områder som Uralfjell og Sibir i Russland, den nordlige staten Alaska og vestlig stat California i Amerika Canada i Nord-Amerika Colombia i Sør-Amerika og noen Sør-afrikanske land, Australia, Øya Tasmania. For øyeblikket vurderes et betydelig innskudd av osmium Bushel-komplekset i Sør-Afrika, de får mest mulig ting der. Gitt at de største metallforekomstene er i Sør-Afrika, er verdensprisene for dette sjeldne jordartsmetallet ganske høye. Kasakhstan Det regnes som den eneste største eksportøren av osmium-187 i verden. Selv om Kina har reserver av platinmalm, har det ikke en betydelig mengde osmium.

Stoffet lagres i pulverform, og siden det ikke smelter i form av krystaller, er det ikke mulig å sette et merke på det på grunn av dets fysiske egenskaper. For fremstilling av ingots av dette metallet brukes elektronstråle- eller lysbueoppvarming fra pulver; oppvarming i en digel brukes også.

Osmium ser ut som et sølvblått metall. Dette er et av de tetteste elementene, dens tetthet er 22 600 kilogram per kubikk, men samtidig er stoffet ganske skjørt, brytes lett og smuldrer. Den har en høy spesifikk vekt og er i stand til å skinne selv ved relativt høye temperaturpåvirkninger. På grunn av parametrene og den betydelige smeltetemperaturen er det vanskelig å maskinere den. I naturen eksisterer den i form av syv isotoper, hvorav seks anses som stabile, disse er osmium-184, osmium-187, osmium-188, osmium-189, osmium-190 og osmium-192. Radioaktive metallisotoper med massetall fra 162 til 197 ble laboratorieinnhentet, og noen nukleære isomerer ble også kunstig oppnådd.

Nesten alle forbindelser med dette metallet forårsaker skade på indre organer, visuelle, hørselsforstyrrelser. Ved forgiftning av osmiumpar kan irreversible lidelser i kroppen og døden forekomme. Forskere gjennomførte eksperimenter på dyr, hvis resultat var den raske utviklingen av anemi, mangelen på normal lungefunksjon. Det ble konkludert med at dette er et raskt utviklende ødem. Osmiumtetraoksyd, som brukes i medisin, er et veldig aggressivt stoff. Den har den mest spreke lukten i verden. Ved forgiftning lider huden, den skifter farge til grønn eller svart, ofte er dette ledsaget av magesår og sprekker som vil ta veldig lang tid å leges.

Ansatte i industrilokaler har den høyeste risikoen, og i henhold til alle sikkerhetsstandarder fungerer de bare i åndedrettsvern og spesielle klær. Alle beholdere som inneholder osmiumoksyd blir forseglet og lagret i samsvar med forskriften. For å oppnå Nevyanskitt-mineraler omdannes platina til en løsning ved hjelp av aqua regia. Deretter blir det resulterende bunnfall behandlet med sink i en 8-faldig mengde - denne legering blir relativt lett omdannet til en pulvertilstand, som deretter smeltes med bariumperoksyd. Det neste trinnet er behandlingen av den resulterende massen ved bruk av aqua regia, destillasjon gjennom et apparat for separasjon av osmiumtetroksyd.

Ved å eksponere stoffet for en alkaliløsning, oppnås salt. Saltløsningen påvirkes hyposulfittSom et resultat, faller metallet ut ved hjelp av ammoniumklorid allerede i form av et Fremy-salt. Bunnfallet vaskes, filtreres og kalsineres. Resultatet av alle disse handlingene er svampaktig osmium. Deretter renses den med syrer, gjenopprettes i en elektrisk ovn under en strøm av hydrogen og avkjøles. så motta osmiumprøver opp til 99,9%.

Egenskapene til dette elementet, fra synspunkt på kjemi, er fantastiske. Følgende blir ansett som de mest grunnleggende av dem.

