L’osmium et son coût au gramme sont l’un des métaux les plus chers au monde. Métal précieux - osmium

La plupart des gens pensent qu’il n’y a rien de plus cher que l’or, l’argent et le platine dans le monde. Mais en réalité, il existe plusieurs substances dont le prix au gramme dépasse celui des trois métaux listés ci-dessus. Nous allons examiner l'un d'eux aujourd'hui. C'est de l'osmium, le prix de 1 gramme en roubles impressionnera tout le monde.

En 1803, le chimiste anglais Smithson Tennant découvrit Os, le trouvant dans un précipité apparu après que le scientifique eut dissous le platine dans l'eau régale. Parallèlement, des expériences sont menées en France, où les chimistes Vauquelin et Antoine DeFourcroy identifient également un élément inconnu dans le précipité issu de la dissolution. minerai de platine. Au début, le nouvel élément s'appelait « pten » (traduit du grec par « ailé »). Mais des recherches plus approfondies ont permis de déterminer qu'il ne s'agit pas d'un élément, mais d'un mélange de deux - l'iridium et l'osmium.

Les nouvelles substances ont été officiellement documentées dans le message de Tenant au Royal Club de Londres en juin 1804.

Propriétés physiques

La substance a une couleur gris-bleuâtre. Le métal est très fragile, mais a une densité spécifique élevée. Lorsqu'il est exposé à des températures critiques, il conserve toujours sa couleur et son éclat naturels.

Le métal étant dur et ayant un point de fusion élevé (3033 degrés Celsius), il est difficile à usiner.

Propriétés chimiques

La substance sous forme de poudre, lorsqu'elle est chauffée, réagit bien avec l'oxygène, les éléments soufrés, le sélénium et le phosphore. Interagit lentement avec l'eau régale.

Le métal est l’une des nombreuses substances qui forment des composés en grappe.

Où est-il extrait ?

L'osmure d'iridium est extrait en Sibérie et dans l'Oural en Russie ; en Alaska et en Californie aux États-Unis ; Australie (et l'île de Tasmanie) ; État sud-africain. Le dernier pays de la liste possède les plus grands gisements de métaux de la planète.

Plus souvent trouvé en combinaison avec l'arsenic et le soufre. La quantité de substance contenue dans les minerais est insignifiante.

Coût de l'osmium

Le coût d'un gramme de cette substance est de 15 à 200 000 dollars. Le prix du métal sur le marché est plusieurs fois inférieur. Ce coût élevé est dû à niveau faible Os d'extraction. Il n’est tout simplement pas utilisé à grande échelle en raison de son énorme densité. Si l’on fait une comparaison : une bouteille d’un demi-litre contenant la substance en question sera plus lourde que 12 litres d’eau. L'osmium est l'un des trois métaux les plus chers au monde. Seul le californien est plus cher, sa production est inférieure à un gramme par an.

Le métal en question est très difficile à extraire et le processus prend plus de 9 mois. La substance est un isotope et a l’apparence d’une poudre noire constituée de petits cristaux. Bien que l’osmium soit la substance la plus dense de notre planète, elle est très fragile. L'odeur du métal ressemble immédiatement à l'eau de Javel et à l'ail. C'est pourquoi il a reçu un tel nom (qui signifie « odeur »).

Le métal est indispensable dans les domaines scientifique, médical et activités de recherche, puisqu'il s'agit d'un catalyseur chimique et qu'il est utilisé dans la production d'instruments de mesure qui produisent des données de la plus haute précision.

Le seul État qui vend de l'osmium est le Kazakhstan.

Autres faits

Le métal fond à des températures supérieures à 3 000 degrés Celsius. Le point d'ébullition atteint près de 6 000 degrés.

Elle a été ouverte d'une manière plutôt inhabituelle. Plusieurs substances ont été diluées dans de l'eau régale et on a découvert qu'il s'était formé un précipité qui avait une odeur peu agréable.

Les OS ne sont pas utilisés pour créer bijoux, car il n'a pas de malléabilité et de ductilité - ces propriétés pour lesquelles les bijoutiers apprécient tant les métaux précieux.

La substance se trouve dans les gisements de minerai. On peut également le trouver dans les météorites tombées sur Terre. Certaines industries ont cruellement besoin de métal pour fabriquer leurs produits. Il leur est destiné comme matière première secondaire, mais il n’est toujours pas bon marché.

Le métal est utilisé uniquement en raison de son incroyable résistance. Les alliages auxquels de l'osmium est ajouté deviennent incroyablement résistants à l'usure. Il suffit d’ajouter des doses minimes de la substance à l’alliage pour le rendre très résistant.

Où est-il utilisé ?

