Osmium : le métal le plus cher et le plus lourd.

Ce n’est pas l’or ou le platine qui sont les métaux les plus chers du tableau de D.I. Mendeleïev, mais l’osmium. Il s'agit d'un métal rare et coûteux de couleur blanc argenté avec une teinte grise de teinte bleue. Les chimistes considèrent ce métal comme noble, appartenant au groupe du platine.

Se compose de plusieurs isotopes. Ils sont très difficiles à séparer, ce qui se reflète dans leur coût. L'isotope le plus populaire est l'Osmium-187.

On suppose que 0,5 % de la masse de la croûte terrestre est constituée d'osmium et qu'elle se trouve dans le noyau. La proportion entre taille et poids est surprenante. Un kilogramme de composé est comparable en taille à la taille moyenne œuf de poule. Un récipient de 0,5 litre rempli de poudre d'osmium pèse plus de 15 kg. Mais le désir de lancer des haltères à partir d'un matériau aussi pratique en termes de rapport taille/poids disparaît immédiatement non seulement à cause du prix de la poudre, pour certains ce n'est pas un problème, mais à cause de son extrême rareté et de son inaccessibilité.

Vous ne pourrez pas trouver de lingots dans les forêts, les montagnes ou les réservoirs. Jusqu’à présent, aucune pépite n’a été trouvée. Il est extrait de gisements de minerai composés de minerais d'iridium, de platine, de platine-palladium, de cuivre et de nickel. Mais sa teneur en osmium est de 0,001%. Et on le trouve également dans les météorites. Certes, les isotopes s'en séparent après plus de 9 mois. Par conséquent, la production industrielle utilisant l’osmium coûte matières premières secondaires, ce qui n'est pas beaucoup moins cher.

La production totale annuelle du métal le plus lourd dans le monde est de plusieurs dizaines de kilogrammes. Mais l’extraction du platine, où l’osmium est présent et est simultanément extrait, est en augmentation. Les chiffres sont déjà de 200 kg par an. Ainsi, la tâche ne se pose pas tant de rechercher de l'osmium, mais d'en trouver davantage. manière bon marché le séparant de ses « voisins ».

Le groupement minier et métallurgique de Norilsk a obtenu un certain succès dans cette tâche. Nous avons obtenu du métal pur à partir de minerais de cuivre-nickel. Sa quantité sur la planète est de 0,000005% de la masse totale rochers. Mais en Russie, c'est le cas. Et au Kazakhstan. Et les principales réserves sont situées en Tasmanie, en Amérique et en Australie. Les plus grands sont concentrés dans Afrique du Sud. C'est elle qui dicte les prix.

Histoire de la découverte et des propriétés naturelles

En 1803-1804 en Angleterre, lors d'expériences sur le platine avec de l'eau régale (un mélange d'acide nitrique et d'acide chlorhydrique), dans le précipité inconnu résultant, après dissolution du platine, un tranchant, mauvaise odeur, qui rappelle le chlore. Grâce à cette odeur, le métal nouvellement découvert tire son nom. C'est vrai, sur grec. Du grec « osmium » est traduit par « odeur ».

Formellement, c'est parce qu'il fait partie du groupe platine. C'est là que s'arrête la vraie noblesse. Les propriétés de ce métal, tant chimiques que physiques, n'ont pas encore été entièrement étudiées. caractéristiques physiques plus ou moins clarifié il y a quelques années.

Osmium

Prix

Le coût élevé est dû à la quantité limitée. Comme il est rare dans la nature et que la production est coûteuse, le marché réagit en conséquence. Si on le compare à l’or, ce sera des milliers de tonnes d’or contre plusieurs dizaines de kilogrammes de production. D'où le prix - il commence à 15 000 dollars et atteint 200 000 dollars le gramme. Sur le marché mondial, l’or est 7,5 fois moins cher.

De tels chiffres indiquent l'impopularité du matériel pour une utilisation généralisée. La résistance joue un rôle majeur dans l’utilisation de ce métal lourd dans les alliages. Les produits deviennent incroyablement résistants à l'usure grâce à l'ajout de très petites portions de métal à la composition.

