Totul despre Osmium

osmiu - un metal rar, aparține grupului de platină. A fost descoperit în Anglia ca urmare a experimentelor asupra reacției de platină. Numele osmium este dat în greacă și înseamnă „miros” în traducere. Ce este acest metal nobil? Care sunt caracteristicile sale și la ce folosește?

Descoperirea acestui element s-a întâmplat întâmplător în 1803 de chimiștii britanici Smithson Tennant și William H. Wallastan. Ca urmare a experimentelor asupra reacției de platină pe un amestec de acizi (sulfuric și nitric), precipitatul rezultat a arătat o aromă neplăcută care amintește de mirosul de clor și ridiche putred. Experimente similare au fost efectuate de către Colle Descotti, Antoine de Fourcoy și Vauclins în Franța. În urma cercetărilor lor, au găsit, de asemenea, o substanță necunoscută într-un precipitat insolubil din platină.

Descoperirea acestor elemente chimice a fost prezentată Royal Society din Londra printr-un mesaj scris de la Tennant din 21 iunie 1804. În tabelul periodic al elementelor chimice, metalul este situat sub numărul ordinal 76. Metalul nu se găsește în forma sa pură prin nuggets, de aceea formula chimică este prezentată sub formă dizolvată.

Minerirea elementelor se realizează din materiale reciclate. ca urmare a separării sale de iridiu, platină, minere de platină-paladiu sau minereuri de cupru și nichel. Producția anuală a întregului element din lume nu depășește dimensiunea de 1 tonă.

Cele mai mari depozite din lume sunt demne de remarcat astfel de zone Munții Ural și Siberia în Rusia, statul de nord Alaska și de stat occidental California în America Canada în America de Nord Columbia în America de Sud și unele Țările din Africa de Sud, Australia, Insula Tasmania. În prezent, este considerat un depozit semnificativ de osmiu Complexul Bushel din Africa de Sud, primesc cele mai multe lucruri acolo. Având în vedere că cele mai mari depozite de metale sunt în Africa de Sud, prețurile la nivel mondial pentru acest metal cu pământuri rare sunt destul de mari. Kazahstan Este considerat singurul mare exportator de osmiu-187 din lume. Deși China are rezerve de minereu de platină, nu are o cantitate semnificativă de osmiu.

Substanța este păstrată sub formă de pulbere și, întrucât nu se topește sub formă de cristale, nu este posibil să-i punem o marcă din cauza proprietăților sale fizice. Pentru fabricarea lingourilor acestui metal, se utilizează încălzirea cu fascicul de electroni sau prin arc din pulbere, de asemenea, se folosește încălzirea într-un creuzet.

Osmium arată ca un metal albastru-argintiu. Acesta este unul dintre cele mai dense elemente, densitatea sa este de 22.600 kilograme pe metru cub, dar, în același timp, substanța este destul de fragilă, se rupe ușor și se sfărâmă. Are o gravitate specifică ridicată și este capabil să strălucească chiar și la influențe de temperatură destul de ridicate. Datorită parametrilor și a temperaturii semnificative de topire, este dificil să o prelucrați. În natură, există sub formă de șapte izotopi, dintre care șase sunt considerați stabili, aceștia sunt osmium-184, osmium-187, osmium-188, osmium-189, osmium-190 și osmium-192. Izotopii radioactivi metalici cu numere de masă de la 162 la 197 au fost obținuți în laborator și unii izomeri nucleari au fost, de asemenea, obținuți artificial.

Aproape toți compușii cu acest metal provoacă leziuni ale organelor interne, tulburărilor vizuale, auditive. În caz de otrăvire prin perechi de osmiu, pot apărea tulburări ireversibile în organism și moarte. Oamenii de știință au efectuat experimente pe animale, ale căror rezultate au fost dezvoltarea rapidă a anemiei, lipsa funcției pulmonare normale. S-a ajuns la concluzia că acesta este un edem cu dezvoltare rapidă. Tetraoxidul de osmiu, care este utilizat în medicină, este o substanță foarte agresivă. Are cel mai viclean miros din lume. Când otrăvire, pielea suferă, își schimbă culoarea în verde sau negru, de multe ori aceasta este însoțită de ulcere și crăpături care vor dura foarte mult timp pentru a se vindeca.

Angajații spațiilor industriale sunt cu cel mai mare risc; în conformitate cu toate standardele de siguranță, lucrează numai în echipamente respiratorii și haine speciale. Toate recipientele care conțin oxid de osmiu sunt sigilate și depozitate în conformitate cu reglementările. Pentru a obține minerale Nevyanskite, platina este transformată într-o soluție cu ajutorul aqua regia. Apoi, precipitatul rezultat este tratat cu zinc într-o cantitate de 8 ori - un astfel de aliaj este relativ ușor convertit într-o stare de pulbere, care este apoi fuzionată cu peroxid de bariu. Următoarea etapă este prelucrarea masei rezultate utilizând aqua regia, distilarea printr-un aparat pentru separarea tetroxidului de osmiu.

Prin expunerea substanței la o soluție alcalină, se obține sare. Soluția de sare este afectată hiposulfitDrept urmare, cu ajutorul clorurii de amoniu, metalul precipită deja sub formă de sare Fremy. Precipitatul este spălat, filtrat și calcinat. Rezultatul tuturor acestor acțiuni este osmiu spongios. Ulterior, este curățat cu acizi, restaurat într-un cuptor electric sub un flux de hidrogen și răcit. așa primiți probe de osmiu până la 99,9%.

Proprietățile acestui element, din punct de vedere al chimiei, sunt uimitoare. Cele mai importante dintre ele sunt următoarele.

1. Osmiul nu reacționează deloc cu alcalinele și acizii. Formează osmate solubile în apă în reacție cu topiturile alcaline. Interacțiunea cu un amestec de acizi azotici și clorhidrici dă o reacție extrem de lentă.
2. Foarte toxic, chiar și în doze microscopice. Mai ales toxic este oxidul de osmiu eliberat din platină.
3. Este imposibil să se determine temperatura de fierbere a metalului, deoarece este în special refractară.
4. Metalul în pulbere reacționează ușor cu următoarele substanțe: oxigen pur, halogeni, acizi sulfuri sau azotici.
5. În diferiți compuși primește numere de oxizi de la -2 la +8. Cele mai frecvente sunt +2, +3, +4 și +8.
6. Capabil să formeze compuși cluster.
7. Principalele minerale sunt legate de soluții solide și sunt reprezentate de aliaje de iridiu cu osmiu - acestea sunt sysertskite și nevyanskite. Mai mult, syrskite are un nume diferit - iridium osmium, și nevyanskite - osmisty iridium.

densitate Osmiul este de aproximativ 22,61 grame pe centimetru cub. Cristalele au o strălucire frumoasă, argintie, cu diverse nuanțe de la gri la albastru. Lingourile prezintă o culoare albastră închisă, în violetul pudră. Tot metalul are o strălucire argintie. Toxicitatea elementului nu permite utilizarea acestuia în industria bijuteriilor. Principalele proprietăți fizice sunt notate astfel.

1. Punctul de topire al acestui element este destul de ridicat, topirea este posibilă la o temperatură mai mare de 3000 de grade Celsius.
2. Metalul nu are proprietăți magnetice.
3. O duritate uimitoare. Aliajele cu adăugarea acestui metal capătă o rezistență sporită la uzură, durabilitate, anticoroziune și rezistență la eforturi mecanice.
4. Punctul de fierbere este de 5012 ºC.
5. Duritatea lui Mohs este de 7.
6. Duritatea Vickers este de 3-4 GPa.

Datorită costului semnificativ al elementului în sine, acest metal este rar utilizat în producția industrială în masă. Domeniul de aplicare al osmiului este reprezentat în principal de industria din industria chimică, unde este utilizat ca catalizator. Tetraoxidul de osmiu este utilizat ca parte a unor medicamente. În testele de laborator, este utilizat pentru colorarea țesuturilor vii, asigură păstrarea structurii celulare.

În industria aerospațială se folosește osmiu în echipamente electronice cu echipamente pentru tehnologia aviației și rachetelor, precum și în fabricare arme nucleare. Din cauza lipsei de proprietăți magnetice, metalul este utilizat la fabricarea de ceasuri de marcă precum Rolex. Se folosește un aliaj de osmiu cu platină crearea de implanturi chirurgicale - Acestea sunt stimulatoare cardiace sau valve ale trunchiului pulmonar.

1. La o presiune de aproximativ 770 GPa, osmiu interacționează cu electronii în orbitale interne, structura substanței rămâne neschimbată.
2. osmiu în roci conține jumătate de procent din masa totală a depozitelor de minereu.
3. Datorită densității mari aspectul și masa reală a metalului sunt foarte diferite. Deci, o sticlă de plastic de 0,5 litri umplută cu această pulbere de metal va fi mai grea decât o găleată de 10 litri umplută cu apă.
4. Acest metal este în primii cinci costisitor.
5. Costul unei triple uncii de osmiu este un secret comercial, în surse deschise, puteți găsi prețul aproximativ pentru 1 gram de substanță.
6. Datorită refractarității osmiei remarcat în istoria lămpii electrice. Savantul K. Auer von Welsbach din Germania a făcut o propunere de înlocuire a unui filament de osmiu într-un bec de cărbune. Becurile s-au dovedit a fi de 3 ori mai puțin consumatoare de energie, iar iluminatul s-a îmbunătățit semnificativ. Adevărat, el a fost în curând înlocuit de tantalul mai comun, care, la rândul său, a fost înlocuit de tungsten.
7. O situație similară s-a întâmplat cu metale rare și în producția de amoniac. Metoda de sinteză a amoniacului folosită în prezent, dezvoltată în 1908 de chimistul Fritz Haber din Germania, este imposibilă fără utilizarea catalizatorilor.Inițial, catalizatorii folosiți la acea vreme și-au arătat proprietățile numai în prezența unor condiții de temperatură semnificative și nu au o eficiență ridicată, astfel că căutarea unui înlocuitor a fost foarte relevantă. Oamenii de știință de la laboratorul Școlii Tehnice Superioare din Karlsruhe au propus utilizarea osmiei fin dispersate sub formă de element catalitic. Rezultatele testelor au confirmat că această idee a meritat, temperatura catalitică a scăzut cu peste 100 ºC, iar producția de amoniac a crescut semnificativ. Adevărat, ulterior au refuzat osmiul, dar a ajutat la rezolvarea unei probleme atât de importante.

Joacă osmiu și alte metale rare și unice rol semnificativ în diverse industrii. Chiar și cu toată toxicitatea ei, salvează viețile și sănătatea oamenilor.

Puteți obține mai multe informații despre osmiu în următorul videoclip.