Osmiyum, atom numarası 76 olan kimyasal bir elementtir. D. I. Mendeleev'in kimyasal elementlerinin periyodik sisteminde, Os (lat. Osmium) sembolü ile gösterilir. Standart koşullar altında mavimsi-gümüş kırılgan bir geçiş metalidir. Platin metalleri grubuna aittir. Bu parametrede sadece iridyum ile karşılaştırılabilir yüksek bir yoğunluğa sahiptir (hesaplanan hata dikkate alındığında Os ve Ir yoğunlukları neredeyse eşittir).
Öykü
Osmiyum, 1804 yılında İngiliz kimyager Smithson Tennant tarafından platinin aqua regia'da çözülmesinden sonra kalan tortuda keşfedildi. Fransız kimyagerler Collet-Descoti, Antoine Francois de Fourcroix ve Vauquelin tarafından da benzer çalışmalar yapıldı ve bunlar da platin cevherinin çözünmeyen tortusundaki bilinmeyen bir elementin içeriği hakkında bir sonuca vardı. Varsayımsal öğeye pten (kanatlı) adı verildi, ancak Tennant'ın deneyleri bunun iki elementin bir karışımı olduğunu gösterdi - iridyum ve osmiyum.
Adını diğer Yunancadan almıştır. ὀσμή (koku), keskin kokulu uçucu oksit OsO 4'e göre (ozonu andırır).
Fiş
Osmiyum, platin metallerin zenginleştirilmiş ham maddesinden bu konsantrenin 800-900 °C sıcaklıkta havada kalsine edilmesiyle izole edilir. Bu durumda, son derece uçucu osmiyum tetroksit Os04'ün buharları nicel olarak süblime edilir ve daha sonra bir NaOH çözeltisi ile emilir.
Çözeltiyi buharlaştırarak, bir tuz izole edilir - daha sonra 120 ° C'de hidrojen ile osmiyuma indirgenen sodyum perosmat:
Na 2 + 3H 2 \u003d 2NaOH + Os + 4H20.
Osmiyum sünger şeklinde elde edilir.
Özellikler
Fiziksel
Osmiyum, yüksek sıcaklıklarda bile parlaklığını koruyan, çok yüksek özgül ağırlığa sahip gri-mavimsi, sert fakat kırılgan bir metaldir. Sertliği, kırılganlığı, düşük buhar basıncı (tüm platin metalleri arasında en düşük olanı) ve ayrıca çok yüksek erime noktası nedeniyle metalik osmiyumun işlenmesi zordur. Osmiyum, bu parametrede iridyumu biraz aşan, tüm kimyasal elementlerin en yoğunu olarak kabul edilir. Bu metaller için en güvenilir yoğunluk değerleri, kristal kafeslerinin parametrelerinden hesaplanabilir: iridyum için 22.562 ± 0.009 g/cm³ ve osmiyum için 22.587 ± 0.009 g/cm³. Bu metallerin çeşitli izotoplarını karşılaştırırken, 192 Os en yoğun olduğu ortaya çıkıyor. Osmiyumun alışılmadık derecede yüksek yoğunluğu, lantanid büzülmesinden kaynaklanmaktadır.
Kimyasal
Osmiyum tozu ısıtıldığında oksijen, halojenler, kükürt buharı, selenyum, tellür, fosfor, nitrik ve sülfürik asitlerle reaksiyona girer. Kompakt osmiyum asitler veya alkaliler ile etkileşime girmez, ancak alkali eriyiklerle suda çözünür osmatlar oluşturur. Nitrik asit ve aqua regia ile yavaş reaksiyona girer, erimiş sodyum peroksit ile oksitleyici ajanların (potasyum nitrat veya klorat) varlığında erimiş alkalilerle reaksiyona girer. Bileşiklerde, en yaygın olanları +2, +3, +4 ve +8 olan -2 ila +8 arasında oksidasyon durumları sergiler.
Osmiyum, polinükleer (veya küme) bileşikler oluşturan birkaç metalden biridir. Osmiyum polinükleer karbonil Os 3 (CO) 12, hidrokarbonların metal merkezlerindeki kimyasal reaksiyonlarını modellemek ve incelemek için kullanılır. Os3(CO)12'deki karbonil grupları, diğer geçiş metallerinin küme çekirdeklerini içerenler dahil olmak üzere başka ligandlar ile değiştirilebilir.
Çoğu insan dünyada altın, gümüş ve platinden daha değerli bir şey olmadığına inanır. Ama aslında, gram başına fiyatı yukarıda listelenen üç metalin fiyatını aşan birkaç madde var. Bugün bunlardan birini analiz edeceğiz. Bu, ruble cinsinden 1 gram fiyatı herhangi bir kişiyi etkileyecek olan osmiyumdur.
1803'te İngiliz kimyager Smithson Tennant, bilim adamının platini aqua regia'da çözmesinden sonra ortaya çıkan bir tortuda keşfettikten sonra Os'u keşfetti. Paralel olarak, kimyager Vauquelin ve Antoine De Fourcroix'in ayrıca platin cevherinin çözünmesinden kalan tortuda bilinmeyen bir element tanımladığı Fransa'da deneyler yapıldı. İlk başta, yeni öğeye "pten" adı verildi (Yunancadan "kanatlı" olarak çevrildi). Ancak daha fazla araştırma, bunun bir element değil, iki iridyum ve osmiyum karışımı olduğunu belirlemeyi mümkün kıldı.
Yeni maddeler, Kiracı'nın Haziran 1804'te Londra Kraliyet Kulübü'ne yazdığı mektupta resmi olarak belgelendi.
Fiziksel özellikler
Madde gri-mavimsi bir renge sahiptir. Metal çok kırılgandır, ancak özgül ağırlığı yüksektir. Kritik sıcaklıklara maruz kaldığında doğal rengini ve parlaklığını her zaman korur.
Metal sert olduğundan, yüksek bir erime noktasına (3033 santigrat derece) sahip olduğundan, işlenmesi zordur.
Kimyasal özellikler
Toz halindeki madde, ısıtıldığında oksijen, kükürt elementleri, selenyum, fosfor ile iyi reaksiyona girer. Yavaş yavaş aqua regia ile ilişkiye girer.
Metal, küme bileşikleri oluşturan birkaç maddeden biridir.
mayınlı nerede
Osmiyum iridyum, Sibirya'da ve Rusya'da Urallarda mayınlı; ABD'de Alaska ve Kaliforniya'da; Avustralya (ve Tazmanya adası); Güney Afrika devleti. Listedeki son ülke, gezegendeki en büyük metal yataklarına sahiptir.
Arsenik ve kükürt ile kombinasyon halinde daha yaygın. Cevherlerde, madde miktarı ihmal edilebilir düzeydedir.
osmiyum maliyeti
Bu maddenin bir gramının maliyeti 15-20 bin dolar. Metalin piyasa fiyatı çok daha düşüktür. Böyle yüksek bir maliyet, Os'nin düşük üretim seviyesinden kaynaklanmaktadır. Muazzam yoğunluğu nedeniyle büyük ölçekte kullanılmaz. Bir karşılaştırma yapacak olursak: Söz konusu madde ile yarım litrelik bir şişe 12 litre sudan daha ağır olacaktır. Osmiyum, dünyadaki en pahalı üç metalden biridir. Sadece Kaliforniya, üretimi yılda bir gramdan az olan daha pahalıdır.