Application

Largement production industrielle L'osmium est rarement utilisé en raison de son coût élevé. Mais là où l’effet peut dépasser les coûts matériels, il est bien entendu utilisé. La matière première se présente le plus souvent sous forme de poudre. Le métal lui-même est fragile et s’effrite facilement. Obtenir la poudre n’est pas difficile.

Plus de cas d'utilisation :

Tous les composés d’osmium ne conviennent pas. Mais les scientifiques y travaillent.

Danger et sécurité

Comme d'autres métaux lourds, l'osmium n'a pas l'effet le plus bénéfique sur les organismes vivants, y compris les humains. Tous les composés contenant de l'osmium sont nocifs les organes internes, entraînent une perte de vision. L'empoisonnement par les vapeurs de l'élément peut également entraîner la mort. Lors de l'observation des animaux, un développement marqué de l'anémie a été observé et les poumons ont cessé de fonctionner. On pense qu'il s'agit d'un œdème qui se développe rapidement.

Qu'est-ce que le tétroxyde d'osmium OsO4 ? Et c’est la substance même grâce à laquelle l’élément porte son nom. Extrêmement agressif. Son odeur ne peut être ignorée. Il n'y a plus d'odeur terrible et dégoûtante dans la nature. En cas d'intoxication, la peau est également touchée. Le derme devient vert, devient noir et peut même devenir mort. Des ampoules et des ulcères peuvent apparaître. Tout prend beaucoup de temps à guérir.

Le risque d'intoxication menace en premier lieu les travailleurs des locaux industriels à la moindre concentration de vapeurs dans l'air. Aucun normes acceptables Les scientifiques ne bégayent plus. Par conséquent, les vêtements spéciaux et les respirateurs requis sont courants dans les industries utilisant de l’oxyde d’osmium. Tout est scellé, les conteneurs sont scellés et stockés selon des règles déjà éprouvées.

Si, pour une raison impensable, un composé d'osmium pénètre dans vos yeux, vous devez les rincer longuement, environ 20 minutes. Eau courante propre. Et consultez immédiatement un médecin. En entrant dans le corps par Voies aériennes La vapeur d'osmium est neutralisée par le bicarbonate de sodium. Il est disponible en emballage aérosol. Beaucoup de lait à l'intérieur. Et rincez-vous le ventre.

Les avantages incontestables du métal le plus lourd

Selon des scientifiques anglais, ce métal lourd bloque le développement des cellules cancéreuses. Des méthodes de traitement du cancer utilisant l'osmium, bien que très lentement, sont déjà en cours de développement.

En médecine, en stimulation cardiaque, il est utilisé dans la fabrication d'implants dont la fabrication nécessite des métaux nobles pour prévenir le développement d'allergies. La composition de l'implant qui remplace les éléments cardiaques comprend 10 % d'osmium et 90 % de platine. Bien entendu, le prix de ces appareils est fixé en conséquence. La même proportion est utilisée pour fabriquer des valvules pulmonaires.

L'utilisation de composés d'osmium à des fins médicales se manifeste dans la production d'instruments particulièrement durables, tels que des scalpels et toutes sortes d'incisives en métal-céramique. Et cela nécessite très peu de matière première, mais l'effet est incroyable.

Les ajouts microscopiques d'osmium à l'acier de coupe permettent de créer des lames extrêmement tranchantes.

Les produits, dont l'utilisation implique l'utilisation du métal le plus lourd, s'avèrent inégalés en termes de résistance à l'usure.

Intérêt commercial

Les diverses propriétés étonnantes de l’osmium métallique suscitent un intérêt certain et une véritable surprise. Mais ces mêmes propriétés tuent carrément l’intérêt commercial. Et malgré tout, le prix sur le marché ne baisse pas.

Si d'un point de vue pratique, l'élément n° 76 parmi d'autres métaux du platine semble tout à fait ordinaire, alors du point de vue de la chimie classique (nous soulignons, classique chimie inorganique, et non la chimie des composés complexes), cet élément est très important.

Tout d'abord, contrairement à la plupart des éléments du groupe VIII, il se caractérise par une valence de 8+ et forme le tétroxyde stable OsO 4 avec l'oxygène. Il s'agit d'un composé particulier et, apparemment, ce n'est pas un hasard si l'élément n° 76 a reçu un nom basé sur l'un des propriétés caractéristiques son tétroxyde.