L'isotope de l'osmium est utilisé pour fabriquer des conteneurs destinés au stockage des déchets nucléaires. La substance est également utilisée dans l’industrie spatiale. Il accélère également la synthèse de l'ammoniac et de la matière organique. À propos, les filaments de tungstène contiennent le métal décrit.

La substance étant réputée pour sa résistance, elle est utilisée dans la fabrication d’armes. Mais en Dernièrement l'industrie tente d'abandonner l'utilisation du métal en raison de son coût élevé et de sa transformation difficile.

Le métal n'est utilisé que dans les cas où le succès est garanti à 100 %.

L'oxyde d'osmium est utilisé à des fins médicales et en biologie. De nombreux implants et stimulateurs cardiaques sont fabriqués à l'aide de la substance en question. Ces derniers sont fabriqués à partir de platine, qui contient 10 % d'osmium.

Les stylos-plumes sont souvent fabriqués avec des pointes en métal en question. Ces produits sont plus durables que les échantillons aux extrémités dorées.

Intéressant! Si vous fabriquez un alliage d’osmium avec de l’aluminium, il sera incroyablement ductile. Il peut être retiré plusieurs fois sans aucune déchirure de la substance.

Lorsque la pression est supérieure à 770 GPa, les électrons situés dans les orbitales internes interagiront dans l'osmium, mais la structure du métal ne changera pas du tout.

Méthodes d'obtention de la substance

L'osmium est le plus souvent stocké sous forme de poudre. Sous cette forme, le métal réagit facilement et peut être traité thermiquement sans aucune difficulté. Os ne fond pas et ne peut pas être marqué si le métal est en forme pure.

À l’aide de rayons électroniques (parfois d’arc), le métal est transformé en lingots. Les monocristaux sont créés par fusion de zone. Mais cette méthode de fabrication est très coûteuse, et donc le prix des produits créés est élevé. Mais il existe des personnes uniques qui savent créer des cristaux à partir de poudre. Il s'agit d'un processus long et complexe qui demande beaucoup d'énergie, mais il y a quand même des résultats.

On a dit précédemment que l'osmium avait mauvaise odeur. La substance tétroxyde est largement utilisée en médecine. On l’appelle en plaisantant « beau et parfumé ». Les cristaux de tétroxyde peuvent être fabriqués à la maison, mais soyez prudent car la substance est toxique.

Par exemple, pour tuer une souris avec du tétroxyde, il faut 40 fois moins de cette substance que de l'acide cyanhydrique (considéré comme un poison reconnu contre les rongeurs). Cet effet néfaste s'explique par le fait qu'en pénétrant dans l'organisme, la substance devient instantanément métallique. C'est pourquoi la défaite se produit voies respiratoires et vision. Malgré cela, l’OsO4 est largement utilisé comme colorant dans l’industrie chimique.

Comment Os affecte-t-il le corps des êtres vivants ?

L'élément est très nocif et toxique pour les êtres biologiques. Lorsque l'osmium est inhalé, les poumons tombent en panne (un gonflement se produit) et la créature vivante développe une anémie.

Même lorsqu’une petite quantité de la substance est dans l’air, une personne ressent des larmoiements, des douleurs aux yeux et une conjonctivite peut se développer.

Il devient difficile de respirer, des spasmes dans les bronches et un goût métallique dans la bouche apparaissent. Si une personne n'est pas éloignée à temps de la zone affectée, elle risque la cécité, une insuffisance rénale, système nerveux, organes gastro-intestinaux. Mort possible.

Le métal affecte également l’intégrité de la peau. Il devient noir ou vert. Des ulcères et des cloques y apparaissent. Le tissu commence à mourir.

Vous pouvez être empoisonné par l'osmium au travail si la quantité de cette substance dans l'air est légèrement dépassée. Sur beaucoup production moderne L'osmium est présent dans l'air, même si, selon les experts, sa concentration dans l'air ne devrait pas y être du tout.

Tableau 1 - prix de l'osmium (1 g) par rapport aux autres métaux précieux (marché).

Conclusion

Bien que l’osmium soit considéré comme l’un des métaux les plus chers de la planète, son prix sur le marché n’est pas si élevé. Par exemple, 1 gramme d'or peut être acheté pour 2 000 à 2 500 roubles. Alors que l'osmium coûte environ 1 800 roubles par gramme.

Le coût de l’osmium varie partout, mais seul le Kazakhstan le vend au prix le moins cher hors marché. Le fait est que non seulement l’osmium, mais aussi son isotope (l’osmium 187) sont négociés sur le marché mondial. C’est le deuxième qui a un coût incroyable, en raison de la difficulté de traitement, de séparation des autres isotopes et de son utilisation limitée.