1. Osmium reagerer ikke i det hele tatt med alkalier og syrer. Danner vannløselig osmata i reaksjon med alkaliske smelter. Interaksjon med en blanding av salpetersyre og saltsyrer gir en ekstremt langsom reaksjon.
2. Veldig giftig, selv i mikroskopiske doser. Spesielt giftig er osmiumoksyd frigjort fra platina.
3. Det er umulig å bestemme koketemperaturen til metallet, siden det er spesielt ildfast.
4. Metall i pulver reagerer lett med følgende stoffer: rent oksygen, halogener, svovelsyre eller salpetersyre.
5. I forskjellige forbindelser mottar den oksydtall fra -2 til +8. De vanligste er +2, +3, +4 og +8.
6. Kan forme klyngeforbindelser.
7. De viktigste mineralene er relatert til faste oppløsninger og er representert av legeringer av iridium med osmium - dette er sysertskite og nevyanskitt. Dessuten har syrskite et annet navn - iridium osmium, og nevyanskite - osmisty iridium.

tetthet Osmium er omtrent 22,61 gram per kubikkcentimeter. Krystallene har en vakker sølvfarget glans, med forskjellige fargetoner fra grått til blått. Stikkene viser en mørk blå farge, i pulverfiolett. Alt metall har en sølvfarget glans. Toksisiteten til elementet tillater ikke bruk i smykkebransjen. De viktigste fysiske egenskapene bemerkes som slike.

1. Smeltepunktet til dette elementet er ganske høyt, smelting er mulig ved en temperatur på mer enn 3000 grader celsius.
2. Metallet har ingen magnetiske egenskaper.
3. Utrolig hardhet. Legeringer med tilsetning av dette metallet får økt slitestyrke, holdbarhet, antikorrosjon og motstand mot mekanisk belastning.
4. Kokepunktet er 5012 ºC.
5. Mohs hardhet er 7.
6. Vickers hardhet er 3-4 GPa.

På grunn av de betydelige kostnadene for selve elementet, blir dette metallet sjelden brukt i masseindustriell produksjon. Omfanget av osmium er hovedsakelig representert av industri i den kjemiske industrien, der det brukes som katalysator. Osmiumtetraoksyd brukes som en del av noen medisiner. I laboratorietester brukes det til å farge levende vev, sikrer bevaring av cellestruktur.

I romfartsindustrien brukes osmium innen elektronisk utstyr til utstyr for luftfart og rakett teknologi, så vel som i fremstillingen atomvåpen. På grunn av mangelen på magnetiske egenskaper, metall brukes til fremstilling av merkevarer som Rolex. Det brukes en legering av osmium med platina lage kirurgiske implantater - Dette er pacemakere eller lunge bagasjeromsventiler.

1. Ved et trykk på omtrent 770 GPa samhandler osmium med elektroner i interne orbitaler, stoffets struktur forblir uendret.
2. osmium i bergarter inneholder en halv prosent av den totale massen av malmforekomster.
3. På grunn av høy tetthet utseendet og den faktiske massen til metallet er veldig forskjellig. Så en 0,5-liters plastflaske fylt med dette metallpulveret vil være tyngre enn en 10-liters bøtte fylt med vann.
4. Dette metallet er på topp fem kost.
5. Kostnaden for en tredobbelt gram osmium er en handelshemmelighet, i åpne kilder kan du finne omtrentlig pris for 1 gram stoff.
6. På grunn av ildfasthet av osmium bemerket i historien til den elektriske lampen. Forskeren K. Auer von Welsbach fra Tyskland kom med et forslag om å erstatte et filament av osmium i en kullpære. Pærene viste seg å være 3 ganger mindre energikrevende, og belysningen forbedret seg markant. Riktig nok ble han snart erstattet av den mer vanlige tantalet, som igjen ble erstattet av wolfram.
7. En lignende situasjon skjedde med sjeldent metall og i ammoniakkproduksjon. Ammoniaksyntesemetoden som for tiden ble brukt, utviklet i 1908 av kjemikeren Fritz Haber fra Tyskland, er umulig uten bruk av katalysatorer.Til å begynne med viste katalysatorene som ble brukt på det tidspunktet sine egenskaper bare i nærvær av betydelige temperaturforhold og hadde ikke høy effektivitet, så søket etter en erstatning var veldig relevant. Forskere fra laboratoriet ved Higher Technical School i Karlsruhe har foreslått bruk av fint spredt osmium i form av et katalytisk element. Testresultatene bekreftet at denne ideen var verdt, den katalytiske temperaturen sank med mer enn 100 ºC, og ammoniakkutbyttet økte betydelig. Riktig nok nektet de senere osmium, men det hjalp med å løse et så viktig problem.

Osmium og andre sjeldne og unike metaller spiller betydelig rolle i ulike bransjer. Selv med all sin toksisitet, redder det menneskers liv og helse.

Du kan få mer informasjon om osmium i neste video.