L'osmium est détecté par l'odorat

Une telle affirmation peut paraître paradoxale : après tout, nous ne parlons pas d'un halogène, mais d'un métal platine...

L'histoire de la découverte de quatre des cinq platinoïdes est associée aux noms de deux scientifiques anglais, deux contemporains. William Wollaston en 1803...1804 découvert le palladium et le rhodium, et un autre Anglais, Smithson Tennant (1761...1815), découvrit l'iridium et l'osmium en 1804. Mais si Wollaston a trouvé ses deux « propres » éléments dans la partie du platine brut dissoute dans l'eau régale, alors Tennant a eu de la chance en travaillant avec le résidu insoluble : il s'est avéré qu'il s'agissait d'un alliage naturel d'iridium et d'osmium.

Le même résidu a également été étudié par trois célèbres chimistes français : Collet-Descoti, Fourcroix et Vauquelin. Ils ont commencé leurs recherches avant même Tennant. Comme lui, ils ont observé le dégagement de fumée noire lors de la dissolution du platine brut. Comme lui, ils parvinrent, en fusionnant le résidu insoluble avec du potassium caustique, à obtenir des composés encore dissous. Fourcroix et Vauquelin étaient tellement convaincus qu'il y avait un nouvel élément dans le résidu insoluble du platine brut qu'ils lui donnèrent par avance un nom - pten - du grec πτηνος - ailé. Mais seul Tennant a réussi à séparer ce résidu et à prouver l'existence de deux nouveaux éléments : l'iridium et l'osmium.

Le nom de l'élément n°76 vient de mot grecοσμη, qui signifie « odeur ». Une odeur désagréable et irritante, semblable à celle du chlore et de l'ail, est apparue lors de la dissolution du produit de fusion de l'osmiridium avec l'alcali. Le porteur de cette odeur s'est avéré être l'anhydride d'osmium, ou tétroxyde d'osmium OsO 4. Plus tard, il s’est avéré que l’osmium lui-même pouvait sentir tout aussi mauvais, bien que beaucoup plus faible. Finement broyé, il s'oxyde progressivement dans l'air, se transformant en OsO 4...

Métal d'osmium

L'osmium est un métal blanc étain avec une teinte bleu grisâtre. C'est le plus lourd de tous les métaux (sa densité est de 22,6 g/cm3) et l'un des plus durs. Cependant, l’éponge d’osmium peut être réduite en poudre car elle est fragile. L'osmium fond à une température d'environ 3 000°C et son point d'ébullition n'a pas encore été déterminé avec précision. On estime qu’elle se situe aux alentours de 5 500°C.

La grande dureté de l’osmium (7,0 sur l’échelle de Mohs) est peut-être l’une de ses propriétés physiques les plus utilisées. L'osmium est introduit dans la composition des alliages durs qui présentent la plus haute résistance à l'usure. Dans les stylos-plumes coûteux, la pointe du stylo est soudée à partir d'alliages d'osmium avec d'autres métaux platine ou avec du tungstène et du cobalt. Des alliages similaires sont utilisés pour fabriquer de petites pièces d’instruments de mesure de précision sujettes à l’usure. Petit - parce que l'osmium est peu répandu (5,10 à 6 % du poids de la croûte terrestre), dispersé et coûteux. Cela explique également l’utilisation limitée de l’osmium dans l’industrie. Cela ne s'applique qu'aux endroits où un effet important peut être obtenu avec une petite quantité de métal. Par exemple, dans industrie chimique, qui tente d'utiliser l'osmium comme catalyseur. Dans les réactions d'hydrogénation matière organique Les catalyseurs à l'osmium sont encore plus efficaces que les catalyseurs au platine.

Quelques mots sur la position de l'osmium parmi les autres métaux du platine. Extérieurement, il en diffère peu, mais c'est l'osmium qui a le plus hautes températures fondant et bouillant parmi tous les métaux de ce groupe, il est le plus lourd. Il peut également être considéré comme le moins « noble » des platinoïdes, puisqu’il est oxydé par l’oxygène de l’air déjà à température ambiante (à l’état finement broyé). L'osmium est également le plus cher de tous les métaux du platine. Si en 1966 le platine était évalué sur le marché mondial à 4,3 fois plus cher que l'or et l'iridium à 5,3 fois, alors le même coefficient pour l'osmium était de 7,5.

Comme les autres métaux du platine, l'osmium présente plusieurs valences : 0, 2+, 3+, 4+, 6+ et 8+. Le plus souvent, vous pouvez trouver des composés d'osmium tétra- et hexavalent. Mais lorsqu’il interagit avec l’oxygène, il présente une valence de 8+.

Comme les autres métaux du platine, l'osmium est un bon agent complexant et la chimie des composés de l'osmium n'est pas moins diversifiée que, par exemple, la chimie du palladium ou du ruthénium.

Anhydride et autres

Sans aucun doute, le composé le plus important de l'osmium reste son tétroxyde OsO 4, ou anhydride d'osmium. Comme l'osmium élémentaire, OsO 4 possède des propriétés catalytiques ; OsO 4 est utilisé dans la synthèse du médicament moderne le plus important - la cortisone. À études microscopiques Le tétroxyde d'osmium est utilisé comme agent colorant dans les tissus animaux et végétaux. OsO 4 est très toxique, très irritant pour la peau, les muqueuses et particulièrement nocif pour les yeux. Tout travail avec ça substance utile nécessite une extrême prudence.

Extérieurement, le tétroxyde d'osmium pur semble assez courant - des cristaux jaune pâle, solubles dans l'eau et le tétrachlorure de carbone. À une température d'environ 40°C (il existe deux modifications d'OsO 4 avec des points de fusion similaires), ils fondent et à 130°C le tétroxyde d'osmium bout.

Un autre oxyde d'osmium - OsO 2 - poudre noire insoluble dans l'eau - importance pratique n'a pas. Pas encore trouvé non plus application pratique et d'autres composés connus de l'élément n° 76 - ses chlorures et fluorures, iodures et oxychlorures, le sulfure d'OsS 2 et le tellurure d'OsTe 2 - des substances noires à structure pyrite, ainsi que de nombreux complexes et la plupart des alliages d'osmium. Les seules exceptions sont certains alliages de l'élément n° 76 avec d'autres métaux du platine, du tungstène et du cobalt. Leur principal consommateur est la fabrication d’instruments.

Comment obtient-on l’osmium ?

L'osmium natif n'a pas été trouvé dans la nature. Il est toujours associé dans les minéraux à un autre métal du groupe du platine : l'iridium. Il existe tout un groupe de minéraux d'osmure d'iridium. Le plus courant d’entre eux est la nevyanskite, un alliage naturel de ces deux métaux. Il contient plus d'iridium, c'est pourquoi la nevyanskite est souvent appelée simplement iridium osmique. Mais un autre minéral - le sysertskite - est appelé iridure d'osmium - il contient plus d'osmium... Ces deux minéraux sont lourds, avec un éclat métallique, et ce n'est pas surprenant - telle est leur composition. Et il va sans dire que tous les minéraux du groupe des iridiums osmiques sont très rares.

Parfois, ces minéraux apparaissent indépendamment, mais le plus souvent, l'iridium osmique fait partie du platine brut natif. Les principales réserves de ces minéraux sont concentrées en URSS (Sibérie, Oural), aux États-Unis (Alaska, Californie), en Colombie, au Canada et dans les pays d'Afrique du Sud.

Naturellement, l'osmium est extrait avec le platine, mais le raffinage de l'osmium diffère considérablement des méthodes d'isolement des autres métaux du platine. Tous, à l'exception du ruthénium, sont précipités à partir de solutions, tandis que l'osmium est obtenu par distillation du tétroxyde volatil.

Mais avant de distiller OsO 4, il est nécessaire de séparer l'osmure d'iridium du platine, puis de séparer l'iridium et l'osmium.

Lorsque le platine est dissous dans l'eau régale, les minéraux du groupe des osmures d'iridium restent dans les sédiments : même celui-ci, parmi tous les solvants, ne peut vaincre ces alliages naturels les plus stables. Pour les transformer en solution, le précipité est fusionné avec huit fois plus de zinc - cet alliage est relativement facile à transformer en poudre. La poudre est frittée avec du peroxyde de baryum BaO 3 , puis la masse résultante est traitée avec un mélange d'acides nitrique et chlorhydrique directement dans un appareil de distillation pour éliminer OsO 4 .

Il est capté avec une solution alcaline et un sel de composition Na 2 OsO 4 est obtenu. Une solution de ce sel est traitée à l'hyposulfite, après quoi l'osmium est précipité avec du chlorure d'ammonium sous forme de sel de Fremy Cl 2 . Le précipité est lavé, filtré puis calciné dans une flamme réductrice. C'est ainsi que l'osmium spongieux n'est pas encore assez pur.

Ensuite, il est purifié par traitement avec des acides (HF et HCl), puis réduit dans un four électrique sous un courant d'hydrogène. Après refroidissement, on obtient un métal d'une pureté allant jusqu'à 99,9 % d'O 3.

C'est le schéma classique pour obtenir de l'osmium - un métal encore utilisé de manière extrêmement limitée, un métal très cher, mais très utile.

Plus, plus...

L'osmium naturel est constitué de sept isotopes stables dont les nombres de masse sont 184, 186...190 et 192. Un schéma intéressant : plus le nombre de masse de l'isotope de l'osmium est élevé, plus il est répandu. La part de l'isotope le plus léger, l'osmium-184, est de 0,018 % et celle de l'isotope le plus lourd, l'osmium-192, de 41 %. Parmi les isotopes radioactifs artificiels de l’élément 76, celui qui a la durée de vie la plus longue est l’osmium-194, avec une demi-vie d’environ 700 jours.

Carbonyles d'osmium

Ces dernières années, les chimistes et les métallurgistes se sont de plus en plus intéressés aux carbonyles - des composés de métaux avec du CO, dans lesquels les métaux sont formellement de valence zéro. Le nickel carbonyle est déjà assez largement utilisé en métallurgie, ce qui permet d'espérer que d'autres composés similaires pourront à terme faciliter la production de certains matériaux précieux. Deux carbonyles sont désormais connus pour l'osmium. Pentacarbonyle Os(CO) 5 – po conditions normales liquide incolore (point de fusion – 15°C). Il est obtenu à 300°C et 300 atm. à partir de tétroxyde d'osmium et de monoxyde de carbone. À température et pression normales, Os(CO) 5 se transforme progressivement en un autre carbonyle de composition Os 3 (CO) 12 - jaune substance cristalline, fondant à 224°C. La structure de cette substance est intéressante : trois atomes d'osmium forment un triangle équilatéral dont les côtés mesurent 2,88 Å de long, et quatre molécules de CO sont attachées à chaque sommet de ce triangle.

Les fluorures, controversés et non controversés

« Les fluorures OsF 4, OsF 6, OsF 8 sont formés d'éléments à 250...300°C... OsF 8 est le plus volatil de tous les fluorures d'osmium, pb. 47,5° »... Cette citation est tirée du tome III de la « Concise Chemical Encyclopedia », publiée en 1964. Mais dans le tome III de « Fundamentals of General Chemistry » B.V. Nekrasov, publié en 1970, rejette l'existence de l'octafluorure d'osmium OsF 8. Nous citons : « En 1913, deux fluorures d'osmium volatils, décrits comme OsF 6 et OsF 8, ont été obtenus pour la première fois. On l'a cru jusqu'en 1958, lorsqu'il s'est avéré qu'ils correspondaient en fait aux formules OsF 5 et OsF 6. Ainsi, pendant 45 ans, il est apparu dans littérature scientifique OsF 8 n’a jamais réellement existé. De tels cas de « fermeture » des connexions décrites précédemment ne sont pas si rares.

A noter que parfois les éléments doivent aussi être « fermés »... Il reste à ajouter qu'en plus de ceux mentionnés dans la « Concise Chemical Encyclopedia », un autre fluorure d'osmium a été obtenu - l'instable OsF 7. Cette substance jaune pâle se décompose à des températures supérieures à –100°C en OsF 6 et en fluor élémentaire.

Les haltères et les haltères que les bodybuilders utilisent pour gonfler leurs muscles sont en acier. Les projectiles en plomb - ou mieux encore - perdraient un volume important. Mais c’est encore mieux d’utiliser l’osmium pour fabriquer des poids : Un kilogramme d’osmium est une petite boule qui peut facilement tenir dans un poing fermé. Bouteille d'un demi-litre d'osmium en poudre (c'est la forme sous laquelle le métal noble quitte les parois usine d'enrichissement) pèse nettement plus qu'un seau d'eau.

Mais personne n’est assez courageux pour lancer des poids en osmium : c’est trop réfractaire. Et le coût du métal est tel qu'un club d'athlétisme devrait travailler trois cents ans pour acheter un haltère en osmium...

Pas assez d'osmium !

Dans la nature, l'osmium se présente principalement sous la forme d'un composé avec l'iridium, qui fait partie du minerai natif de platine ou de platine-palladium. Les minéraux considérés comme matières premières pour l’extraction de l’osmium contiennent en moyenne un millième de pour cent du platine lourd « relatif ». Pendant toute la période de recherche, pas une seule pépite d'osmium n'a été extraite, même de la plus petite taille.

La faible quantité et la difficulté d’obtention de l’osmium déterminent le niveau de son prix. Il y a un demi-siècle, l’osmium était évalué sept à huit fois plus cher que l’or. Spéculation dernières années a conduit à l'émergence d'offres complètement insensées : un gramme d'osmium était vendu à la fois pour 10 000 et 200 000 dollars. Il a été vendu, mais il n'a pas été vendu : l'osmium n'est pas activement utilisé, bien qu'il soit utilisé dans certains endroits.

Découverte de l'osmium

Wollaston, qui a expérimenté les minerais de platine, était sur le point de découvrir l'osmium. Encouragés par ses succès, les Français Antoine de Fourcroix et Louis-Nicolas Vauquelin entamèrent leurs propres recherches et supposèrent à juste titre l'existence d'un nouvel élément, qui s'évaporait sous forme de fumée noire lors des expériences.

Fourcroix et Vauquelin donnèrent à cette substance le nom de « ptène » - qui signifie « volatile », et se calmèrent en attendant d'être reconnus. Cependant, le chimiste anglais Smithson Tennant a divisé le « pten » en deux métaux apparentés, dont l'un était appelé iridium en raison de la variété de couleurs de ses composés, et le second, en raison de sa puanteur irritante, était appelé osmium.

Ces choses arrivent événements importants en l'an 1803, généreux en découvertes.

Propriétés de l'osmium

Jusqu'à récemment, les points de fusion et d'ébullition étaient considérés comme conditionnellement égaux à 3 000° et 5 000°C : il n'existait aucun moyen de vérifier à grande échelle les calculs. Il y a seulement quelques années, il était possible de clarifier les paramètres physiques du métal. Apparemment, il s'avère qu'il est préférable de cuire des alliages d'osmium à la surface du Soleil...

Intéressant apparence osmie En se solidifiant à partir de la fusion, l'osmium forme des cristaux durs et cassants dont l'éclat argenté est ombré par une teinte bleu grisâtre (et même bleue). Les avantages externes de l'osmium pourraient attirer les bijoutiers, mais la forte activité chimique du métal et la toxicité de ses composés excluent la possibilité d'utiliser ce platine en bijouterie.

Applications de l'osmium

Les catalyseurs d'osmium sont utilisés dans l'hydrogénation de composés organiques, dans la production de médicaments et dans la synthèse de l'ammoniac. Certes, le coût élevé du métal oblige les industriels à rechercher des substituts abordables, et aujourd'hui l'osmium est de moins en moins courant dans l'industrie chimique.

Les axes, supports et douilles de support pour instruments de mesure de haute précision sont fabriqués en osmium solide et amagnétique. Et bien que les supports en rubis soient plus durs et moins chers que ceux en osmium, la durabilité du métal est parfois préférable pour la fabrication d'instruments.

L'osmium est dangereux et nécessite de la prudence

Il est presque impossible d'éviter l'oxydation de l'osmium, si le métal entre en contact avec l'oxygène atmosphérique. Par conséquent, aucune utilisation d’osmium dans

Élément ordinal avec le numéro d'atome 76 po système chimique DI. Le nom de Mendeleev est osmium. Sous forme solide, le métal a une couleur blanc argenté brillant avec des reflets bleutés. Considéré comme un métal lourd, la densité de l'osmium est de 22,6 g/cm3. Mais en même temps, il est fragile et peut servir à fabriquer de la poudre. C'est dans cet état que le métal fut découvert par le chimiste anglais S. Tennant. Métal de transition, faisant partie du groupe platine. Dans un petit état, il est susceptible de s'oxyder à température ambiante.

Propriétés de l'osmium

Le métal précieux est le plus dense (22,61 g/cm3) et le plus réfractaire. Les propriétés physiques de l'osmium sont les suivantes :

1. Fond à une température de 3047 °C, bout à 5025 °C, ne peut pas être traité. mécaniquement, ne peut pas être dissous dans l'acide et l'eau régale.

2. Il a une odeur désagréable, rappelant un mélange d'ail et d'eau de Javel, qui est ajouté pour donner à l'alliage de platine dureté et élasticité.

3. Masse atomique l'osmium est de 190,23 g/mol.

4. L'isotope 187 est le résultat de la désintégration de l'isotope du rhénium. En raison de son inertie chimique, l’alliage d’osmium est utilisé dans des environnements acides agressifs.

5. Le métal se broie facilement, sous forme de poudre violet se dissout lentement dans les acides, réagit à des composés tels que le soufre, le sélénium, le tellure et le phosphore.

6. À l’état friable, il réagit avec le mercure pour former un amalgame d’osmium.

7. Lorsqu'il interagit avec d'autres substances, il dégage une mauvaise odeur.

8. Extérieurement, les cristaux sont magnifiques. Après y avoir été exposé haute température il fond pour former des cristaux durs et cassants. La couleur du métal est gris-bleu avec des reflets argentés.

Ses caractéristiques externes pourraient être appréciées par les bijoutiers, mais en raison de sa toxicité et de son interaction chimique avec d'autres éléments, il n'est pas utilisé pour la production de bijoux.

La croûte terrestre est constituée de 0,5% de ce métal, principalement au centre de la terre - le noyau. Un morceau de métal, comme un œuf, pèse un kilogramme. Si la poudre de cette substance est versée dans un récipient de 0,5 litre, son poids sera de 16 kg.

Les propriétés chimiques du métal noble sont les suivantes :

• à l'état solide il s'oxyde à des températures supérieures à 400 C, en poudre il réagit déjà à température ambiante (OsO4) ;
• lorsqu'il est chauffé, interagit avec le soufre, le chlore, le fluor, le soufre et d'autres éléments chimiques ;
• il ne se dissout pas dans l'acide chlorhydrique bouillant, mais sous forme finement broyée se combine avec des molécules d'acide nitrique et s'oxyde : Os + 8HNO3 = OsO4 + 4H2O + 8NO2 ;
• le dioxyde d'osmium noir OsO2 est libéré lors de la déshydratation en atmosphère d'azote ;
• L'hydroxylosmium (IV)Os(OH)4 (OsO2 · 2H2O) est obtenu par réduction de sels métalliques (VI).

Il existe six isotopes dans la nature, l'un des 186 isotopes se désintègre en composés du groupe alpha. L'osmium existe le plus longtemps - 194 avec une demi-vie de deux ans. L'osmium diffère peu de ses collègues métaux du groupe du platine (ruthénium, palladium, osmium, iridium, platine), mais est supérieur aux autres métaux en raison de sa densité et de sa capacité à bouillir à des températures très élevées.

On le trouve dans la nature sous forme native sous forme de solution solide avec de l'iridium (minéraux nevyanskite et sysertskite).

Application

L'ajout d'osmium à divers alliages les rend plus stables, durables et non sujets à la mécanisation et à la corrosion.

1. Industrie électrochimique : utilisée dans les composés de tungstène, de nickel et de cobalt. Tous les produits sont résistants à l'usure.
2. L'introduction de métaux du groupe du platine dans les produits métalliques augmente leur résistance. Très peu de substance est nécessaire pour créer des lames tranchantes, des produits médicaux et des produits techniques.
3. Les stylos-plumes avec plume ne s'usent pas longtemps.
4. En cardiologie : le métal a trouvé son utilisation prévue dans les implants (pacemakers) et dans le remplacement des valvules pulmonaires.
5. Associé au tungstène, il est utilisé pour produire des filaments pour lampes électriques.
6. Il ne possède pas d’attraction magnétique, c’est pourquoi il a trouvé son application dans la fabrication de pièces horlogères.
7. Ses catalyseurs sont utilisés dans la production de médicaments et l'ammoniac est synthétisé. L'oxyde supérieur de ce métal est utilisé dans la production de médicaments artificiels et en laboratoire - il est utilisé pour colorer les tissus au microscope.
8. Le métal dur est utilisé dans la fabrication de supports et d'axes pour instruments de mesure de haute précision. En raison de sa dureté, le métal est utilisé dans la fabrication d’instruments.
9. L'osmium 187 et d'autres isotopes sont utilisés dans l'industrie lourde: fusées, avions de ligne, équipement militaire. Grâce à sa résistance à l’usure, il permet de résister aux conditions extrêmes.

Histoire de la découverte

L'osmium est un métal noble. Mais cela contredit son statut : traduit du grec, « osme » signifie odeur, c'est-à-dire chimiquement actif. Et la noblesse implique l'inertie de cette substance.

L'osmium a été découvert en 1803. Le chimiste anglais S. Tennant, en collaboration avec William H. Wollaston, a expérimenté la dissolution de l'osmium dans l'eau régale, mais rien n'a abouti. Des tests similaires ont été réalisés par les chimistes français Collet-Descoti, Antoine de Fourcroix et Vauquelin. Ils ont découvert un précipité insoluble dans cet élément minerai de platine. Élément chimique lui attribua le nom de Pten, du mot grec signifiant voler. Avec cette expérience, ils ont prouvé la présence de deux substances chimiques- l'osmium et l'iridium.

Où se trouve-t-il dans la nature et comment est-il obtenu ?

Dans la nature, le métal noble n’existe pas sous forme de pépites. Il est extrait des roches suivantes : sysertskite, nevyanskite, osmiiride et sarsite. Il fait partie des minerais de cuivre, de molybdène et de nickel. Selon certaines données, il contiendrait des composés d'arsenic et de soufre.

La part de la substance sur la planète est de 0,000005% de la masse totale de toutes les roches. Dans la nature, l'osmium se combine avec l'iridium dont le pourcentage varie de 10 à 50. Il existe des réserves de ce métal en Afrique, en Tasmanie, en Australie, aux États-Unis, au Canada, en Colombie et en Russie. Le plus pays riche en termes de teneur en osmium - Afrique du Sud (gisement complexe de Bushveld). Le métal noble se retrouve dans les alliages de platine natif, mais plus souvent dans les alliages d'osmium et d'iridium.

L’état friable est la forme d’existence la plus acceptable. Sous cette forme, il entre mieux réactions chimiques et exposé traitement thermique. Le métal du groupe du platine peut être obtenu des manières suivantes :

• utilisation d'un faisceau d'électrons ;
• chauffage à l'arc;
• utilisation de la fusion par zone sans creuset.

Cristaux obtenus la dernière façon très cher. Quelqu'un a réussi à faire pousser des cristaux à partir de poudre, mais la méthode est difficile et prend du temps.

Prix

Le métal est assez rare dans la nature et l’extraction de l’osmium est un projet coûteux, ce qui détermine donc son prix sur le marché. Dans les années 60 et 70 du 20e siècle, le métal précieux était plusieurs fois plus cher que l’or. Ils le vendaient à bas prix, mais il était évalué à un prix élevé; de ce fait, les offres sur le marché étaient stupéfiantes: un gramme de métal était estimé à 10 000 dollars et à 200 000 dollars. L’or n’a pas autant de valeur que son homologue du groupe platine.

Pourquoi l'osmium est-il dangereux ?

Le composé chimique osmium endommage les organes humains. L'inhalation de vapeurs entraîne issue fatale. Lorsque les animaux étaient intoxiqués, une anémie était observée et la fonction pulmonaire était altérée.

Savez-vous que l'oxyde de tétraosmium OsO4 est un composé plutôt agressif, et s'il est empoisonné, des bulles vertes ou noires apparaissent sur la peau. Ce n'est pas facile pour une personne, car le traitement prendra beaucoup de temps.

Ceux qui travaillent dans des industries dangereuses doivent se traiter avec prudence. À cette fin, les entreprises délivrent des combinaisons de protection et des respirateurs.