Il est désormais clair combien coûtent l’osmium 187 et l’Os ordinaire au prix du marché. L'Os ordinaire est un mélange d'isotopes.

Plusieurs dizaines de kilos par an. C'est la production d'osmium. Il fait partie des métaux les plus chers au monde et occupe la deuxième place après le Californie.

Nous vous dirons plus tard combien ils donnent pour un gramme. Notons pour l'instant que le coût élevé des matières premières ne justifie leur utilisation que là où le résultat est plus important.

Le résultat est osmium en fournit un dont les autres métaux ne sont pas capables. Pourquoi? La réponse sera une liste des propriétés de l'élément.

Propriétés de l'osmium

L'osmium est un métal, insoluble dans les alcalis. Même leurs puissants représentants sont impuissants face à l’élément.

De plus, il reste indemne dans les mélanges et les acides. , auquel appartient par exemple l'osmium, se prête à l'eau régale.

L'inertie chimique permet l'utilisation alliages d'osmium et les revêtements fabriqués à partir de celui-ci dans des environnements agressifs. Exemples spécifiques Nous le décrirons dans un chapitre séparé.

Les matières premières des produits sont généralement - osmium en poudre. Ce n'est pas difficile à obtenir, car la substance s'effrite facilement.

Sous forme de poudre, l'osmium, bien que lentement, se dissout dans les concentrés azotés et sulfuriques, réagit avec les vapeurs, et.

On peut l'obtenir à partir de poudre amalgame d'osmium, c'est-à-dire sa solution dans .

L'interaction de l'osmium avec d'autres substances s'accompagne d'une odeur désagréable et piquante.

C'est « l'arôme » du héros. Il doit son nom à son découvreur, le chimiste britannique William Wollaston. Du grec « osmium » est traduit par « odeur ».

L'apparence de l'élément, au contraire, est attrayante. Le métal est considéré comme l’un des plus beaux. Cristaux d'osmium bleu argenté.

Le métal est bleu foncé, moulé. La poudre de l'élément est d'un violet foncé.

Cependant, avec une telle apparence, " carrière de mannequin« Osmium n’a pas fonctionné. ne travaillez pas avec du métal.

En raison du prix et en même temps de la fragilité, l’élément ne peut pas être usiné.

Le caractère réfractaire de la substance l'interfère également. Osmium - élément, ne se ramollissant qu'à des températures supérieures à 3000 degrés Celsius.

Ce qui ne vous plaît pas est utile dans l’industrie lourde. Il y a un chapitre séparé pour les nuances.

Ici, il convient de dire qu'en plus du caractère réfractaire, il mérite l'attention densité d'osmium. Cela représente près de 23 grammes par centimètre cube.

Cet indicateur fait du héros de l'article le métal le plus lourd du monde. Versez la poudre d'osmium dans une bouteille en plastique.

Maintenant, versez de l'eau dans un seau en métal d'environ 20 litres. La bouteille sera plusieurs fois plus lourde.

L'effet des composés métalliques sur le corps est également grave. Oxyde d'osmium, ou d'autres substances qui en contiennent, affectent les organes internes, entraînent une perte de vision.

L'empoisonnement par les vapeurs des éléments peut être mortel. Le taux d'osmium dans l'atmosphère est 5 fois inférieur à celui de l'acide cyanhydrique, soit seulement 0,002 milligramme par mètre cube.

Dans ce contenu, le métal peut même être bénéfique. Ainsi, des scientifiques anglais ont prouvé que l'osmium bloque le développement des cellules cancéreuses.

Des thérapies à base d'osmium sont déjà en cours de développement maladies oncologiques. Où d'autre et comment le héros de l'article peut-il être utile, nous vous le dirons plus loin.

Applications de l'osmium

Avant la découverte des propriétés anticancéreuses de l’osmium, il était également utilisé par les médecins, mais dans les implants. Ils sont fabriqués à partir de métaux nobles afin d'éviter toute réaction allergique ou, en général, toute réaction avec l'environnement.

Chaque implant a le sien. L'osmium est nécessaire à la stimulation cardiaque, c'est-à-dire qu'il remplace les éléments du cœur.

Des implants composés de 10 % d'osmium y sont implantés. Le reste est .

Il n'est pas surprenant que le coût de l'équipement soit comparable au prix du travail des meilleurs chirurgiens dans les meilleures cliniques du monde.

Du groupe du platine, l’osmium est le métal le moins consommé. En raison de son coût élevé et de sa rareté, ils recherchent un remplaçant.

Ainsi, au siècle dernier, le héros de l'article faisait partie des lampes à incandescence, en tant que métal le plus réfractaire.