Söz konusu metalin çıkarılması çok zor ve süreç 9 aydan fazla sürüyor. Madde bir izotoptur, küçük kristallerden oluşan siyah bir toz şeklindedir. Osmiyum gezegenimizdeki en yoğun madde olmasına rağmen çok kırılgandır. Koku ile metal hemen ağartıcı ve sarımsağı andırır. Bu yüzden böyle bir isim aldı ("koku" anlamına gelir).
Metal, kimyasal bir katalizör olduğu için bilimsel, tıbbi ve araştırma faaliyetlerinde vazgeçilmezdir ve en yüksek doğrulukta veri sağlayan ölçüm cihazlarının imalatında kullanılır.
Osmiyum satan tek devlet Kazakistan'dır.
Diğer gerçekler
Metal, 3000 santigrat derecenin üzerindeki sıcaklıklarda erir. Kaynama noktası neredeyse 6000 dereceye ulaşır.
Alışılmadık bir şekilde açıldı. Aqua regia'da birkaç madde seyreltildi ve pek hoş olmayan bir kokusu olmayan bir çökelti oluştuğu bulundu.
Os yapmak için kullanılmaz takı, dövülebilirlik ve sünekliğe sahip olmadığı için - değerli metallerin kuyumcular tarafından bu kadar değerli olduğu özellikler.
Madde cevher yataklarında bulunur. Ayrıca Dünya'ya düşen meteorlarda da bulunabilir. Bazı endüstriler, ürünlerinin üretimi için metale çok ihtiyaç duyuyor. Onlara zaten ikincil bir hammadde olarak gidiyor, ancak yine de çok pahalı.
Metal sadece inanılmaz gücü nedeniyle kullanılır. Osmiyumun eklendiği alaşımlar, aşınmaya inanılmaz derecede dirençli hale gelir. Çok güçlü hale gelmesi için alaşıma eklemek için minimum dozda bir madde gerekir.
nerede kullanılır
Osmiyum izotopu, nükleer atıkları depolamak için kaplar yapmak için kullanılır. Ayrıca, madde uzay endüstrisinde kullanılmaktadır. Ayrıca amonyak, organiklerin sentezini de hızlandırır. Bu arada, tungsten filamentleri açıklanan metali içerir.
Madde gücü ile ünlü olduğu için silah yapımında kullanılır. Ancak son yıllarda endüstri, yüksek maliyeti ve zor işlenmesi nedeniyle metal kullanımını bırakmaya çalışıyor.
Metal sadece başarının %100 garanti edildiği durumlarda kullanılır.
Osmiyum oksit, biyolojide tıbbi amaçlar için kullanılır. Pek çok implant ve kalp pili, söz konusu maddenin yardımı olmadan yapılmaz. İkincisi, %10 osmiyum içeren platinden yapılmıştır.
Dolma kalemler genellikle, uçları söz konusu metalden yapılmış olarak üretilir. Bu tür ürünler, altın uçlu numunelerden daha dayanıklıdır.
İlginç! Alüminyum ile bir osmiyum alaşımı yaparsanız, inanılmaz derecede sünek olacaktır. Madde kırılmadan birkaç kez çekilebilir.
Basınç 770 GPa'nın üzerinde olduğunda, iç yörüngelerde bulunan elektronlar osmiyumda etkileşime girecek, ancak metalin yapısı hiç değişmeyecektir.
Bir madde elde etme yöntemleri
Osmiyum en yaygın olarak toz halinde depolanır. Bu formda metal kolayca reaksiyona girer ve ısıl işlem zorlanmadan gerçekleşir. Os, metal saf ise erimez ve markalanamaz.
Elektron (bazen ark) ışınları yardımıyla metalden külçeler elde edilir. Tek kristaller, bölge eritme kullanılarak oluşturulur. Ancak bu üretim yöntemi çok pahalıdır ve bu nedenle oluşturulan ürünlerin fiyatı yüksektir. Ancak tozdan kristaller oluşturabilen benzersiz olanlar var. Bu, çok fazla enerji gerektiren uzun ve karmaşık bir süreçtir, ancak sonuçlar hala oradadır.
Daha önce osmiyumun hoş olmayan bir kokusu olduğu söylenmişti. Tetroksit maddesi tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır. Şakayla "güzel ve kokulu" olarak adlandırılır. Tetraoksit kristalleri evde yapılabilir, ancak madde toksik olduğundan dikkatli olunmalıdır.
Örneğin, bir fareyi tetroksitle öldürmek için, bu maddeden hidrosiyanik asitten 40 kat daha az gerekir (kemirgenlere karşı tanınan bir zehir olarak kabul edilir). Böyle bir zarar verici etki, maddenin vücuda girdiğinde anında metalik bir görünüm kazanmasıyla açıklanır. Bu, solunum yollarına ve görüşe zarar verir. Ancak buna rağmen, OsO4, kimya endüstrisinde bir boya olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
Os canlıların organizmasını nasıl etkiler?
Element biyolojik varlıklar için çok zararlı ve toksiktir. Osmiyum solunduğunda akciğerler iflas eder (ödem oluşur) ve canlıda anemi gelişir.
Havada az miktarda bir madde bile olsa kişide yaşarma, gözlerde ağrı ve konjonktivit gelişebilir.
Nefes almak zorlaşıyor, bronşlarda spazmlar ve ağızda metalik bir tat var. Bir kişi etkilenen bölgeden zamanında uzaklaştırılmazsa, körlük, böbreklerin, sinir sisteminin ve mide-bağırsak organlarının işlev bozukluğu ile tehdit edilir. Olası ölüm.
Metal ayrıca cildin bütünlüğünü de etkiler. Siyaha veya yeşile döner. Ülserler, üzerinde kabarcıklar belirir. Doku ölmeye başlar.
Havadaki bu maddenin miktarının biraz fazla olması durumunda işyerinde osmiyum ile zehirlenebilirsiniz. Birçok modern endüstride havada osmiyum bulunur, ancak uzmanlara göre havadaki konsantrasyonu hiç olmamalıdır.
| Au | nokta | Ag | PD | |
|---|---|---|---|---|
| 12,86 | 40,23 | 30,29 | 0,55 | 24,88 |
Tablo 1 - Osmiyum fiyatı (1 gr.) diğer kıymetli madenlere (piyasa) göre.
Çözüm
Osmiyum gezegendeki en pahalı metallerden biri olarak kabul edilse de, piyasa fiyatı o kadar yüksek değil. Örneğin, 2000-2500 ruble için 1 gram altın satın alınabilir. Osmiyum gram başına yaklaşık 1800 rubleye mal oluyor.
Osmiyum maliyeti her yerde farklıdır, ancak en ucuzu piyasa dışı fiyat sadece Kazakistan satıyor. Gerçek şu ki, dünya pazarında sadece osmiyum değil, aynı zamanda izotopu da (osmiyum 187) alınıp satılmaktadır. Sadece ikincisi, işlenmesinin zorluğu, diğer izotoplardan ayrılması ve yaygın olarak kullanılmaması nedeniyle inanılmaz bir maliyete sahiptir.
Şimdi piyasa fiyatına göre osmiyum 187 ve normal Os'nin ne kadara mal olduğu açık. Sıradan Os, izotopların bir karışımıdır.
Dün Yulia Latynina programında osmiyum-187 ile boşanma hakkında bir hikaye duydum.
Oh, ne kadar güzel, sadece "şarkıyı açık havada akıtın."
Sanırım bu duyduğum en zarif boşanmalardan biri.
Şimdi moda olan kelimeyi kullanmaktan korkmuyorum - yenilikçi dolandırıcı.
Kesimin altında boşanmanın kendisiyle ilgili bir hikaye içeren bir alıntı var.
Şimdi Birleşik Rusya partisi ve yarışmanın organizatörleri, Petrik'in bu programla hiçbir ilgisi olmadığını iddia ediyor. Ama daha önce bunun için 15 trilyon ruble isteyen Gryzlov ve Petrik olduğunu hatırlatmama izin verin. Ve özellikle bir ülke için Petrik kimdir… Nasıl? Skolkovo, nanoteknoloji. Görünüşe göre Petrik bizimle Skolkovo'da oturacak. Bu kelimenin tam anlamıyla bir dolandırıcıdır, çünkü Sovyet rejimi altında görevini tam olarak bu makale altında aldı, uzun bir makale. serbest bırakıldı. Esas olarak çeşitli savunma kurumlarının icatlarını satın almakla meşguldü.
Örneğin, Petrik'in herkese roketler için bir kaplama olan yapay spinelden yapılmış kaplamaları gösterdiğini hayal edin. Şunlar. şeffaftır, bir roketin üzerine oturur, altına bir çeşit kılavuz kafa oturur, içinden her şey görünür. Ve her yere gittiler, Petrik'in yaptığını söylediler. Bu kaplamaları yapan Devlet Optik Enstitüsü'nden bilim adamlarının, sadece kusurlu kopyaların, onları ticaretini yapan çeşitli kişilerin elinde olduğunu bilen nasıl hissettiklerini hayal edin.
Böyle birçok hikaye vardı. Ama bana göre "Saf Su"nun öncüsü olan ve devletin en üst düzey yetkililerinin neden Petrik'in himayesine katıldığını açıklayan en dikkat çekici hikaye, osmiyum-187'nin hikayesidir. Osmiyum-187'nin tarihini anlatmadan önce, 90'ların başında St. Petersburg'da, bu tür yarı gangster kablolamanın genellikle popüler olduğunu, haydutların tüm bu kendi kendini üreten ekonomik et suyunda duyduğunu hatırlatmak istiyorum. Alüminyumu çok paraya almak mümkündü, bakır içeride aldığınız fiyatlar ile dışarıdan aldığınız fiyatlar arasında çok büyük bir fark.
Ve haydutların da gerçeklik hakkında garip fikirleri vardı. Her zaman Rusya'nın içinde savunma sanayimizin yarattığı harika maddeler olduğuna, onları Batı'ya götürürseniz milyarlarca dolara satın alacağınıza ve zengin olacağınıza inandılar.
İlk konu bir çeşit alfafetoproteindi. Bu, orada bir şeye katkıda bulunan ve düşüklerden elde edilen biyolojik bir maddedir. Bunu yapan ya da yaptığı iddia edilen mucit, terlikleriyle çıplak ayaklarında yürüdü, ondan her şeyi çaldılar - sonra haydutlar, sonra polisler - ve bu alfa-fetoproteini çıkardılar.
Ama bir şeyden yardım etse bile, Batı'da kimsenin satın almadığı açıktır, çünkü hiçbir Batı farmakolojik laboratuvarı sizden satın almaz, mucizevi özelliklere sahip olduğu iddia edilen maddenin, sertifikası olmadan ne olduğu bilinmemektedir. Ya evde tuvalette kaynatıp da oraya tükürseler? Sonra arı zehiri vardı, sonra yılan zehiri vardı. Yılanların St. Petersburg'da nerede olduğunu söylemek zor. Ancak bu yılan zehri altında, St. Petersburg haydutları neredeyse kiralık uçaklar satıyor.
Ve bu dalganın dördüncüsü osmiyum-187 idi, bu, 90'ların başında, Finlandiya sınırının ötesinde bir yerde sağ ayakkabısının sol parmağında bir ampul taşıyan St. Petersburg belediye başkanının ofisi Savenkov'u gözaltına aldıkları zamandı. 6 gram osmiyum-187 . Gözaltına alındı. Neden gözaltına alındı, kim çaldı, bu çok ilginç. Bu osmiyumun ihracı için elinde herhangi bir belge yoktu. FSB ve hepsi devlet organları etrafta koştu ve ne tür bir osmiyum olduğunu ve kimin ihtiyacı olduğunu bulmaya başladı. Alfafetoprotein ile aynı şeye ihtiyacı vardı.
Petrik tarafından mutfakta saflaştırıldığı iddia edilen osmiyum-187 nedir? Bir maddenin yaşını belirlemede renyum-osmiyum yöntemi denen bir şey var. Renyum-osmiyum yöntemi, az çok kararlı iki izotopu olan renyumun 185 ve 187 olmasıdır. 185 tamamen kararlıdır ve 187 10 milyar yılda bozunur ve sadece osmiyum-187'ye bozunur, ki bu çok uygun buluşma için. Bir parça cevher alırsın, içinde ne kadar renyum olduğuna, içinde ne kadar osmiyum-187 olduğuna bakarsın ve bir tarih alırsın.
Ve çöplüklerinde çok fazla renyum bulunan Dzhezkazgan bakır fabrikası var. Buna göre, tüm osmiyum izotoplarının çöplüklerinde sadece osmiyum-187 bulunur. Osmiyumun çok sayıda izotopu vardır ve osmiyum-187 gerçekten çok nadir bir izotoptur, toplam osmiyumun %1.6'sını kaplar.
Petrik'e haraç ödemeliyiz - ya o anladı ya da ona önerildi - gerçekten, sadece osmiyum değil, tam olarak osmiyum-187, Dzhezkazgan bakır fabrikasının çöplerinden tamamen kimyasal yollarla elde edilebilir, çünkü orada orada başka bir osmiyum yoktur, çünkü renyumun yarı ömür ürünüdür.
Sorun şu ki, hiçbir şey için osmiyum-187'ye ihtiyacınız yok. Şunlar. hiç gerekli değil. Osmiyum kullanmanın hiçbir yolu yoktur, diğer birçok pahalı ve iyi bilinen maddeyi kullanmanın bir yolu olmadığı gibi. Genellikle izotopların tüm fiyatlarını belirleyen Oak Ridge Laboratuvarı fiyatlarında, osmiyum-187 gerçekten çok pahalıdır. Bir gramı 200.000 dolar veya bir mikrogramı 200 dolar. Ve böyle duruyor çünkü bu tür tüm izotoplar, gereksiz izotoplar, zaten tamamen kimyasal bir madde izotoplara bölündüğünde ve buna göre madde şeritleri çökeldiğinde, elektromanyetik ayırma ile elde edilir.
Ve bu durumda izotopların maliyeti, izolasyonu için harcanan para ve çaba miktarı ile doğru orantılıdır. Ve sırasıyla çok küçük olan herhangi bir izotop çok pahalıdır. Büyük sorun pahalı olmasıdır, ancak kimse bu zor Joe'yu istemiyor çünkü kimse onu aramıyor. Ve soru şu ki - nadir bir izotopunuz var ve bunun gerçek bir bedeli var. Ama sadece bu fiyata kimse satın almayacak çünkü kimsenin ihtiyacı yok. Ne yapalım?
Ve burada Savenkov'un tutuklanmasıyla bu hikayeye dönüyoruz. Savenkov'un tutuklanmasının bir parçası olarak endüstriyel kullanımı olmayan tamamen gereksiz bir madde olan osmiyum-187 için ne tür bir reklam yapıldığını görün. Tüm devlet kurumları, tüm gazeteciler, FSB, St. Petersburg yetkilileri etrafta dolaşmaya ve bu osmiyumun neden gerekli olduğunu bulmaya başlıyor.
Bu osmiyum için dev bir reklam yaratırlar. Her St. Petersburg haydutu ve her St. Petersburg bankacısı, gramının 200 bin dolara mal olduğunu biliyor ve bu çok ilginç bir şey. Ve hatta Vladimir Vladimirovich Putin'in kendisi - dikkat: Daha sonra St. Petersburg belediye başkanlığında çalışan Vladimir Putin, 17 Mart 1994'te Evening Petersburg gazetesine bunun çok önemli ve gerekli bir buluş olduğunu söylediğinde bir röportaj veriyor. şehir, osmiyum-187.
Putin'den alıntı yapıyorum, "Bu çalışmalar sırasında yaratılan icatlar patentlidir, yani. kanunla korunmaktadır. Mucit ile tanıştım (bariz sebeplerden dolayı ona isim vermiyorum), onunla ortaya çıkan tüm zorlukları tartıştım. Bilim adamı keşiflerini gerçekleştirmeye hazır…” anonim şirket Savenkov'un başlangıçta yaratmayı önerdiği .
Ve herkes osmiyumun doğru ihraç edilip edilmediğini veya osmiyumun yanlış ihraç edildiğini tartışıyor. Putin bile bu işin içinde reklam kampanyası osmiyum-187. Ve kimse şu soruyu sormuyor - neden gerekli?
Sonra ne olur? Khlopin Radyum Enstitüsü yurt dışından şöyle bir mektup alır: "Arkadaşlar, 100 gram osmiyum-187'ye ihtiyacımız var." 90'ların başlarını hayal edin. Aksine, radyum enstitüsü ile bu hikaye, biraz daha erken oldu, zamanla çakıştılar. Fakir bir radyum enstitüsü, dişlerini rafa kaldıran bilim adamları.
Sonra bu siparişi yurt dışından aldılar. Devlet rezervine koşuyorlar, diyorlar ki: “Lütfen bize 60 kilogram saf osmiyum verin, bu lanet izotopu ondan izole edip satacağız, çünkü zaten kimsenin ihtiyacı yok. Harika, yiyeceğiz." Ne de olsa, radyum enstitüsündeki bilim adamları - onlara hakkını vermeliyiz - osmiyumun Dzhezkazgan bakır fabrikasının çöplüklerinden kimyasal olarak elde edilebileceğini bilmiyorlardı.
Dürüstçe dayak yolu aldılar, gerçek bir santrifüj yaptılar, her şeyi hesapladılar, orada elektromanyetik ayırma yöntemi bu kadar büyük miktarlarda karlı değil, 100 gram bu osmiyum biriktirdiler. Yabancı müşteriler buharlaştı. Rafta osmiyum ve dişlerle kaldılar. 100 gram, iddiaya göre gramı 200 bin dolar.
Sonra ne olur? Rus müşterimiz şimdiden geliyor, bazı genç adamlar, çok iyi, diyorlar ki: “Beyler, bu osmiyumu sizden alacağız.” Ne kadar düşünüyorsun? Cevap: "50 milyon dolar için." Sizce kanca nedir? Ve bu gençler diyor ki: “Ve osmiyum, gramı 200 bin dolara mal oluyor. Burada 100 gram var. Bu osmiyumu bir kredi için teminat olarak rehin edeceğiz. ticari banka 200 milyon dolar, ondan sonra size 50 ödeyeceğiz” dedi. Bu 90'ların başındaki Peter'ın parlak bir hikayesi.
Ellerinizi açabilirsiniz, çünkü içinde şüphesiz bir fizik ve insan psikolojisi bilgisi vardır (fizik bilgisinden bile daha fazlası). Bay Petrik'in fiziği, ortaçağ simyacılarının onu tanıdığı ölçüde bildiğinden kesinlikle şüphem yok, kim kesinlikle biliyordu ki, eğer hükümdar için altın kaynatırsanız ve onun kafasını karıştırmak istiyorsanız, o zaman altını içi boş çubuklara koymanız gerekir, onlar yapacaklardır. yanacak, potadan altını alacaksın.
Ama bu, 90'ların başındaki St. Petersburg'un hikayesi. Ve şimdi bu hikaye, osmiyum-187 ile aynı, bununla tekrarlanıyor " Temiz su”, temizleme kalitesi hakkında çok ciddi bir sorunun olduğu filtrelerle. Görünüşe göre Rus Tüketiciler Derneği şimdi bile dava açıyor. Ve üretim teknolojisi özellikle yeni olmayan filtrelerle, bu, 90'ların başında bu küçük gangster Petersburg Lohast'ta olanların tekrarıdır.
Ve görüyoruz ki aynı kişiler işin içinde. Tabii ki, Vladimir Vladimirovich'in bu osmiyuma katılmışsa, bir şekilde bu röportajı tesadüfen olmuşsa, artık kişisel olarak dahil olmadığını anlıyorum. Ancak tüm bu insanlar birbirine bağlı olmaya devam ediyor. Ve tüm bu insanlar, büyük olasılıkla, Petrik'e direnme gücüne sahip değiller. Ve yangınları söndüremeyen, vatandaşların güvenliğini sağlayamayan, teröre karşı koruma sağlayamayan bir devletin mucit Viktor Petrik'in refahını sağlayabilmesi paradoksaldır.
Osmiyum, D. I. Mendeleev'in Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosunda atom numarası 76 olan ve Os (lat. Osmiyum).
Atom numarası - 76
Atom kütlesi - 190.23
Yoğunluk, kg/m³ - 22500
Erime noktası, °С - 3000
Isı kapasitesi, kJ / (kg ° С) - 0.13
Elektronegatiflik - 2.2
Kovalent yarıçap, Å - 1.26
1. iyonlaşma potansiyel, ev - 8.70
Osmiyumun keşfinin tarihi
1804'te, bundan önce bilim dünyasının ilgisini çeken ünlü İngiliz bilim adamı William Wollaston (bununla ilgili daha fazla bilgi paladyum "İngiliz Kimyagerinin Şakası" makalesinde açıklanmıştır), Kraliyet Cemiyeti'nin bir toplantısında şunları bildirdi: ham (doğal) platini analiz ederek, içinde paladyum ve rodyum adını verdiği daha önce bilinmeyen metaller buldu. Her ikisi de platinin aqua regia'da çözülen kısmında bulundu, ancak bu etkileşim aynı zamanda çözünmeyen bir kalıntı bıraktı. O, bir mıknatıs gibi, şimdiye kadar bilinmeyen bir elementin içinde gizlenebileceğine haklı olarak inanan birçok kimyacıyı kendine çekti.
Başarıya yakın Fransız Collet-Descotil, Fourcroix ve Vauquelin vardı. Ham platin aqua regia'da çözüldüğünde, siyah duman çıktığını ve çözünmeyen kalıntı kostik potas ile kaynaştığında, çözünmeyi "umursamayan" bileşiklerin oluştuğunu bir kereden fazla fark ettiler.
Fourcroix ve Vauquelin, istenen öğenin kısmen duman şeklinde kaçtığını ve bu şekilde "tahliye edemeyen" kısmının saldırgana karşı olası tüm direnci gösterdiğini, hatta içinde çözünmek istemediğini öne sürdüler. Bilim adamları, yeni öğeye bir isim vermek için acele ettiler - Yunanca'da "kanatlı, uçan" anlamına gelen "pten".
Ancak bu isim bir kelebek gibi çırpındı ve Tennant "pten" i ayırmayı başardığı anda unutulmaya yüz tuttu: aslında, iki farklı metalin doğal bir alaşımıydı. Bilim adamı bunlardan birine iridyum adını verdi - tuzların renklerinin çeşitliliği için ve diğeri - osmiridyumun füzyon ürünü (eski "pten" olarak adlandırıldı) alkali ile füzyonu sırasında salınan tetroksidi nedeniyle, osmiyum, asit veya suda çözülmüş, hoş olmayan, tahriş edici bir kokuya sahipti, aynı zamanda klor ve çürük turp kokularına benzer. Daha sonra, metalin kendisinin daha zayıf olmasına rağmen benzer bir “aroma” yayabildiği ortaya çıktı: ince öğütülmüş osmiyum, havada yavaş yavaş oksitlenerek tetroksite dönüşüyor.
Görünüşe göre, Tennant bu kokuyu beğenmedi ve kalbinde, onunla ilk buluşmadaki en güçlü izlenimini keşfettiği element adına sürdürmeye karar verdi.
Giysiler tarafından karşılanırlar, akıl tarafından eşlik edilirler. Ve eğer koku ve renk - grimsi mavi bir renk tonu ile kalay beyazı - osmiyumun "giysisi" olarak kabul edilebilirse, bu atasözüne göre kimyasal bir element ve bir metal olarak özellikleri "akıl"a atfedilmelidir. ".
Peki kahramanımız neyle övünebilir? Her şeyden önce, daha önce de belirtildiği gibi, asil kökenleri. Periyodik element tablosuna bir göz atın: sağ tarafında, iki üçlüden oluşan platinoid ailesi kendini ayrı tutar. Üst üçlü, hafif platin metallerini içerir - rutenyum, rodyum, paladyum (dünyadaki her şey görecelidir: bu üçlünün herhangi bir temsilcisi demirden bir buçuk kat daha ağırdır). İkinci üçlü, gerçek ağır kahramanları bir araya getirdi - osmiyum, iridyum ve platin.
İlginç bir şekilde, uzun bir süre bilim adamları, bu elementlerin atom ağırlıklarını artırmak için aşağıdaki sıraya bağlı kaldılar: platin - iridyum - osmiyum. Ancak D. I. Mendeleev periyodik sistemini oluşturduğunda, birçok elementin atom ağırlıklarını dikkatlice kontrol etmesi, iyileştirmesi ve bazen de düzeltmesi gerekiyordu. Tüm bu işi tek başına yapmak kolay değildi, bu yüzden Mendeleev diğer kimyagerleri de çalışmaya dahil etti. Yani, ne zaman Yu.V. Sadece büyük şairin akrabası değil, aynı zamanda yüksek nitelikli bir kimyager olan Lermontov, bilim adamı ondan platin, iridyum ve osmiyumun atom ağırlıklarını netleştirmesini istedi, çünkü ona büyük şüphe uyandırdılar.
Ona göre, osmiyum en küçük atom ağırlığına sahip olmalı ve platin en büyük atom ağırlığına sahip olmalıdır. Lermontova tarafından yürütülen bir dizi kesin deney, periyodik yasanın yaratıcısının doğruluğunu doğruladı. Böylece, bu üçlüdeki öğelerin mevcut düzeni belirlendi - her şey yerine oturdu.
Doğada osmiyum bulmakOsmiyum doğal formda bulunmamıştır. Platin ve paladyum içeren polimetalik cevherlerde (bakır-nikel sülfür ve bakır-molibden cevherleri) bulunur. Osmiyumun ana mineralleri, katı çözeltiler sınıfına ait doğal osmiyum ve iridyum (nevyanskite ve sysertskite) alaşımlarıdır. Bazen bu mineraller bağımsız olarak oluşur, ancak daha sıklıkla osmiyum iridyum doğal platinin bir parçasıdır. Ozmik iridyumun ana yatakları Rusya (Sibirya, Urallar), ABD (Alaska, Kaliforniya), Kolombiya, Kanada, Güney Afrika ülkelerinde yoğunlaşmıştır. Osmiyum ayrıca kükürt ve arsenik (erlichmanit, osmiyum laurit, osarsit) içeren bileşikler şeklinde bulunur. Cevherlerdeki osmiyum içeriği, kural olarak, %1-10 −3'ü geçmez.
Diğer soy metallerle birlikte demir göktaşlarında bulunur.
osmiyum izotoplarıDoğada, osmiyum, 6'sı stabil olan yedi izotop şeklinde oluşur: 184 Os, 187 Os, 188 Os, 189 Os, 190 Os ve 192 Os. En ağır izotopun (osmiyum-192) payı %41, en hafif izotopun (osmiyum-184) payı ise toplam "rezervlerin" sadece %0.018'idir. Osmiyum-186 alfa bozunmasına tabidir, ancak (2.0±1.1)×10 15 yıllık olağanüstü uzun yarı ömrü göz önüne alındığında, pratik olarak kararlı olarak kabul edilebilir. Hesaplamalara göre, diğer doğal izotoplar da alfa bozunma yeteneğine sahiptir, ancak daha uzun bir yarı ömre sahiptir, bu nedenle alfa bozunmaları deneysel olarak gözlemlenmemiştir. Teorik olarak, 184 Os ve 192 Os için çift beta bozunması mümkündür ve bu da gözlemlerle kaydedilmemiştir.
İzotop osmiyum-187, renyumun (187 Re, yarı ömür 4.56×10 10 yıl) izotopunun bozunmasının sonucudur. Kayaların ve meteoritlerin tarihlendirilmesinde aktif olarak kullanılır (renyum-osmiyum yöntemi). Osmiyumun tarihleme yöntemlerinde en bilinen kullanımı, Kretase ve Tersiyer dönemlerini ayıran sınır tabakadan kuvarsı analiz etmek için kullanılan iridyum-osmiyum yöntemidir.
Osmiyum izotoplarının ayrılması oldukça zor bir iştir. Bu nedenle bazı izotoplar oldukça pahalıdır. Saf osmiyum-187'nin ilk ve tek ihracatçısı, bu maddeyi Ocak 2004'ten beri resmi olarak 1 gram başına 10.000 $ fiyatla sunan Kazakistan'dır.
Osmiyum-187 geniş bir pratik uygulamaya sahip değildir. Bazı raporlara göre, bu izotopla yapılan operasyonların amacı yasadışı sermayenin aklanmasıydı.
- yerkabuğunda - 0.007 g/t
- peridotitler içinde - 0.15 g/t
- eklojitlerde - 0.16 g/t
- dünit-peridotit oluşumlarında - 0.013 g/t
- piroksenit oluşumlarında - 0.007 g/t
Doğal osmiyum doğada bulunmaz. Minerallerde her zaman başka bir platin grubu metal olan iridyum ile ilişkilendirilir. Bütün bir ozmik iridyum minerali grubu vardır. Bunlardan en yaygın olanı, bu iki metalin doğal bir alaşımı olan nevyanskite'dir. Daha fazla iridyum içerir, bu nedenle nevyanskite genellikle sadece osmiyum iridyum denir. Ancak başka bir mineral - sysertskite - iridid osmiyum olarak adlandırılır - daha fazla osmiyum içerir ... Bu minerallerin her ikisi de ağırdır, metalik bir parlaklığa sahiptir ve bu şaşırtıcı değildir - bileşimleri böyledir. Ve ozmik iridyum grubunun tüm minerallerinin çok nadir olduğunu söylemeye gerek yok.
Bazen bu mineraller bağımsız olarak bulunur, ancak daha sıklıkla osmiyum iridyum doğal ham platinin bir parçasıdır. Bu minerallerin ana rezervleri SSCB (Sibirya, Urallar), ABD (Alaska, Kaliforniya), Kolombiya, Kanada ve Güney Afrika ülkelerinde yoğunlaşmıştır.
Doğal olarak, osmiyum platin ile birlikte çıkarılır, ancak osmiyumun rafine edilmesi, diğer platin metallerini izole etme yöntemlerinden önemli ölçüde farklıdır. Rutenyum hariç hepsi çözeltilerden çökeltilirken, osmiyum uçucu tetroksite göre damıtılmasıyla elde edilir.
Ancak OsO 4 damıtılmadan önce, osmiyum iridyum platinden ayrılmalı ve ardından iridyum ve osmiyum ayrılmalıdır.
Platin aqua regia içinde çözüldüğünde, ozmik iridyum grubunun mineralleri tortuda kalır: tüm çözücülerin bu çözücüsü bile bu en kararlı doğal alaşımların üstesinden gelemez. Bunları çözelti haline getirmek için, çökelti çinko miktarının sekiz katı ile alaşımlanır - bu alaşımın toz haline getirilmesi nispeten kolaydır. Toz, baryum peroksit BaO3 ile sinterlenir ve daha sonra elde edilen kütle, Os04'ü damıtmak için doğrudan damıtma aygıtında bir nitrik ve hidroklorik asit karışımı ile işlenir.
Alkali bir çözelti ile yakalanır ve Na2OsO4 bileşiminin bir tuzu elde edilir. Bu tuzun bir çözeltisi, hiposülfit ile muamele edilir, ardından osmiyum, Fremy tuzu Cl2 formunda amonyum klorür ile çökeltilir. Çökelti yıkanır, süzülür ve ardından indirgeyici bir alevde ateşlenir. Bu şekilde henüz yeterince saf olmayan süngerimsi osmiyum elde edilir.
Daha sonra asitlerle (HF ve HCl) işlenerek saflaştırılır ve bir hidrojen jetinde bir elektrikli fırında daha da indirgenir. Soğutulduktan sonra metal, %99.9'a kadar O3 saflıkta elde edilir.
takova klasik şema osmiyum elde etmek - hala son derece sınırlı olarak kullanılan bir metal, çok pahalı bir metal, ancak oldukça kullanışlıdır.
Osmiyumun fiziksel özellikleriYüksek sertlik ve olağanüstü refrakterlik, sürtünme ünitelerinde osmiyum ile kaplama için kullanılmasını mümkün kılar.
Osmiyum, yoğunluk açısından ilk basit maddedir. Yoğunluğu 22.61 g/cm³'tür.
Osmiyum, grimsi mavi bir renk tonuna sahip kalay beyazı bir metaldir. Tüm metallerin en ağırı ve en zorlarından biridir. Ancak, osmiyum sünger kırılgan olduğu için öğütülerek toz haline getirilebilir.
Kristal kafes Mg tipinde altıgendir, a = 0.27353 nm, c = 0.43191 nm, z = 2, boşluklar. grup P6 3 /mmc;
Osmiyum yaklaşık 3000 °C sıcaklıkta erir ve kaynama noktası henüz kesin olarak belirlenmemiştir. 5500°C civarında bir yerde yattığına inanılıyor.
Metal yoğunluğu 22.61 g/cm3 ; erime noktası 31.8 kJ/mol, buharlaşma sıcaklığı 747.4 kJ/mol; buhar basıncı 2,59 Pa (3000 °C), 133 Pa (3240 °C); 1.33kPa (3640°С), 13,3 kPa (4110°С); sıcaklık katsayısı lineer genişleme 5,10 -6 K -1 (298 K); termal iletkenlik 0,61 W/(cm K); iletkenlik 9,5 μΩ cm (20°C), sıcaklık katsayısı. İletkenlik 4.2·10 -3 K -1; paramanyetik, manyetik duyarlılık + 9.9 10 -6 ; süper iletken geçiş sıcaklığı 0.66 K; Vickers sertliği 3-4 GPa, Mohs 7; normal elastikiyet modülü 56.7 GPa; kesme modülü 22 GPa.
Diğer platin metalleri gibi, osmiyum da birkaç değerlik sergiler: 0, 2+, 3+, 4+, 6+ ve 8+. Çoğu zaman tetra ve altı değerlikli osmiyum bileşiklerini bulabilirsiniz. Ancak oksijen ile etkileşime girdiğinde 8+ değerinde bir değer sergiler.
Osmiyumun kimyasal özellikleriOsmiyum tozu ısıtıldığında oksijen, halojenler, kükürt buharı, selenyum, tellür, fosfor, nitrik ve sülfürik asitlerle reaksiyona girer. Kompakt osmiyum asitler veya alkaliler ile etkileşime girmez, ancak alkali eriyiklerle suda çözünür osmatlar oluşturur. Nitrik asit ve aqua regia ile yavaş reaksiyona girer, erimiş sodyum peroksit ile oksitleyici ajanların (potasyum nitrat veya klorat) varlığında erimiş alkalilerle reaksiyona girer. Bileşiklerde, +4, +6, +8 oksidasyon durumları sergiler, daha az sıklıkla +1 ila +7 arasında diğerleri.
Kompakt durumda, osmiyum 400 °C'ye kadar oksidasyona dayanıklıdır. Kompakt osmiyum, sıcak hidroklorik asitte ve kaynayan suda çözünmez. İnce dağılmış osmiyum, HNO3 ile oksitlenir ve kaynayan H2S04'ten OsO 4'e ısıtıldığında, F 2, Cl 2, P, Se, Te, vb. ile reaksiyona girer. Metalik Os olabilir. oksitleyici ajanların mevcudiyetinde alkaliler ile füzyon yoluyla çözeltiye aktarılır ve serbest halde kararsız olan ozmik asit H2OsO4-osmatların (VI) tuzları oluşur. OsO 4 ile KOH ile etanol veya radyasyon varlığında KNO 2 ile etkileşime girdiğinde, osmat (VI) K 2 veya K 2 OsO 4 2H 2 O da elde edilir.Osmatlar (VI) etanol ile Os (OH) hidroksitine indirgenir 4 (siyah) , N2 atmosferinde dioksit OsO2'ye kurutulur. Perosmatlar M2 bilinmektedir, burada X = OH, F, bir Os04 çözeltisinin konsantre bir alkali çözeltisi ile etkileşimi ile oluşturulur.
Osmiyum tetroksitin bir özelliği dikkat çekicidir: organik sıvılardaki çözünürlüğü sudakinden çok daha yüksektir. Bu nedenle, normal koşullar altında, bu maddenin sadece 14 gramı bir bardak suda ve bir bardak karbon tetraklorürde 700 gramdan fazlası çözülür.
Kükürt buharı atmosferinde, osmiyum tozu kibrit gibi parlayarak sülfür oluşturur. Oda sıcaklığında omnivor flor, osmiyuma herhangi bir "zarar" vermez, ancak 250-300 C'ye ısıtıldığında bir takım florürler oluşur. İki uçucu osmiyum florür ilk olarak 1913'te elde edildiğinden beri formüllerinin OsF6 ve OsF8 olduğuna inanılıyordu. Ancak 1958'de, kimya literatüründe neredeyse yarım yüzyıldır "yaşayan" OsF8 florürünün aslında hiç var olmadığı ve bu bileşiklerin OsF5 ve OsF6 formüllerine karşılık geldiği ortaya çıktı. Nispeten yakın zamanda, bilim adamları, 100 ° C'nin üzerinde ısıtıldığında OsF6 ve element florine ayrışan başka bir florür, OsF7 elde etmeyi başardılar.
Osmiyum uygulamasıOsmiyumun başlıca erdemlerinden biri, çok yüksek sertliğidir; birkaç metal bununla rekabet edebilir. Bu nedenle, en yüksek aşınma direncine sahip alaşımlar oluştururken, bileşimlerine osmiyum eklenir. Altın uçlu dolma kalemler nadir değildir. Ama sonuçta, altın oldukça yumuşak bir metaldir ve uzun yıllar boyunca, kalemin sahibinin iradesine göre kağıttan kilometrelerce geçmesi gerekir. Elbette kağıt bir dosya veya zımpara değildir, ancak sadece birkaç metal böyle bir teste dayanabilir. Yine de tüylerin uçları bu zor rolle başa çıkıyor. Nasıl? İşin sırrı basit: genellikle osmiyum alaşımlarından diğer platinoidlerle, çoğunlukla zaten bildiğiniz osmiridyumdan yapılırlar. Osmiyum ile “zırhlı” kalemin yıkımının olmadığını abartmadan söyleyebiliriz.
Olağanüstü sertlik, iyi korozyon direnci, yüksek aşınma direnci, hayır manyetik özellikler osmiridyumu bir pusula iğnesinin ucu, eksenleri ve en doğru ölçüm aletlerinin ve saat mekanizmasının destekleri için mükemmel bir malzeme yapın. Fildişinin sanatsal işlenmesi için cerrahi aletlerin kesici kenarlarını, kesici dişleri yapmak için kullanılır.
Osmiyum ve iridyumun genellikle "bir düet gibi davranması" - doğal bir alaşım biçiminde olması, yalnızca osmiridyumun değerli özellikleriyle açıklanmaz. ama aynı zamanda yerkabuğunda bu elementlerin alışılmadık derecede güçlü bağlarla birbirine bağlanmasını isteyen kaderin iradesiyle. Külçeler şeklinde, doğada ne bir metal ne de diğer metal bulunmadı, ancak osmiyum iridyum ve iridyum osmiyum iyi bilinen minerallerdir (sırasıyla nevyanskite ve sysertskite olarak adlandırılırlar): ilkinde iridyum baskındır, ikincisinde osmiyum baskındır .
Bazen bu mineraller kendi başlarına oluşurlar, ancak daha sıklıkla doğal platinin bir parçasıdırlar. Bileşenlere bölünmesi (rafine etme olarak adlandırılır), birinde osmiridyumun çökeldiği birçok aşamayı içeren bir süreçtir. Ve belki de tüm bu "hikaye"deki en zor ve pahalı şey, osmiyum ve iridyumu ayırmaktır. Ancak çoğu zaman bu gerekli değildir: zaten bildiğiniz gibi, alaşım teknolojide yaygın olarak kullanılmaktadır ve örneğin saf osmiyumdan çok daha ucuza mal olmaktadır. Gerçekten de, bu metali bir alaşımdan izole etmek için o kadar çok kimyasal işlem yapmak gerekir ki, numaralandırmalarından biri çok fazla yer kaplar. Uzun bir teknolojik zincirin son ürünü, %99,9 saflığa sahip metalik osmiyumdur.
Sertliğin yanı sıra, osmiyumun bir başka avantajı da bilinmektedir - refrakterlik.
Erime noktası açısından (yaklaşık 3000 C), sadece asil muadillerini - platinoidleri değil, aynı zamanda diğer metallerin büyük çoğunluğunu da aştı. Osmiyum, erimemesi nedeniyle bir elektrik ampulünün biyografisine girdi: elektriğin başka bir ışık kaynağına - gaza göre üstünlüğünü kanıtladığı o günlerde, Alman bilim adamı K. Auer von Welsbach, karbon saçını akkor lamba ile değiştirmeyi önerdi. osmiyum. Lambalar üç kat daha az enerji tüketmeye başladı ve hoş, eşit bir ışık verdi. Ancak osmiyum bu sorumlu görevde uzun sürmedi: ilk başta daha az kıt tantal ile değiştirildi, ancak kısa süre sonra refrakterin en refrakterine - bugüne kadar ateşli saatini taşıyan tungsten'e yol vermek zorunda kaldı.
Amonyak üretiminde - uygulamasının başka bir alanında osmiyum ile benzer bir şey oldu. 1908'de ünlü Alman kimyager Fritz Haber tarafından önerilen bu bileşiğin sentezi için modern yöntem, katalizörlerin katılımı olmadan düşünülemez. Bu amaçla kullanılan ilk katalizörler sadece yüksek sıcaklıklarda (700 C'nin üzerinde) yeteneklerini gösterdiler ve ayrıca çok etkili değillerdi.
Uzun süre onlar için bir yedek bulma girişimleri hiçbir şeye yol açmadı. Karlsruhe'deki Yüksek Teknik Okulun laboratuvarından bilim adamları, bu sürecin iyileştirilmesinde yeni bir kelime söyledi: katalizör olarak ince dağılmış osmiyum kullanılmasını önerdiler. (Bu arada, çok sert olduğu için osmiyum aynı zamanda çok kırılgandır, bu nedenle bu metalin süngeri fazla çaba sarf etmeden ezilebilir ve toz haline getirilebilir.) Endüstriyel deneyler, oyunun muma değdiğini göstermiştir: süreç sıcaklık 100 dereceden fazla azaldı, evet ve bitmiş ürünlerin çıktısı önemli ölçüde arttı.
Daha sonra osmiyumun burada da sahneyi terk etmek zorunda kalmasına rağmen (örneğin, amonyak sentezi için şimdi ucuz ama etkili demir katalizörler kullanılıyor), önemli bir sorunu ortadan kaldıranın o olduğunu varsayabiliriz. Osmiyum katalitik etkinliğini bugün de sürdürmektedir: Organik maddelerin hidrojenasyon reaksiyonlarında kullanımı mükemmel sonuçlar vermektedir. Bu öncelikle kimyagerlerin osmiyuma olan büyük talebinden kaynaklanmaktadır: dünya üretiminin neredeyse yarısı kimyasal ihtiyaçlara harcanmaktadır.
Öğe 76, bir nesne olarak oldukça ilgi çekicidir bilimsel araştırma. Doğal osmiyum, kütle numaraları 184, 186-190 ve 192 olan yedi kararlı izotoptan oluşur. Bu elementin izotopunun kütle numarası ne kadar düşükse, o kadar az yaygın olması ilginçtir: eğer en ağır izotop (osmiyum-192) hesapları %41 için, yedi "kardeş"in (osmiyum-184) en hafifi, toplam "yedek"in sadece %0.018'ine sahiptir. İzotoplar birbirinden yalnızca atom kütlelerinde farklılık gösterdiğinden ve fizikokimyasal "eğilimlerinde" birbirlerine çok benzedikleri için onları ayırmak çok zordur. Bu nedenle, bazı elementlerin izotoplarının "kırıntıları" bile inanılmaz derecede pahalıdır: örneğin, dünya pazarında bir kilogram osmiyum-187'nin değeri 14 milyon dolar. Doğru, son zamanlarda bilim adamları, lazer ışınlarının yardımıyla izotopları "ayırmayı" öğrendiler ve yakında bu "geniş olmayan tüketim malları" fiyatlarının önemli ölçüde düşeceği umudu var.
Osmiyum bileşiklerinin en büyüğü pratik değer kendi tetroksiti vardır (evet, elementin adından bu kadar "borçlu" olduğu). Bazı ilaçların sentezinde katalizör görevi görür. Tıp ve biyolojide, hayvan ve bitki dokularının mikroskobik incelemesi için bir boyama maddesi olarak kullanılır. Unutulmamalıdır ki, zararsız görünen uçuk sarı osmiyum tetroksit kristalleri, cildi ve mukoza zarlarını tahriş eden ve gözler için zararlı olan güçlü bir zehirdir.
Osmiyum oksit porselen boyama için siyah bir boya olarak kullanılır: bu elementin tuzları mineralojide güçlü aşındırıcılar olarak kullanılır. Çeşitli kompleksler (osmiyum, tüm platin metallerinde bulunan karmaşık bileşikler oluşturma yeteneği gösterir) ve ayrıca alaşımları (zaten bilinen osmiridyum ve diğer platinoidler, tungsten ve kobalt ile bazı alaşımlar hariç) dahil olmak üzere osmiyum bileşiklerinin çoğu; doğru işi beklerken "yorgunluk".
D. I. Mendeleev'in tablosundaki en pahalı metaller altın değil ve platin değil, osmiyum metaldir. Bu, gri bir mavi renk tonu ile gümüş-beyaz rengin en nadir ve en pahalı metalidir. Kimyagerler arasında bu metal, platin grubuna ait asil olarak kabul edilir.
Birkaç izotoptan oluşur. Ayrılmaları çok zordur, bu da maliyete yansır. En popüler izotop Osmiyum-187'dir.
Yerkabuğunun kütlesinin %0,5'inin osmiyumdan oluştuğu ve çekirdekte yer aldığı varsayılmaktadır. Boyut ve ağırlık arasındaki orantı şaşırtıcı. Bir kilogram bileşik, boyut olarak ortalama boyutla karşılaştırılabilir. tavuk yumurtası. Osmiyum tozu ile doldurulmuş 0,5 litre hacimli bir kap 15 kg'dan daha ağırdır. Ancak, boyut / ağırlık oranı açısından böyle uygun bir malzemeden dambıl yapma arzusu, yalnızca tozun fiyatı nedeniyle değil, bazıları için bu bir sorun değil, aynı zamanda aşırı nadirliği ve erişilemezliği nedeniyle de hemen ortadan kalkar.
Ormanlarda, dağlarda, rezervuarlarda külçe bulmak işe yaramaz. Şimdiye kadar, tek bir külçe bulunamadı. İridyum, platin, platin-paladyum cevheri, bakır ve nikel cevherleri ile bileşimdeki cevher yataklarında çıkarılır. Ancak içindeki osmiyum içeriği% 0.001'dir. Ayrıca meteorlarda da bulunur. Doğru, izotoplar 9 aydan fazla bir sürede onlardan ayrılır. Bu nedenle, osmiyum kullanan endüstriyel üretim, çok daha ucuz olmayan ikincil hammaddelere mal olur.
Dünya çapında yılda en ağır metalin toplam üretimi birkaç on kilogramdır. Ancak, osmiyumun mevcut olduğu ve yol boyunca ekstrakte edildiği platin ekstraksiyonu artmaktadır. Rakamlar zaten yılda 200 kg. Bu nedenle, görev osmiyum aramak değil, onu "komşularından" ayırmanın daha ucuz bir yolunu bulmaktır.
Norilsk Madencilik ve Metalurjik Kombine, bu görevde bir miktar başarı elde etti. Elde edilen saf metal bakır-nikel cevherleri. Gezegendeki miktarı, toplam kaya kütlesinin% 0.000005'idir. Ama Rusya'da var. Ve Kazakistan'da. Ve ana rezervler Tazmanya, Amerika, Avustralya'da bulunuyor. En büyüğü Güney Afrika'da yoğunlaşmıştır. Fiyatları o belirler.
Keşif tarihi ve doğal özellikler
1803-1804'te İngiltere'de, aqua regia (bir karışım) ile platin üzerinde deneyler yaparken Nitrik asit hidroklorik asit ile), platinin çözünmesinden sonra ortaya çıkan bilinmeyen çökeltide, klora benzeyen keskin, hoş olmayan bir koku ortaya çıktı. Bu koku sayesinde yeni keşfedilen metal adını aldı. Doğru, Yunanca. Yunancadan "osmiyum", "koku" olarak çevrilir.
Resmi olarak, platin grubunun bir parçası olduğu için asil bir metaldir. Gerçek asaletin bittiği yer burasıdır. Bu metalin hem kimyasal hem de fiziksel özellikleri hala tam olarak anlaşılamamıştır. Fiziksel özellikler az çok birkaç yıl önce belirtilmiş.
Osmiyum
| Kimyasal özellikler | Fiziksel özellikler |
|---|---|
| Alkalilerde ve asitlerde çözünmez | Dışarıdan, kristaller sert ve kırılgandır, griden maviye tonları olan güzel bir gümüşi parlaklığa sahiptir. Külçeler - koyu mavi, toz - mor. Ve hepsi inanılmaz bir gümüşi parlaklıkta. |
| Gezegendeki tek metal olan nitrik ve hidroklorik asitlerin cehennemi karışımına tepki vermez. | Alaşımların sıcaklığı, Güneş'in yüzeyinde erimenin tercih edildiği şekildedir. |
| eylemsiz Agresif ortamlarda osmiyum alaşımları ve kaplamaları kullanmak mümkündür. | Mücevher üretimi için bu güzelliğin kullanılmasına izin vermeyen en yüksek toksisite. |
| Küçük dozlarda bile son derece zehirlidir. Özellikle platinden salınan uçucu osmiyum oksit. | Son derece kırılgan. işleme kontrol dışı. |
| 5500°C'de kaynar, ancak kesin olarak belirlenmemiştir - doğrulamak için hiçbir hesaplama yoktur | erimezlik. Sadece 3000 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda yumuşar. |
| Manyetik özelliği yoktur. | |
| İnanılmaz sertlik. Osmiyum ilaveli alaşım, korozyona ve mekanik strese karşı artan direnç ile aşınmaya daha dayanıklı, dayanıklı hale gelir. | |
| En yüksek yoğunluk 22.61 g/cm3'tür. |
Fiyat
Yüksek maliyet, sınırlı miktardan kaynaklanmaktadır. Doğada kıt olduğu ve üretimi pahalı olduğu için piyasa buna göre tepki veriyor. Altınla karşılaştırıldığında, birkaç on kilogramlık üretime karşı binlerce ton altın olacaktır. Dolayısıyla fiyat - 15 binden başlıyor ve gram başına 200 bin dolara kadar çıkıyor. Dünya piyasasında altın 7,5 kat daha ucuz.
Bu rakamlar, yaygın kullanım için malzemenin popüler olmadığını göstermektedir. Bu ağır metalin alaşımlarda kullanılmasındaki ana rol, mukavemet tarafından oynanır. Ürünler, bileşime çok küçük metal kısımları eklenerek aşınmaya inanılmaz derecede dayanıklı hale gelir.
Uygulama
geniş endüstriyel üretim osmiyum, yüksek maliyeti nedeniyle nadiren kullanılır. Ancak etkinin aşılabileceği yerlerde malzeme maliyetleri, elbette kullanılır. Bir hammadde olarak, çoğunlukla toz halinde hareket eder. Metalin kendisi kırılgandır ve kolayca parçalanır. