Osmijum: najskuplji i najteži metal.

Nije zlato ili platina najskuplji metali iz tabele D.I.Mendeljejeva, već metal osmijum. Ovo je rijedak i skup metal srebrno-bijele boje sa sivom nijansom plave nijanse. Hemičari smatraju da je ovaj metal plemenit, koji pripada grupi platine.

Sastoji se od nekoliko izotopa. Vrlo ih je teško odvojiti, što se odražava i na cijenu. Najpopularniji izotop je osmijum-187.

Pretpostavlja se da 0,5% mase zemljine kore čini osmijum, a nalazi se u jezgru. Omjer između veličine i težine je iznenađujući. Kilogram spoja je po veličini usporediv s prosječnom veličinom kokošje jaje. Kontejner od 0,5 litara napunjen osmijumom u prahu teži više od 15 kg. Ali želja za bacanjem bučica od tako zgodnog materijala u odnosu veličina/težina odmah nestaje ne samo zbog cijene praha, nekima to i nije problem, već zbog njegove izuzetne rijetkosti i nepristupačnosti.

Nećete moći pronaći ingote u šumama, planinama ili rezervoarima. Do sada nije pronađen nijedan grumen. Iskopava se na rudnim ležištima u sastavu sa iridijumom, platinom, platinsko-paladijskom rudom, rudom bakra i nikla. Ali sadržaj osmijuma u njemu je 0,001%. A nalazi se i u meteoritima. Istina, izotopi se odvajaju od njih nakon više od 9 mjeseci. Dakle, industrijska proizvodnja korištenjem osmijuma košta sekundarne sirovine, što nije mnogo jeftinije.

Ukupna proizvodnja najtežeg metala godišnje u cijelom svijetu iznosi nekoliko desetina kilograma. Ali ekstrakcija platine, gdje je osmijum prisutan i istovremeno se ekstrahuje, raste. Brojke su već 200 kg godišnje. Dakle, postavlja se zadatak ne toliko tražiti osmijum, već pronaći više jeftin način odvajajući ga od njegovih „komšija“.

Rudarsko-metalurški kombinat Norilsk postigao je određeni uspjeh u ovom zadatku. Dobijali smo čisti metal iz rude bakra i nikla. Njegova količina na planeti je 0,000005% ukupne mase stijene. Ali u Rusiji postoji. I to u Kazahstanu. A glavne rezerve se nalaze na Tasmaniji, Americi i Australiji. Najveći su koncentrisani u Južna Afrika. Ona diktira cijene.

Istorija otkrića i prirodna svojstva

Godine 1803.-1804. u Engleskoj, prilikom izvođenja eksperimenata na platini s aqua regia (mješavina dušične kiseline i hlorovodonične kiseline), u nastalom nepoznatom talogu, nakon otapanja platine, oštar, loš miris, koji podsjeća na hlor. Zahvaljujući ovom mirisu, novootkriveni metal je dobio ime. Istina, na grčki. Sa grčkog "osmijum" je preveden kao "miris".

Formalno, to je zato što je uključen u platinastu grupu. Tu prestaje prava plemenitost. Svojstva ovog metala, i hemijska i fizička, još nisu u potpunosti proučena. Fizičke karakteristike manje-više razjašnjeno prije nekoliko godina.

Osmijum

Cijena

Visok trošak je zbog ograničene količine. Budući da je u prirodi oskudan, a proizvodnja skupa, tržište u skladu s tim reagira. Ako ga uporedimo sa zlatom, to će biti hiljade tona zlata naspram nekoliko desetina kilograma proizvodnje. Otuda i cijena - počinje od 15 hiljada i dostiže 200 hiljada dolara po gramu. Na svjetskom tržištu zlato je 7,5 puta jeftinije.

Takve brojke ukazuju na nepopularnost materijala za široku upotrebu. Čvrstoća igra glavnu ulogu u korištenju ovog teškog metala u legurama. Proizvodi postaju nevjerovatno otporni na habanje zbog dodavanja vrlo malih dijelova metala u sastav.

Aplikacija

Široko industrijska proizvodnja Osmijum se rijetko koristi zbog visoke cijene. Ali tamo gdje učinak može premašiti materijalne troškove, on se, naravno, koristi. Sirovi materijal je najčešće u obliku praha. Sam metal je lomljiv i lako se ruši. Dobijanje praha nije teško.

Više slučajeva upotrebe:

Nisu sva jedinjenja osmijuma pogodna za upotrebu. Ali naučnici rade na tome.

Opasnost i sigurnost

Kao i drugi teški metali, osmijum nema najpovoljnije dejstvo na žive organizme, uključujući ljude. Bilo koja jedinjenja sa osmijumom su štetna unutrašnje organe, uzrokuju gubitak vida. Trovanje parama elementa također može dovesti do smrti. Pri promatranju životinja uočen je oštar razvoj anemije, a pluća su prestala funkcionirati. Vjeruje se da je ovo edem koji se brzo razvija.

Šta je osmijum tetroksid OsO4? I to je upravo supstanca zbog koje element nosi svoje ime. Izuzetno agresivan. Njegov miris se ne može zanemariti. U prirodi nema strašnijeg i odvratnijeg mirisa. U slučaju trovanja zahvaćena je i koža. Dermis postaje zelen, postaje crn, a može čak i postati mrtav. Mogu se pojaviti plikovi i čirevi. Sve treba jako dugo da se izliječi.

Opasnost od trovanja prvenstveno prijeti radnicima u industrijskim prostorijama i pri najmanjoj koncentraciji para u zraku. Nema prihvatljivim standardima Naučnici više ne mucaju. Stoga su potrebna posebna odjeća i respiratori uobičajena pojava u industrijama koje koriste osmijum oksid. Sve je zapečaćeno, kontejneri su zapečaćeni i uskladišteni po već dokazanim pravilima.

Ako vam iz nekog nezamislivog razloga spoj osmijuma dospije u oči, potrebno ih je ispirati dugo, oko 20 minuta. Čista tekuća voda. I odmah se obratite lekaru. Prilikom ulaska u tijelo kroz respiratornog trakta Pare osmijuma neutraliziraju se natrijum bikarbonatom. Dostupan je u aerosol pakovanju. Mnogo mleka unutra. I isperite stomak.

Nesumnjive prednosti najtežeg metala

Prema engleskim naučnicima, ovaj teški metal blokira razvoj ćelija raka. Metode za liječenje raka primjenom osmijuma, iako vrlo sporo, već se razvijaju.

U medicini, u stimulaciji srca, koristi se u implantatima za čiju su izradu potrebni plemeniti metali kako bi se spriječio razvoj alergija. Sastav implantata koji zamjenjuje srčane elemente uključuje 10% osmijuma i 90% platine. Naravno, takvi uređaji imaju odgovarajuću cijenu. Ista proporcija se koristi za izradu plućnih zalistaka.

Upotreba jedinjenja osmijuma za medicinske potrebe primjetna je u proizvodnji posebno izdržljivih, dugotrajnih instrumenata, poput skalpela i svih vrsta metalokeramičkih sjekutića. I za ovo vam treba vrlo malo sirovina, ali efekat je neverovatan.

Mikroskopski dodaci osmijuma čeliku za rezanje omogućavaju stvaranje izuzetno oštrih oštrica.

Proizvodi, čija upotreba uključuje upotrebu najtežeg metala, pokazuju se nenadmašnim u otpornosti na habanje.

Komercijalni interes

Razna zadivljujuća svojstva metalnog osmijuma izazivaju nesumnjivo interesovanje i istinsko iznenađenje. Ali te iste nekretnine potpuno ubijaju komercijalni interes. I, uprkos svemu, cijena na tržištu ne pada.

Ako s praktične tačke gledišta, element br. 76 među ostalim metalima platine izgleda sasvim obično, onda sa stanovišta klasične hemije (naglašavamo, klasični neorganska hemija, a ne hemija kompleksnih jedinjenja) ovaj element je veoma značajan.

Prije svega, on se, za razliku od većine elemenata VIII grupe, odlikuje valencijom 8+, te sa kisikom formira stabilan tetroksid OsO 4. Ovo je neobično jedinjenje i, očigledno, nije slučajno da je element br. 76 dobio ime na osnovu jednog od karakteristična svojstva njegov tetroksid.

Osmijum se otkriva mirisom

Takva izjava može izgledati paradoksalno: na kraju krajeva, ne govorimo o halogenu, već o metalu platine...

Istorija otkrića četiri od pet platinoida povezana je sa imenima dva engleska naučnika, dva savremenika. William Wollaston 1803...1804 otkrio paladijum i rodijum, a drugi Englez, Smithson Tennant (1761...1815), otkrio je iridijum i osmijum 1804. godine. Ali ako je Wollaston pronašao oba svoja "sopstvena" elementa u onom dijelu sirove platine koja se otopila u aqua regia, onda je Tennant imao sreće kada je radio s nerastvorljivim ostatkom: kako se ispostavilo, to je prirodna legura iridija s osmijumom.

Isti ostatak su proučavala i tri poznata francuska hemičara - Collet-Descoti, Fourcroix i Vauquelin. Svoja su istraživanja započeli i prije Tennanta. Kao i on, posmatrali su oslobađanje crnog dima kada se sirova platina rastvorila. Poput njega, oni su, spajanjem nerastvorljivog ostatka sa kaustičnim kalijumom, uspeli da dobiju jedinjenja koja su se još uvek mogla rastvoriti. Fourcroix i Vauquelin su bili toliko uvjereni da postoji novi element u nerastvorljivom ostatku sirove platine da su mu unaprijed dali ime - pten - od grčkog πτηνος - krilati. Ali samo je Tennant uspio odvojiti ovaj ostatak i dokazati postojanje dva nova elementa - iridijuma i osmijuma.

Naziv elementa br. 76 potiče od grčka riječοσμη, što znači "miris". Neugodan, iritirajući miris, sličan mirisima hlora i belog luka, pojavio se kada se rastvorio produkt fuzije osmiridija sa alkalijom. Pokazalo se da je nosilac ovog mirisa osmijum anhidrid ili osmijum tetroksid OsO 4. Kasnije se ispostavilo da i sam osmijum može mirisati jednako loše, ali mnogo slabije. Fino mljeveno, postepeno oksidira na zraku, pretvarajući se u OsO 4 ...

Osmijum metal

Osmijum je kalaj-bijeli metal sa sivkasto-plavom nijansom. To je najteži od svih metala (gustina mu je 22,6 g/cm3) i jedan od najtvrđih. Međutim, osmijum sunđer se može samljeti u prah jer je krhak. Osmijum se topi na temperaturi od oko 3000°C, a njegova tačka ključanja još nije precizno određena. Veruje se da leži negde oko 5500°C.

Velika tvrdoća osmijuma (7,0 po Mohsovoj skali) je možda jedno od njegovih fizičkih svojstava koje se najčešće koristi. Osmijum se uvodi u sastav tvrdih legura koje imaju najveću otpornost na habanje. U skupim naliv olovkama, vrh olovke je zalemljen od legura osmijuma s drugim metalima platine ili s volframom i kobaltom. Slične legure se koriste za izradu malih dijelova preciznih mjernih instrumenata koji su podložni habanju. Mali - jer osmijum nije široko rasprostranjen (5·10–6% težine zemljine kore), rasut i skup. Ovo takođe objašnjava ograničenu upotrebu osmijuma u industriji. Odlazi samo na mjesta gdje se sa malom količinom metala može postići veliki efekat. Na primjer, u hemijska industrija, koji pokušava da koristi osmijum kao katalizator. U reakcijama hidrogenacije organske materije Osmijumski katalizatori su čak efikasniji od platinastih katalizatora.

Nekoliko riječi o poziciji osmijuma među ostalim metalima platine. Spolja se malo razlikuje od njih, ali osmijuma ima najviše visoke temperature topeći se i ključajući među svim metalima u ovoj grupi, najteži je. Također se može smatrati najmanje "plemenitim" platinoida, jer se oksidira kisikom iz atmosfere već na sobnoj temperaturi (u fino usitnjenom stanju). Osmijum je takođe najskuplji od svih metala platine. Ako je 1966. platina na svjetskom tržištu bila 4,3 puta skuplja od zlata, a iridijum 5,3 puta, tada je isti koeficijent za osmijum bio 7,5.

Kao i drugi metali platine, osmijum pokazuje nekoliko valencija: 0, 2+, 3+, 4+, 6+ i 8+. Najčešće se mogu naći spojevi tetra- i heksavalentnog osmijuma. Ali kada je u interakciji sa kiseonikom, on pokazuje valenciju od 8+.

Kao i drugi metali platine, osmijum je dobar agens za stvaranje kompleksa, a hemija jedinjenja osmijuma nije ništa manje raznolika od, recimo, hemije paladija ili rutenija.

Anhidrid i drugi

Bez sumnje, najvažniji spoj osmijuma ostaje njegov tetroksid OsO 4, odnosno osmijev anhidrid. Kao i elementarni osmijum, OsO 4 ima katalitička svojstva; OsO 4 se koristi u sintezi najvažnijeg modernog lijeka – kortizona. At mikroskopske studije Osmijum tetroksid se koristi kao sredstvo za bojenje u životinjskim i biljnim tkivima. OsO 4 je veoma otrovan, veoma je iritantan za kožu, sluzokožu, a posebno je štetan za oči. Bilo kakav posao sa ovim korisna supstanca zahtijeva izuzetan oprez.

Izvana, čisti osmijum tetroksid izgleda prilično uobičajeno - blijedožuti kristali, rastvorljivi u vodi i ugljen tetrahlorid. Na temperaturi od oko 40°C (postoje dvije modifikacije OsO 4 sa sličnim tačkama topljenja), oni se tope, a na 130°C osmijum tetroksid ključa.

Drugi osmijum oksid - OsO 2 - crni prah nerastvorljiv u vodi - praktični značaj nema. Također još nije pronađeno praktična primjena i druga poznata jedinjenja elementa br. 76 - njegovi hloridi i fluoridi, jodidi i oksihloridi, OsS 2 sulfid i OsTe 2 telurid - crne supstance sa strukturom pirita, kao i brojni kompleksi i većina legura osmijuma. Jedini izuzetak su neke legure elementa br. 76 sa drugim metalima platine, volframom i kobaltom. Njihov glavni potrošač je izrada instrumenata.

Kako se dobija osmijum?

Prirodni osmijum nije pronađen u prirodi. U mineralima je uvijek povezan s drugim metalom platinske grupe - iridijumom. Postoji čitava grupa minerala iridijum osmida. Najčešći od njih je nevjanskit, prirodna legura ova dva metala. Sadrži više iridijuma, zbog čega se nevjanskit često naziva jednostavno osmički iridijum. Ali drugi mineral - sisertskit - zove se osmijum iridid ​​- sadrži više osmijuma... Oba ova minerala su teška, metalnog sjaja, i to ne čudi - takav im je sastav. Podrazumeva se da su svi minerali osmičke grupe iridijuma veoma retki.

Ponekad se ovi minerali javljaju nezavisno, ali je češće osmički iridijum deo prirodne sirove platine. Glavne rezerve ovih minerala koncentrisane su u SSSR-u (Sibir, Ural), SAD (Aljaska, Kalifornija), Kolumbiji, Kanadi i zemljama Južne Afrike.

Naravno, osmijum se kopa zajedno sa platinom, ali se rafinacija osmijuma značajno razlikuje od metoda za izolovanje drugih metala platine. Svi se, osim rutenija, talože iz rastvora, dok se osmijum dobija destilacijom iz isparljivog tetroksida.

Ali prije destilacije OsO 4, potrebno je odvojiti iridijum osmid od platine, a zatim odvojiti iridijum i osmijum.

Kada se platina otopi u aqua regia, minerali grupe iridijum osmida ostaju u talogu: čak ni ovo od svih rastvarača ne može nadvladati ove najstabilnije prirodne legure. Da bi se pretvorili u rastvor, talog se stapa sa osam puta većom količinom cinka - ovu leguru je relativno lako pretvoriti u prah. Prašak se sinteruje sa barijum peroksidom BaO 3 , a zatim se dobijena masa tretira mešavinom azotne i hlorovodonične kiseline direktno u aparatu za destilaciju radi uklanjanja OsO 4 .

Zahvaća se alkalnim rastvorom i dobija se so sastava Na 2 OsO 4. Rastvor ove soli se tretira hiposulfitom, nakon čega se osmijum istaloži amonijum hloridom u obliku Fremyjeve soli Cl 2 . Talog se ispere, filtrira, a zatim kalciniše u redukcionom plamenu. Evo kako spužvasti osmijum još nije dovoljno čist.

Zatim se pročišćava obradom kiselinama (HF i HCl), te dalje reducira u električnoj peći u struji vodonika. Nakon hlađenja dobija se metal čistoće do 99,9% O 3.

Ovo je klasična shema za dobivanje osmijuma – metala koji se još uvijek vrlo ograničeno koristi, metala koji je vrlo skup, ali prilično koristan.

Što više, to više...

Prirodni osmijum se sastoji od sedam stabilnih izotopa sa masenim brojevima 184, 186...190 i 192. Zanimljiv obrazac: što je maseni broj izotopa osmijuma veći, to je rasprostranjeniji. Udio najlakšeg izotopa, osmijuma-184, iznosi 0,018%, a najtežeg izotopa osmijuma-192 iznosi 41%. Od umjetnih radioaktivnih izotopa elementa 76, najdugovječniji je osmijum-194, s poluživotom od oko 700 dana.

Osmijum karbonili

Posljednjih godina, kemičari i metalurzi su postali sve više zainteresirani za karbonile - spojeve metala s CO, u kojima su metali formalno nul-valentni. Karbonil nikla već se dosta koristi u metalurgiji, a to nam omogućava da se nadamo da će i druga slična jedinjenja na kraju biti u stanju da olakšaju proizvodnju određenih vrijednih materijala. Dva karbonila su sada poznata za osmijum. Pentakarbonil Os(CO) 5 – in normalnim uslovima bezbojna tečnost (tačka topljenja – 15°C). Dobija se na 300°C i 300 atm. od osmijum tetroksida i ugljičnog monoksida. Pri normalnoj temperaturi i pritisku, Os(CO) 5 postepeno prelazi u drugi karbonil sastava Os 3 (CO) 12 - žuti kristalna supstanca, topljenje na 224°C. Zanimljiva je struktura ove supstance: tri atoma osmijuma formiraju jednakostranični trougao sa stranicama dužine 2,88 Å, a četiri molekula CO su vezana za svaki vrh ovog trougla.

Fluoridi, kontroverzni i nekontroverzni

„Fluoridi OsF 4, OsF 6, OsF 8 nastaju od elemenata na 250...300°C... OsF 8 je najisparljiviji od svih osmijum fluorida, bp. 47,5°”... Ovaj citat je preuzet iz sveske III “Koncizne hemijske enciklopedije”, objavljene 1964. Ali u tomu III “Osnove opšte hemije” B.V. Nekrasova, objavljenom 1970. godine, postojanje osmijum oktafluorida OsF 8 se odbacuje. Citiramo: „Godine 1913. prvi put su dobijena dva isparljiva osmijum fluorida, opisana kao OsF 6 i OsF 8. U to se vjerovalo sve do 1958. godine, kada se pokazalo da oni zapravo odgovaraju formulama OsF 5 i OsF 6. Tako se 45 godina pojavljivao u naučna literatura OsF 8 zapravo nikada nije postojao. Ovakvi slučajevi “zatvaranja” prethodno opisanih veza nisu tako rijetki.”

Imajte na umu da se elementi ponekad moraju "zatvoriti"... Ostaje dodati da je, osim onih spomenutih u "Konciznoj hemijskoj enciklopediji", dobijen još jedan osmijum fluorid - nestabilni OsF 7. Ova blijedožuta supstanca se na temperaturama iznad –100°C razlaže na OsF 6 i elementarni fluor.

Bučice i šipke koje bodibilderi koriste za napumpavanje mišića napravljene su od čelika. Projektili napravljeni od olova - ili još bolje - izgubili bi značajan volumen. Ali još je bolje koristiti osmijum za proizvodnju utega: Kilogram osmijuma je mala kuglica koja lako stane u stisnutu pesnicu. Boca od pola litre sa osmijumom u prahu (ovo je oblik u kojem plemeniti metal napušta zidove postrojenje za obogaćivanje) teži znatno više od kante vode.

Ali ne možete naći nikoga dovoljno hrabrog da baci utege od osmijuma: previše je vatrostalan. A cijena metala je takva da bi atletski klub morao raditi tri stotine godina da kupi jednu osmijumsku bučicu...

Nema dovoljno osmijuma!

U prirodi se osmijum javlja uglavnom u obliku spoja sa iridijumom, koji je deo ili prirodne platine ili platinasto-paladij rude. Minerali koji se smatraju sirovinama za iskopavanje osmijuma sadrže u prosjeku hiljaditi dio procenta teške „relativne“ platine. Tokom čitavog perioda istraživanja nije iskopan niti jedan grumen osmijuma, čak ni najmanje veličine.

Mala količina i teškoća dobijanja osmijuma određuju visinu njegove cijene. Prije pola vijeka osmijum je bio cijenjen na sedam do osam puta skuplji od zlata. Spekulacije poslednjih godina dovelo je do pojave potpuno suludih ponuda: gram osmijuma prodat je i za 10 hiljada i za 200 hiljada dolara. Prodao se, ali nije prodat: osmijum se ne koristi aktivno, iako se na nekim mjestima koristi.

Otkriće osmijuma

Wollaston, koji je eksperimentirao s rudama platine, bio je blizu otkrića osmijuma. Ohrabreni njegovim uspjesima, Francuzi Antoine de Fourcroix i Louis-Nicolas Vauquelin započeli su vlastita istraživanja i ispravno pretpostavili postojanje novog elementa, koji je tijekom eksperimenata ispario u obliku crnog dima.

Fourcroix i Vauquelin dali su supstanci naziv "ptene" - što znači "nestabilan", i smirili su se, čekajući priznanje. Međutim, engleski hemičar Smithson Tennant podijelio je "pten" na dva srodna metala, od kojih je jedan nazvan iridijum zbog raznolikosti boja njegovih spojeva, a drugi se, zbog iritantnog smrada, zvao osmijum.

Ove stvari se dešavaju važnih događaja godine 1803, velikodušan sa otkrićima.

Osobine osmijuma

Do nedavno se smatralo da su tačke topljenja i ključanja uslovno jednake 3000° i 5000°C: nije bilo sredstava za potpunu provjeru proračuna. Prije samo nekoliko godina bilo je moguće razjasniti fizičke parametre metala. Očigledno se pokazalo da je legure osmijuma bolje kuhati na površini Sunca...

Zanimljivo izgled osmia Stvrdnjavajući se iz taline, osmijum formira tvrde i krhke kristale, čiji je srebrnasti sjaj zasjenjen sivkastoplavom (pa čak i plavom) nijansom. Vanjske prednosti osmijuma mogle bi privući draguljare, ali visoka kemijska aktivnost metala i toksičnost njegovih spojeva isključuju mogućnost korištenja ove platine u nakitu.

Primjena osmijuma

Osmijumski katalizatori se koriste u hidrogenaciji organskih jedinjenja, u proizvodnji lekova i u sintezi amonijaka. Istina, visoka cijena metala tjera industrijalce da traže pristupačne zamjene, a danas je osmijum sve rjeđi u kemijskoj industriji.

Osovine, oslonci i nosači za precizne mjerne instrumente izrađeni su od čvrstog i nemagnetnog osmijuma. I iako su rubin nosači tvrđi i jeftiniji od osmijumskih, izdržljivost metala je ponekad poželjnija za izradu instrumenata.

Osmijum je opasan i zahteva oprez

Gotovo je nemoguće izbjeći oksidaciju osmijuma, ako metal dođe u kontakt sa atmosferskim kiseonikom. Stoga nema upotrebe osmijuma u

Redni element sa atomskim brojem 76 in hemijski sistem DI. Mendeljejev se zove osmijum. U čvrstom obliku, metal je sjajne srebrno-bijele boje sa plavičastim nijansama. Smatra se teškim metalom, gustina osmijuma je 22,6 g/cm3. Ali u isto vrijeme je krhka i može se koristiti za pravljenje praha. U tom stanju je metal otkrio engleski hemičar S. Tennant. Prijelazni metal, dio platinske grupe. U malom stanju podložan je oksidaciji na sobnoj temperaturi.

Osobine osmijuma

Plemeniti metal je najgušći (22,61 g/cm3) i vatrostalan. Fizička svojstva osmijuma su sljedeća:

1. Topi se na temperaturi od 3047 °C, ključa na 5025 °C, ne može se prerađivati mehanički, ne može se otopiti u kiselini i carskoj vodici.

2. Neprijatnog je mirisa, koji podsjeća na mješavinu bijelog luka i izbjeljivača, koji se dodaje da leguri platine daje tvrdoću i elastičnost.

3. Atomska masa osmijum je 190,23 g/mol.

4. Izotop 187 je rezultat raspada izotopa renijuma. Zbog svoje hemijske inertnosti, osmijum legura se koristi u agresivnim kiselim sredinama.

5. Metal se lako drobi u prah ljubičasta polako se rastvara u kiselinama, reaguje na spojeve kao što su sumpor, selen, telur i fosfor.

6. U mrvljivom stanju, reaguje sa živom i formira osmijum amalgam.

7. Kada je u interakciji sa drugim supstancama, emituje loš miris.

8. Spolja, kristali izgledaju predivno. Nakon što su bili izloženi tome visoka temperatura topi se i formira tvrde i lomljive kristale. Boja metala je sivo-plava sa srebrnastim sjajem.

Njegove vanjske karakteristike bi draguljari mogli cijeniti, ali zbog svoje toksičnosti i kemijske interakcije s drugim elementima ne koristi se za izradu nakita.

Zemljina kora se sastoji od 0,5% ovog metala, uglavnom u središtu zemlje - jezgru. Komad metala, poput jajeta, težak je jedan kilogram. Ako se prah iz ove tvari sipa u posudu od 0,5 litara, njegova težina će biti 16 kg.

Hemijska svojstva plemenitog metala su sljedeća:

• u čvrstom stanju oksidira na temperaturama iznad 400 C, u prahu reaguje već na sobnoj temperaturi (OsO4);
• kada se zagrije, stupa u interakciju sa sumporom, hlorom, fluorom, sumporom i drugim hemijskim elementima;
• ne otapa se u kipućoj hlorovodoničnoj kiselini, već se u fino usitnjenom obliku spaja sa molekulima azotne kiseline i oksidira: Os + 8HNO3 = OsO4 + 4H2O + 8NO2;
• crni osmijum dioksid OsO2 se oslobađa tokom dehidracije u atmosferi azota;
• Hidroksil osmijum (IV)Os(OH)4 (OsO2 2H2O) se dobija redukcijom soli metala(VI).

U prirodi postoji šest izotopa, jedan od 186 izotopa se raspada u spojeve alfa grupe. Osmijum postoji najduži - 194 sa poluživotom od dvije godine. Osmijum se malo razlikuje od drugih metala iz platinske grupe (rutenijum, paladijum, osmijum, iridijum, platina), ali je superiorniji od drugih metala zbog svoje gustine i sposobnosti ključanja na veoma visokim temperaturama.

U prirodi se nalazi u prirodnom obliku kao čvrsti rastvor sa iridijumom (minerali nevjanskit i sisertskit).

Aplikacija

Dodatak osmijuma raznim legurama čini ih stabilnijim, izdržljivijim i ne podložnim mehanizaciji i koroziji.

1. Elektrohemijska industrija: koristi se u jedinjenjima volframa, nikla i kobalta. Svi proizvodi su otporni na habanje.
2. Uvođenje metala platinske grupe u metalne proizvode povećava njihovu snagu. Za stvaranje oštrih oštrica, medicinskih i tehničkih proizvoda potrebno je vrlo malo tvari.
3. Nalivpera sa perom se ne troše dugo.
4. U kardiologiji: metal je našao svoju predviđenu upotrebu u implantatima (pejsmejkerima) i u zamjeni plućnih zalistaka.
5. U kombinaciji sa volframom koristi se za proizvodnju niti za električne lampe.
6. Nema magnetnu privlačnost, zbog čega je svoju primjenu našao u proizvodnji dijelova za satove.
7. Katalizatori iz njega se koriste u proizvodnji lijekova i sintetizira se amonijak. Viši oksid ovog metala koristi se u proizvodnji vještačkih lijekova i u laboratoriji - koristi se za bojenje tkiva pod mikroskopom.
8. Tvrdi metal se koristi u proizvodnji nosača i osi za visokoprecizne mjerne instrumente. Zbog svoje tvrdoće, metal se koristi u izradi instrumenata.
9. Osmijum 187 i drugi izotopi se koriste u teškoj industriji: raketnoj industriji, avionima, vojne opreme. Zahvaljujući svojoj otpornosti na habanje, pomaže da izdrži ekstremne uslove.

Istorija otkrića

Osmijum je plemenit metal. Ali to je u suprotnosti sa njegovim statusom: u prijevodu s grčkog "osme" znači miris, odnosno kemijski aktivan. A plemenitost implicira inertnost ove supstance.

Osmijum je otkriven 1803. Engleski hemičar S. Tennant, u saradnji sa Williamom H. Wollastonom, eksperimentisao je sa rastvaranjem osmijuma u carskoj vodici, ali od toga ništa nije bilo. Slične testove izveli su francuski hemičari Collet-Descoti, Antoine de Fourcroix i Vauquelin. Otkrili su nerastvorljiv talog u ovom elementu ruda platine. Hemijski element dodijelio ime Pten, od grčke riječi koja znači letenje. Ovim eksperimentom su dokazali prisustvo dva hemikalije- osmijum i iridijum.

Gdje se nalazi u prirodi i kako se dobija?

U prirodi plemeniti metal ne postoji u grumenima. Kopa se iz sledećih stena: sisertskit, nevjanskit, osmiirid i sarsit. Dio je ruda bakra, molibdena i nikla. Prema nekim podacima, sadrži spojeve arsena i sumpora.

Udio tvari na planeti je 0,000005% ukupne mase svih stijena. U prirodi se osmijum kombinuje sa iridijumom, čiji se procenat kreće od 10 do 50. Zalihe ovog metala postoje u Africi, Tasmaniji, Australiji, Sjedinjenim Državama, Kanadi, Kolumbiji i Rusiji. Najviše bogata zemlja u pogledu sadržaja osmijuma - Južna Afrika (nalazište kompleksa Bushveld). Plemeniti metal se može naći u legurama prirodne platine, ali češće u legurama osmijuma i iridija.

Mrvljivo stanje je najprihvatljiviji oblik postojanja. U ovoj formi bolje ulazi hemijske reakcije i izloženi termička obrada. Metal platinaste grupe može se dobiti na sljedeće načine:

• upotreba elektronskog snopa;
• lučno grijanje;
• upotreba zonskog topljenja bez lonaca.

Dobijeni kristali poslednji način veoma skupo. Netko je uspio uzgojiti kristale iz praha, ali metoda je teška i dugotrajna.

Cijena

Metal je prilično oskudan u prirodi, a vađenje osmijuma je skup projekt, pa to određuje njegovu cijenu na tržištu. U 60-70-im godinama 20. vijeka plemeniti metal je bio nekoliko puta skuplji od zlata. Prodali su ga jeftino, ali je bio skupo cijenjen, zbog toga su ponude na tržištu bile zapanjujuće: gram metala procijenjen je na 10 hiljada, a na 200 hiljada dolara. Zlato nije toliko vrijedno kao njegov pandan iz platinaste grupe.

Zašto je osmijum opasan?

Hemijsko jedinjenje osmijum oštećuje ljudske organe. Udisanje para dovodi do fatalni ishod. Kada su životinje bile pijane, uočena je anemija i oštećena plućna funkcija.

Znate li da je tetraosmijum oksid OsO4 prilično agresivno jedinjenje, a ako se otruje, na koži se pojavljuju zeleni ili crni mjehurići. Čovjeku nije lako, jer će liječenje dugo trajati.

Oni koji rade u opasnim industrijama trebali bi se prema sebi odnositi s oprezom. U tu svrhu preduzeća izdaju zaštitna odijela i respiratore.