Све о Осмију

Осмиум - ретки метал, припада групи платина. Откривена је у Енглеској као резултат експеримената на реакцији платине. Назив осмијум дат је на грчком и у преводу значи „мирис“. Шта је овај племенити метал? Које су његове карактеристике и у чему се користи?

Откривање овог елемента догодило се случајно 1803. године британским хемичарима Смитоном Теннантом и Виллиамом Х. Валластаном. Као резултат експеримената на реакцији платине на мешавину киселина (сумпорне и азотне), настали талог је показао непријатну арому која подсећа на смрад хлора и трулог ротквица. Сличне експерименте су извели Цолле Десцотти, Антоине де Фоурцои и Вауцлинс у Француској. Као резултат својих истраживања, пронашли су и непознату супстанцу у нерастворљивом талогу из платине.

Откриће ових хемијских елемената представљено је Краљевском друштву у Лондону писаном поруком Теннанта од 21. јуна 1804. У периодној табели хемијских елемената, метал се налази под редним бројем 76. Наггетс не проналази метал у свом чистом облику, па је његова хемијска формула представљена у раствореном облику.

Ископавање елемената је од рециклираних материјала. као резултат одвајања од руда иридијума, платине, платине и паладија или руда бакра и никла. Годишња производња целог елемента у свету не прелази величину од 1 тоне.

Највећа светска лежишта вредна су приметити таква подручја као Уралске планине и Сибериа у Русији, северној држави Аљаска и западна држава Цалифорниа у Америци Канада у Северној Америци Цолумбиа у Јужној Америци и неке Јужноафричке државе, Аустралијаострво Тасманиа. Тренутно се разматра значајно лежиште осмијума Бусхел комплекс у Јужној Африци, тамо имају највише ствари. С обзиром на то да су највећа лежишта метала у Јужној Африци, светске цене за тај реткоземни метал су прилично високе. Казахстан Сматра се јединим највећим извозником осмијума-187 на свету. Иако Кина има резерве рудине платине, она нема значајну количину осмијума.

Супстанца се чува у облику праха и пошто се не топи у облику кристала, није могуће ставити траг на њу због физичких својстава. За производњу ингота овог метала користи се електронско зрачење или лучно загревање из праха, а користи се и грејање у лонцу.

Осмијум изгледа као сребрно плави метал. Ово је један од најгушћих елемената, његова густина је 22.600 килограма по кубичном метру, али је истовремено супстанца прилично крхка, лако се ломи и дроби. Има високу специфичну тежину и може да сјаји чак и при прилично високим утицајима температуре. Због параметара и значајне температуре топљења тешко је обрадити. У природи постоји у облику седам изотопа од којих се шест сматра стабилним, а то су осмијум-184, осмијум-187, осмијум-188, осмијум-189, осмијум-190 и осмијум-192. Радиоактивни метални изотопи са масовним бројем од 162 до 197 лабораторијски су добијени, а неки нуклеарни изомери су такође вештачки добијени.

Скоро сва једињења са овим металом изазивају оштећење унутрашњих органа, видне и слушне поремећаје. У случају тровања осмијумским паровима могу се догодити неповратни поремећаји у организму и смрт. Научници су спровели експерименте на животињама, чији су резултати били брзи развој анемије, недостатак нормалне плућне функције. Закључено је да се ради о едему који се брзо развија. Осмијум тетраоксид, који се користи у медицини, је веома агресивна супстанца. Има најсветији мирис на свету. При тровању кожа пати, мења боју у зелену или црну, често је то праћено улкусима и пукотинама, који ће залечити веома дуго.

Запослени у индустријским просторијама изложени су највећем ризику, а према свим безбедносним стандардима раде само у респираторима и специјалној одећи. Сви спремници који садрже осмијум оксид су затворени и чувани у складу са прописима. Да би се добили невињански минерали, платина се претвара у раствор помоћу акуа региа. Затим се резултирајући талог обрађује са цинком у 8-кратној количини - ова легура се релативно лако претвара у стање праха, који се затим стапа са баријевим пероксидом. Следећи корак је обрада добијене масе коришћењем акуа региа, дестилацијом кроз апарат за одвајање осмијум тетрооксида.

Излагањем супстанце алкалном раствору добија се со. Сољени раствор је погођен хипосулфитКао резултат тога, уз помоћ амонијум-хлорида, метал се таложи већ у облику фремијеве соли. Талог се испере, филтрира и калцинира. Резултат свих ових акција је сунђерасти осмијум. Након тога се очисти киселинама, обнови у електричној пећи под струјом водоника и охлади. Дакле примају узорке осмијума до 99,9%.