Mais une alternative intéressante a été trouvée. Le dernier filament a été utilisé pendant plusieurs décennies.

N'a pas perdu son utilité application d'osmium, en tant que composant d'alliages pour appareils et outils.

Les produits avec les métaux les plus lourds battent des records de résistance à l'usure. Il est composé d'un élément dont le seul rival est son caractère réfractaire et son immunité aux réactifs chimiques.

Si vous souhaitez vous procurer un cutter qui ne se démolit pas, ou un scalpel pouvant opérer sur tous les êtres vivants, commandez des instruments à l'osmium.

Acheter de l'osmium les industriels recherchent également la technologie de mesure. Il contient du métal sur les axes et les flèches.

Pour eux, l’absence de propriétés est importante. L'osmium correspond à la demande. À propos, le héros de l'article est également utile dans les mécanismes.

L'élément est généralement utilisé dans modèles d'élite. Les Rolex valent donc des millions de dollars pour une bonne raison.

Le prix ne se limite pas au prestige, au mécanisme et au boîtier de haute qualité de l’entreprise. On retrouve également des éléments précieux à l’intérieur de la montre. L'osmium est un métal noble, et ce n'est pas pour rien qu'il est classé dans le groupe du platine.

Parmi les alliages d'osmium, les plus courants sont les duos avec et. Ils sont produits, par exemple, pour des pointes techniques présentant une résistance physique et chimique accrue.

Les contacts électriques sont fabriqués à partir d'un alliage avec. Vente d'osmium C'est également possible pour la réalisation de contacts électriques. En plus du métal le plus lourd, du tungstène y est également ajouté.

Tétroxyde d'osmium utilisé en microscopie électronique. Voici le plus Heavy métal sert de fixateur d'objets biologiques. Un élément rare assure la sécurité des microstructures de leurs cellules.

Le tétroxyde est le composé le plus couramment utilisé osmie. Son photo peut être mis en ligne avec la légende « catalyseur ».

Dans ce rôle, l'osmium est plus efficace. En particulier, la synthèse, la production de certains médicaments et l’hydrogénation de la matière organique ne peuvent se faire sans le héros de l’article.

Passons maintenant aux informations promises sur l’industrie lourde. Osmium 187, et d'autres isotopes de la substance, sont utilisés dans les fusées, les avions et également dans les ogives militaires.

Le métal les renforce et leur permet de résister à des températures et charges extrêmes.

187e isotope de l'osmium- juste un d'entre eux. Le métal possède plusieurs types de nucléides. Ce sont des types d’atomes. Ils diffèrent par le nombre de neutrons dans son noyau.

Tous les isotopes de l'osmium sont similaires en termes de point de fusion, d'apparence. Cela complique la séparation des particules et leur extraction.

Du coup, ça saute encore plus coût de l'osmium. Voyons ce que les industriels doivent traverser pour apporter de la poudre de métal au monde.

Extraction d'osmium

"Tamara et moi partons en couple." Phrase de comptine peut également être appliqué à l’osmium. Seulement, il « marche à deux » avec.

Le métal n’est pas présent séparément dans la nature. Ainsi, les industriels sont confrontés à la tâche non seulement de séparer les isotopes du héros de l'article, mais aussi de le séparer de son « camarade ».

Avec l'osmium, l'iridium, le palladium et d'autres platinoïdes sont souvent accompagnés des plus chanceux.

Dans ce document, avec la Tasmanie, les États-Unis,L'Australie et la Colombie contiennent les principales réserves de cette substance rare. Mais les gisements les plus importants se trouvent en Afrique du Sud.

Par conséquent, il établit largement prix de l'osmium. Dans quoi sont-ils cette année, nous vous le dirons dans le dernier chapitre.

Prix ​​de l'osmium

Prix ​​de l'osmium par gramme dépasse 200 000 $. Il s’agit de données provenant des métaux les plus chers. Cependant, il a été élaboré au début des années 2000.

La situation a changé. Il y a une tendance à augmenter la production. L’osmium étant extrait comme sous-produit, la production a temporairement augmenté jusqu’à 200 kilogrammes par an et, par conséquent, le coût de la substance la plus lourde a diminué.

Cependant, étant donné les réserves limitées de platine et d’osmium, le prix continuera d’augmenter à long terme.

L'exception sera une situation dans laquelle les scientifiques trouveront un remplaçant digne et plus rentable pour le héros de l'article.

Il convient de noter que le prix de l’osmium varie en fonction du type d’isotope. Le plus pratique, le plus résistant aux produits chimiques et est le 187ème.

On demande le maximum pour lui. Il existe également les 188ème, 189ème, 190ème, 191ème et 192ème nucléides.

