Allt om Osmium

osmium - en sällsynt metall, tillhör platinagruppen. Det upptäcktes i England som ett resultat av experiment på platinens reaktion. Namnet osmium ges på grekiska och betyder "lukt" i översättning. Vad är denna ädelmetall? Vilka är dess funktioner och vad använder den?

Upptäckten av detta element skedde av en slump 1803 av de brittiska kemisterna Smithson Tennant och William H. Wallastan. Som ett resultat av experiment på reaktionen av platina på en blandning av syror (svavelsyra och salpetersyra) uppvisade den resulterande fällningen en obehaglig aroma som påminde stinket av klor och rutten rädisa. Liknande experiment genomfördes av Colle Descotti, Antoine de Fourcoy och Vauclins i Frankrike. Som ett resultat av deras forskning fann de också ett okänt ämne i en olöslig fällning från platina.

Upptäckten av dessa kemiska element presenterades för Royal Society i London genom ett skriftligt meddelande från Tennant den 21 juni 1804. I den periodiska tabellen över kemiska element är metallen belägen under koden 76. Metall finns inte i sin rena form av nuggets, därför presenteras dess kemiska formel i upplöst form.

Elementbrytning är från återvunnet material. som ett resultat av dess separering från iridium, platina, platina-palladiummalm eller koppar och nickelmalm. Den årliga produktionen av hela elementet i världen överskrider inte storleken på 1 ton.

Världens största insättningar är värda att notera sådana områden som Ural bergen och Siberia i Ryssland, den norra staten Alaska och västra staten California i Amerika Kanada i Nordamerika Colombia i Sydamerika och några Sydafrikanska länder, Australien, Ön Tasmanien. För närvarande övervägs en betydande insättning av osmium Bushel-komplex i Sydafrika, de får mest saker där. Med tanke på att de största metalluppsättningarna är i Sydafrika är världspriserna för denna sällsynta jordartsmetall ganska höga. Kazakstan Det anses vara den enda största exportören av osmium-187 i världen. Även om Kina har reserver av platina malm, har det inte en betydande mängd osmium.

Ämnet lagras i pulverform och eftersom det inte smälter i form av kristaller är det inte möjligt att sätta ett märke på det på grund av dess fysiska egenskaper. För tillverkning av göt av denna metall används elektronstråle- eller båguppvärmning från pulver; värme i en degel används också.

Osmium ser ut som en silverblå metall. Detta är ett av de tätaste elementen, dess täthet är 22 600 kilogram per kubikmeter, men samtidigt är ämnet ganska bräckligt, bryts lätt och krossas. Den har en hög specifik vikt och kan lysa även vid ganska hög temperaturpåverkan. På grund av parametrarna och den betydande smälttemperaturen är det svårt att bearbeta den. I naturen finns det i form av sju isotoper, varav sex anses vara stabila, dessa är osmium-184, osmium-187, osmium-188, osmium-189, osmium-190 och osmium-192. Radioaktiva metallisotoper med massantal från 162 till 197 erhölls på laboratoriet, och en del nukleära isomerer erhölls också konstgjort.

Nästan alla föreningar med denna metall orsakar skador på inre organ, syn, hörselstörningar. Vid förgiftning av osmiumpar kan irreversibla störningar i kroppen och döden uppstå. Forskare genomförde experiment på djur, vars resultat var den snabba utvecklingen av anemi, bristen på normal lungfunktion. Det konstaterades att detta är ett snabbt växande ödem. Osmiumtetraoxid, som används inom medicinen, är ett mycket aggressivt ämne. Den har världens mest avskyvärda lukt. Vid förgiftning lider huden, den ändrar färg till grön eller svart, ofta åtföljs detta av magsår och sprickor som tar mycket lång tid att läka.

Anställda i industrilokaler har den högsta risken, enligt alla säkerhetsnormer fungerar de endast i andningsskydd och specialkläder. Alla behållare som innehåller osmiumoxid förseglas och lagras i enlighet med föreskrifterna. För att erhålla Nevyanskite-mineraler omvandlas platina till en lösning med hjälp av aqua regia. Därefter behandlas den resulterande fällningen med zink i en 8-faldig mängd - denna legering omvandlas relativt lätt till ett pulvertillstånd, som sedan smälts med bariumperoxid. Nästa steg är bearbetning av den resulterande massan med användning av vattenregia, destillation genom en apparat för separering av osmiumtetroxid.

Genom att utsätta ämnet för en alkalilösning erhålls salt. Saltlösningen påverkas -hyposulfitSom ett resultat faller metallen med hjälp av ammoniumklorid redan i form av ett Fremy-salt. Fällningen tvättas, filtreras och kalcineras. Resultatet av alla dessa åtgärder är svampig osmium. Därefter rengörs det med syror, återställs i en elektrisk ugn under en väteström och kyls. så ta emot osmiumprover upp till 99,9%.