С гледишта хемије својства овог елемента су задивљујућа. Следеће се сматра најосновнијим од њих.

1. Осмијум уопште не реагује са алкалијама и киселинама. Формира у води растворљиве осмате у реакцији са алкалним растопинама. Интеракција са мешавином азотне и хлороводоничне киселине даје изузетно спору реакцију.
2. Веома отровно, чак и при микроскопским дозама. Посебно је токсичан осмијум оксид који се ослобађа из платине.
3. Немогуће је одредити температуру кључања метала, јер је посебно ватростална.
4. Метал у праху лако реагује са следећим супстанцама: чист кисеоник, халогени, сумпорна или азотна киселина.
5. У разним једињењима добија оксидне бројеве од -2 до +8. Најчешћи су +2, +3, +4 и +8.
6. Способна је да формира једињења кластера.
7. Главни минерали односе се на чврсте растворе и представљени су легурама иридијума са осмијумом - то су сисертските и невианските. Штавише, сирските има другачије име - иридиум осмиум, а невианските - осмисти иридиум.

Густина Осмијум је приближно 22,61 грама по кубном центиметру. Кристали имају прекрасан сребрнаст сјај, са разним нијансама од сиве до плаве боје. Инготи показују тамно плаву боју, у прашкастој љубичастој боји. Сав метал има сребрнаст сјај. Токсичност елемента не дозвољава његову употребу у индустрији накита. Главна физичка својства су таква примећена.

1. Тачка топљења овог елемента је прилично висока, топљење је могуће на температури већој од 3000 степени Целзијуса.
2. Метал нема магнетна својства.
3. Невероватна тврдоћа. Легуре са додатком овог метала добијају повећану отпорност на хабање, издржљивост, антикорозивност и отпорност на механичка оптерећења.
4. Тачка кључања је 5012 ºЦ.
5. Мохсова тврдоћа је 7.
6. Вицкерсова тврдоћа је 3-4 ГПа.

Због значајних трошкова самог елемента, овај метал се ретко користи у масовној индустријској производњи. Обим осмијума углавном представља индустрија хемијске индустрије, где се користи као катализатор. Осмијум тетраоксид се користи као део неких лекова. У лабораторијским тестовима користи се за бојење живих ткива, обезбеђује очување ћелијске структуре.

У ваздухопловној индустрији користи се осмијум у електронској опреми ваздухопловне и ракетне технологије, као и у производњи нуклеарно оружје. Због недостатка магнетних својстава, метал се користи у производњи маркираних сатова као што је Ролек. За то се користи легура осмијума са платином креирање хируршких имплантата - То су пејсмејкери или плућне вентиле дебла.

1. При притиску од око 770 ГПа, осмијум делује у интеракцији са електронима у унутрашњим орбиталима, структура материје остаје непромењена.
2. Осмиум у стенама садржи пола процента укупне масе лежишта руде.
3. Због велике густине изглед и стварна маса метала су веома различите. Дакле, пластична боца од 0,5 литара напуњена овим металним прахом биће тежа од канте од 10 литара напуњене водом.
4. Овај метал је у првих пет скупо.
5. Трошак троструке унце осмијума је пословна тајна, у отвореним изворима можете пронаћи приближну цену за 1 грам материје.
6. Због ватросталности осмијума примећено у историји електричне лампе. Научник К. Ауер вон Велсбацх из Немачке предложио је замену филамента осмијума у ​​сијалици. Испоставило се да су сијалице 3 пута мање енергетске, а осветљење се значајно побољшало. Тачно, убрзо га је заменио уобичајенији тантал, који га је заузврат заменио волфрам.
7. Слична ситуација се догодила и са ретким металима и у производњи амонијака. Метода синтезе амонијака која је тренутно коришћена, а коју је 1908. године развио хемичар Фритз Хабер, немогућа је без употребе катализатора.У почетку, катализатори који су се тада користили показали су своја својства само у присуству значајних температурних услова и нису имали високу ефикасност, па је потрага за заменом била веома релевантна. Научници из лабораторије Више техничке школе у ​​Карлсрухеу предложили су употребу фино диспергованог осмијума у ​​облику каталитичког елемента. Резултати испитивања потврдили су да се ова идеја исплати, каталитичка температура се смањила за више од 100 ºЦ, а производња амонијака значајно се повећала. Истина, касније су одбили осмијум, али то је помогло у решавању тако важног проблема.

Осмијум и други ретки и јединствени метали играју значајну улогу у разним индустријама. Чак и уз сву токсичност, спашава живот и здравље људи.

Више информација о осмијуму можете добити у наредном видеу.