Parmi ceux-ci, seuls 191 ne sont pas stables, c'est-à-dire qu'ils peuvent être utilisés dans industrie nucléaire, par conséquent, est également très apprécié, mais est presque en deçà de la 187e place.

La plupart de la population sait que l’or et le platine sont les métaux les plus chers. Le prix de l'osmium par gramme, qui appartient au groupe du platine, est inférieur en valeur à celui de l'or.

Pourquoi l'osmium est-il si cher ?

Chaque année, environ 2 600 tonnes d’or et une certaine quantité de platine sont extraites dans le monde. De plus, selon les statistiques, le volume de production de métaux précieux augmente chaque année de 1,5 %. Pendant ce temps, seuls 600 kg d'osmium sont extraits, cela est dû au fait qu'il est très difficile à trouver dans la nature. Et on ne le trouve pas sous sa forme pure. Et ils sont extraits par perçage des métaux du groupe du platine. C'est pourquoi un gramme coûte environ 12 à 15 USD ou 800 à 900 roubles en 2019. L’extraction de l’osmium implique de nombreuses difficultés. Premièrement, sa teneur dans la croûte terrestre est négligeable et, par-dessus tout, elle est dispersée sur toute la planète. La complexité de l'extraction et le coût élevé qui en résulte limitent l'utilisation de l'osmium dans l'industrie et il est donc utilisé là où l'effet économique de l'utilisation dépasse les coûts encourus pour l'extraction et le traitement.

L'osmium se trouve dans des fragments de météorites, qui sont des moments différents arrivé sur notre planète. Mais le plus souvent, il est extrait dans les mines. Vous pouvez souvent trouver un matériau tel que l'iridium à proximité. La quantité d'osmium produite est vraiment négligeable et pour répondre aux besoins de diverses industries, il est nécessaire d'utiliser du métal secondaire.

L'un des principaux exportateurs de ce métal est la République du Kazakhstan. Selon des informations non confirmées, le prix d'un gramme extrait dans ce pays est d'environ 10 000 dollars américains. Mais ce ne sont que des rumeurs, puisque le prix du métal par once est un secret commercial. L'ampleur du coût du métal nous fait réfléchir sur la faisabilité de son utilisation massive dans l'industrie, la médecine et la biologie.

Place dans le tableau périodique et propriétés de base

Le métal, désigné Os, est situé dans la cellule numéro 76. Les voisins les plus proches sont le rhénium et l'iridium. DANS conditions normales la substance a une couleur blanc argenté.

L'osmium a un numéro propriétés uniques. Par exemple, la densité est de 22,6 grammes par centimètre cube. À cet égard, il a dépassé l'iridium. Un métal trouvé dans la nature est constitué de plusieurs isotopes pratiquement impossibles à séparer. L'isotope le plus couramment utilisé est l'indice 187.

La température à laquelle l'osmium change de état d'agrégation et se transforme en état liquide est égal à 3 027 ºC. Le matériau commence à bouillir lorsqu'il atteint 5 500 ºC. La haute densité rendait le métal très cassant.

Caractéristiques d'extraction et d'application

Malgré son coût élevé, l’osmium n’est pas utilisé pour fabriquer des bijoux. La raison en est une mauvaise usinabilité. Il est quasiment impossible de l'usiner. De plus, nous ne devons pas oublier le caractère réfractaire et la fragilité.

Parmi les isotopes d'un métal assez rare, il y a le numéro 187. C'est celui-ci qui est utilisé dans la construction de la technologie spatiale. De plus, cela n'aurait pas pu arriver sans lui arme nucléaire. Utilisé pour créer des équipements électroniques impliqués dans le contrôle armes à fusée. À propos, ils sont également utilisés dans la construction d'installations de stockage de déchets nucléaires.

Application de l'osmium dans diverses industries

Comme indiqué ci-dessus, c'est l'un des rares matériaux à avoir une densité élevée : par exemple, un seau d'eau pèsera plus léger qu'une bouteille d'un demi-litre remplie de ce métal. Pendant ce temps, cette propriété - la dureté - n'est pratiquement pas demandée, contrairement à son autre propriété - la dureté.

L'osmium est utilisé comme additif pour produire de nombreux alliages. Même un petit ajout de métal confère aux alliages une incroyable résistance à l’usure. Un alliage additionné de ce matériau peut durer beaucoup plus longtemps que d'autres. De plus, les alliages additionnés d'osmium ont une résistance mécanique accrue et une résistance élevée à la corrosion. En raison de cette propriété, l’osmium et les alliages sont utilisés pour réduire la friction dans divers composants. Un alliage d'osmium et d'iridium est utilisé dans la production d'alliages super durs pour diverses industries.

En raison des propriétés indiquées, l'osmium est utilisé dans la fabrication d'équipements de mesure destinés à effectuer des mesures avec une grande précision.

À propos, l'osmium est utilisé dans la production de stylos automatiques. C'est pourquoi les stylos peuvent écrire pendant des années sans s'user.

Une autre propriété d’un métal rare est qu’il n’est pas magnétique. Et c’est la raison pour laquelle il est utilisé dans les mécanismes horlogers et les appareils mécaniques de navigation (boussole).

Le métal est utilisé comme catalyseur dans la production d'ammoniac, composés organiques. De plus, la production de catalyseurs avec des piles à combustible au méthanol ne peut se faire sans cela.

Il n'y a pas si longtemps, un alliage de tungstène et d'osmium était utilisé pour produire des filaments de lampes à incandescence. Cet alliage s'appelle Osram.

La microscopie n’est pas non plus dépourvue de métaux rares. Il est utilisé pour faire fonctionner des microscopes électroniques.

En médecine, l'osmium et ses oxydes sont utilisés dans les implants chirurgicaux et les stimulateurs cardiaques ainsi que pour remplacer les valvules pulmonaires. Cependant, le tétroxyde d'osmium est une toxine puissante et n'est pratiquement utilisé dans aucune industrie.

En fait, l’osmium sous sa forme pure est rarement utilisé en pratique. Ses composés, par exemple les oxydes, sont utilisés beaucoup plus souvent.

Fonctionnalités de stockage

L'osmium prêt est stocké sous forme de poudre. Comme sous forme de cristaux, il ne fond pas et ne peut en aucun cas être traité, il ne peut même pas être marqué. Le chauffage par rayonnement est utilisé pour produire des lingots de métal. Mais il existe des méthodes pour produire des cristaux à partir d'un matériau en poudre, par exemple le chauffage dans un creuset.

Un peu d'histoire

L'osmium en tant qu'élément a été découvert au début du XXe siècle par des scientifiques anglais. Ils ont mené des expériences sur la dissolution du platine dans l'eau régale. Il s'agit d'un mélange d'acide chlorhydrique et nitrique, capable de dissoudre les métaux sans laisser de résidus.

Au cours des expériences, un précipité est apparu et a été minutieusement examiné. En conséquence, un mélange d’osmium et d’iridium a été trouvé. D'ailleurs, des travaux similaires ont été menés en France.

Osmium

OSMIUM-JE; m.Élément chimique (Os), métal dur bleuâtre blanc(inclus comme composant dans les alliages ultra-durs et résistants à l'usure).

(lat. Osmium), Os, élément chimique du groupe VIII tableau périodique, fait référence aux métaux platine. Nom du grec. osmē - odeur, basée sur l'oxyde odorant OsO 4. Densité 22,61 g/cm3 t 3027°C. Catalyseur pour de nombreuses réactions, composant d'alliages ultra-durs et résistants à l'usure avec l'iridium.

OSMIUM (lat. Osmium), Os (lire « osmium »), un élément chimique de numéro atomique 76, masse atomique 190,2.
Il existe sept isotopes stables dans la nature : 184 Os (0,018 %), 186 Os (1,59 %), 187 Os (1,64 %), 188 Os (13,3 %), 189 Os (16,1 %), 190 Os (26,4 %) et 192 Os (41,1 %). La configuration des couches électroniques externe et pré-externe est 5s 2 p 6 5d 6 6s 2. États d'oxydation +4, +6, +8 (les plus typiques), +1, +3, +5 (valences I, III, IV, V, VI, VIII). Appartient aux métaux du platine. (cm. MÉTAUX PLATINE) Situé dans le groupe VIII du tableau périodique des éléments, dans le sous-groupe du fer, en 6ème période. Rayon atomique 0,135 nm, rayon ionique de l'ion Os 4+ - 0,077 (numéro de coordination 6), Os 5+ - 0,072 (6), Os 6+ - 0,069 (6), Os 7+ - 0,067 (6), Os 8 +- 0,053 nm (4). Les énergies d'ionisation successives sont de 8,5, 17 et 25 eV. Électronégativité selon Pauling (cm. PAULING Linus) 2,1.
L'osmium est un métal lourd blanc argenté.
Histoire de la découverte
Découvert en 1804 par le chimiste anglais S. Tennant (cm. TENNANT Smithson) dans la poudre noire restant après la dissolution du platine (cm. PLATINE)à l'eau régale (cm. EAU RÉGALE). L'osmium se caractérise par la formation de tétroxyde OsO 4 avec une odeur âcre. D'où le nom de l'élément, qui vient du grec « osme » - odeur.
Être dans la nature
L'osmium est un élément très rare, sa teneur dans la croûte terrestre est de 5,10 à 6 % en masse. Présent naturellement dans les minerais polymétalliques qui contiennent également du platine. (cm. PLATINE) et palladium (cm. PALLADIUM (élément chimique))(minerais sulfurés de cuivre-nickel et de cuivre-molybdène). Les principaux minéraux sont des alliages naturels d'osmium et d'iridium (nevyanskite (cm. IRIDIUM OSMEUX), systertskite) et platine. Se présente sous forme de composés avec du soufre (cm. SOUFRE) et l'arsenic (cm. ARSENIC)(erlichmanite, laurite d'osmium, osarsitte). Elle fait partie de la chalcopyrite en tant qu'impureté isomorphe. (cm. CHALCOPyRITE) , pyrrhotine (cm. PYRRHOTITE), pentlandite, (cm. PENTLANDITE) cubanite, magnétite (cm. MAGNÉTITE). En règle générale, la teneur en osmium des minerais ne dépasse pas 1,10 à 3 %.
Reçu
Le processus d'isolement et de séparation des métaux du platine, conduisant à la séparation de ces métaux et à la production d'osmium, est décrit dans l'article iridium (cm. IRIDIUM). Une autre façon d’isoler l’osmium des matières premières enrichies consiste à calciner un concentré de métaux du platine dans l’air à des températures de l’ordre de 800 à 900°C. Dans ce cas, les vapeurs d'OsO 4 se subliment et sont ensuite absorbées par la solution de NaOH.
En évaporant la solution, un sel est isolé, le perosmate de sodium, qui est ensuite réduit avec de l'hydrogène à 120°C en osmium :
Na 2 + 3H 2 = 2NaOH + Os + 4H 2 O.
Dans ce cas, l'osmium est obtenu sous forme d'éponge.
Proprietes physiques et chimiques
L'osmium est un métal lourd blanc argenté (densité à 20°C 22,65 g/cm3). Grille hésagonale, type Mg, UN= 0,27353 nm, Avec= 0,43191 nm. Point de fusion 3027°C, point d'ébullition 5027°C. À des températures inférieures à 0,66 K, l'osmium entre dans l'état supraconducteur. Osmium métal paramagnétique (cm. PARAMAGNÉTIQUE). Dans la série des potentiels standards, il se trouve à droite de l'hydrogène (cm. HYDROGÈNE), ne réagit pas avec les acides non oxydants et l'eau.
L'activité chimique de l'osmium dépend de son état. L'osmium compact commence à s'oxyder dans l'air à des températures supérieures à 400°C, et la fine poudre d'osmium s'oxyde lentement en OsO 4 déjà à température ambiante.
L'osmium compact ne se dissout pas dans l'acide chlorhydrique chaud et l'eau régale bouillante (cm. EAU RÉGALE), et l'osmium finement broyé est oxydé dans l'acide nitrique et l'acide sulfurique bouillant en un oxyde supérieur :
Os + 8HNO 3 = OsO 4 + 4H 2 O + 8NO 2
Lorsqu'il est chauffé, l'osmium réagit avec le fluor (cm. FLUOR), chlore (cm. CHLORE), oxygène (cm. OXYGÈNE), gris (cm. SOUFRE), autres chalcogènes (cm. CHALCOGÈNES) et les non-métaux.
Os + 3F 2 = OsF 6 (à 250-300°C),
Os + Cl 2 = OsCl 4 (à 650-700°C).
Lorsqu'il est fondu en présence d'agents oxydants, l'osmium réagit avec les alcalis. Dans ce cas, des osmates (VI) se forment - sels d'acide osmique instable H 2 OsO 4 :
2Os + 4NaOH + 3O 2 = 2Na 2 OsO 4 + 2H 2 O
L'osmium se caractérise surtout par la formation des oxydes OsO 4 et OsO 2. Les oxydes OsO et OsO 3 existent en phase gazeuse.
Le tétroxyde d'osmium OsO 4 présente des propriétés acides et est un puissant agent oxydant.
OsO 4 + NaOH = Na 2.
Le dioxyde d'osmium OsO 2 est obtenu par déshydratation minutieuse dans une atmosphère d'azote Os(OH) 4 . Dans ce cas, une modification noire OsO 2 se forme. Elle est plus réactive que la modification brune d'OsO 2, obtenue par électroréduction d'une solution alcaline d'OsO 4 ou par réaction de l'osmium avec OsO 4 :
Os + OsO 4 = 2OsO 2.
L'hydroxyde d'osmium(IV) Os(OH) 4 (OsO 2 ·2H 2 O) est obtenu en réduisant les sels d'osmium(VI) - les osmates avec de l'alcool éthylique.
Pour les états d'oxydation de l'osmium 0 et +2, la formation de composés organosmium avec une liaison Os-C ou de carbonyles est la plus typique :
Os + 5CO = Os(CO)5 .
3Os(CO)5 = Os3 (CO)12 + 3CO
Os 3 (CO) 12 + 6Na = 3Na 2 Os(CO) 4.
Application
L'osmium est un composant d'alliages ultra-durs et résistants à l'usure avec l'iridium (pièces d'instruments de haute précision, petits contacts de précision), avec l'iridium et le ruthénium (pointes de stylo), avec le tungstène et le molybdène (cathodes des diodes thermoioniques) et un composant en matériau composite (contacts électriques). OsO 4 est utilisé pour colorer les préparations biologiques.
Action physiologique
Les composés d'osmium, particulièrement les plus volatils, sont très toxiques. Le tétroxyde d'OsO 4 irrite les muqueuses et affecte le système respiratoire. La concentration maximale admissible dans l'air est de 0,002 mg/m3.

Dictionnaire encyclopédique. 2009 .

Voyez ce qu’est « osmium » dans d’autres dictionnaires :

osmium- l'osmium, je... Dictionnaire d'orthographe russe

- (grec, de osme odeur, de ozo je sens). Le métal, du groupe du platine, est de couleur blanc bleuâtre, inflammable, très dur et fragile, et est rare. Dictionnaire mots étrangers, inclus dans la langue russe. Chudinov A.N., 1910. OSMIUS grec, de osme, ... ... Dictionnaire des mots étrangers de la langue russe

- (symbole Os), ÉLÉMENT DE TRANSITION blanc-bleu, métal, découvert en 1803. Étant l'élément le plus dense, l'osmium se trouve dans les composés avec le platine. Il est obtenu principalement comme sous-produit de la fusion du nickel. Comme l'IRIDIUM, l'osmium... ... Dictionnaire encyclopédique scientifique et technique

L'osmium est un élément chimique du système correspondant éléments chimiques. Dans son état normal, il s'agit d'un métal de transition du groupe du platine se présentant sous la forme d'un métal blanc brillant de teinte argentée avec une teinte bleue. Ce type Les matériaux ont la densité la plus élevée parmi d'autres avec l'iridium, cependant, ce dernier perd un peu.

Ce type de matériau est isolé des matières premières enrichies en métal platine par perçage à une température de 800 à 900 degrés Celsius dans l'air.

Tableau de gravité spécifique de l'osmium

L’osmium étant un matériau complexe, il n’est pas possible de calculer indépendamment sa densité sur le terrain. Ces calculs sont effectués dans des laboratoires chimiques spéciaux. Cependant, la densité moyenne de l'osmium est connue et est égale à 22,61 g/cm3.

Pour simplifier les calculs, un tableau avec les valeurs est présenté ci-dessous densité spécifique l'osmium, ainsi que son poids en fonction des unités de calcul.

Propriétés de l'osmium

Ce matériau est fragile, mais en même temps, c'est un métal très dur avec une densité spécifique élevée. Il est difficile à usiner, en raison de sa fragilité, de sa dureté et de sa haute température fondre, ainsi que basse pression vapeur Le point de fusion de l’osmium est de 3 033 degrés Celsius et le point d’ébullition est de 5 012 degrés Celsius. Ce type de matériau appartient au groupe des matériaux paramagnétiques.

L'osmium sous forme de poudre réagit bien avec les halogènes, le sélénium, le phosphore, l'oxygène, les vapeurs de soufre, le soufre et acide nitrique lorsqu'il est chauffé. N'interagit pas sous forme compacte avec les alcalis et les acides. Il a une faible vitesse de réaction avec l’eau régale et l’acide nitrique.

Ce type de matériau est l’un des rares métaux à former des amas ou des composés polynucléaires.

N'a aucun effet sur rôle biologique organismes vivants et est extrêmement toxique.

Obtention d'osmium

DANS forme naturelle introuvable dans la nature. Ce matériau est toujours associé à un autre type de métal du groupe du platine, l'iridium. L'osmium est extrait avec le platine. Une fois traité, de l'iridium osmique est libéré, qui est divisé en composants distincts - l'iridium et l'osmium. L'osmium est ensuite purifié, traité avec des acides et réduit à l'hydrogène dans un four électrique, ce qui donne un métal pur avec une concentration allant jusqu'à 99,9 %.

Applications de l'osmium

Il est largement utilisé comme catalyseur de réactions et comme composant des alliages avec l'iridium. Les principales orientations doivent être soulignées :