Egenskaperna hos detta element, ur kemiens synvinkel, är fantastiska. Följande anses vara de mest grundläggande av dem.

1. Osmium reagerar inte alls med alkalier och syror. Bildar vattenlösliga osmata i reaktion med alkaliska smälter. Interaktion med en blandning av salpetersyra och saltsyror ger en extremt långsam reaktion.
2. Mycket giftigt, även vid mikroskopiska doser. Särskilt giftigt är osmiumoxid frisatt från platina.
3. Det är omöjligt att bestämma metallens koktemperatur, eftersom den är särskilt eldfast.
4. Metall i pulver reagerar lätt med följande ämnen: rent syre, halogener, svavelsyra eller salpetersyra.
5. I olika föreningar får den oxidantal från -2 till +8. De vanligaste är +2, +3, +4 och +8.
6. Kan bilda klusterföreningar.
7. Huvudmineralerna är relaterade till fasta lösningar och representeras av legeringar av iridium med osmium - det är sysertskite och nevyanskit. Dessutom har syrskite ett annat namn - iridium osmium, och nevyanskite - osmisty iridium.

densitet Osmium är ungefär 22,61 gram per kubikcentimeter. Kristallerna har en vacker silverglans med olika nyanser från grått till blått. Götarna visar en mörkblå färg i pulverfiolett. All metall har en silverglans. Elementets toxicitet tillåter inte användning i smycken. De viktigaste fysiska egenskaperna noteras sådana.

1. Smältpunkten för detta element är ganska hög, smältning är möjlig vid en temperatur på mer än 3000 grader Celsius.
2. Metallen har inga magnetiska egenskaper.
3. Fantastisk hårdhet. Legeringar med tillsats av denna metall får ökad slitstyrka, hållbarhet, antikorrosion och motstånd mot mekanisk påfrestning.
4. Kokpunkten är 5012 ºC.
5. Mohs hårdhet är 7.
6. Vickers hårdhet är 3-4 GPa.

På grund av den betydande kostnaden för själva elementet används denna metall sällan i massindustriell produktion. Omfattningen av osmium representeras huvudsakligen av industrin inom den kemiska industrin, där den används som katalysator. Osmiumtetraoxid används som en del av vissa läkemedel. I laboratorietester används den för färgning av levande vävnader, säkerställer bevarandet av cellstrukturen.

I flygindustrin används osmium inom elektronisk utrustning för utrustning för flyg- och raketeknik, såväl som vid tillverkningen kärnvapen. På grund av bristen på magnetiska egenskaper, metall används för tillverkning av märkesvaror som Rolex. En legering av osmium med platina används för skapa kirurgiska implantat - Det här är pacemaker eller lungstamventiler.

1. Vid ett tryck av cirka 770 GPa interagerar osmium med elektroner i interna orbitaler, ämnets struktur förblir oförändrad.
2. osmium i stenar innehåller en halv procent av den totala massan av malmavlagringar.
3. På grund av hög densitet metallens utseende och faktiska massa är mycket olika. Så en 0,5-liters plastflaska fylld med detta metallpulver blir tyngre än en 10-liters hink fylld med vatten.
4. Denna metall är i topp fem kostsam.
5. Kostnaden för en tredubbel ounce osmium är en handelshemlighet, i öppna källor kan du hitta ungefärligt pris för 1 gram ämne.
6. På grund av eldfastheten hos osmium noteras i den elektriska lampans historia. Forskaren K. Auer von Welsbach från Tyskland lade fram ett förslag att ersätta ett filament av osmium i en kolkula. Glödlamporna visade sig vara tre gånger mindre energikrävande och belysningen förbättrades markant. Det var sant att han snart ersattes av den vanligaste tantalet, som i sin tur ersattes av volfram.
7. En liknande situation hände med sällsynt metall och i ammoniakproduktion. Den ammoniaksyntesmetod som för närvarande användes, utvecklad 1908 av kemisten Fritz Haber från Tyskland, är omöjlig utan användning av katalysatorer.Ursprungligen visade katalysatorerna vid den tiden sina egenskaper endast i närvaro av betydande temperaturförhållanden och hade inte hög effektivitet, så sökandet efter en ersättning var mycket relevant. Forskare från laboratoriet vid Higher Technical School i Karlsruhe har föreslagit användning av fint spridd osmium i form av ett katalytiskt element. Testresultaten bekräftade att denna idé var värdefull, den katalytiska temperaturen sjönk med mer än 100 ºC och ammoniakproduktionen ökade avsevärt. Det är riktigt, de vägrade senare osmium, men det hjälpte till att lösa ett så viktigt problem.

Osmium och andra sällsynta och unika metaller spelar en viktig roll i olika branscher. Även med all sin toxicitet räddar det människors liv och hälsa.

Du kan få mer information om osmium i nästa video.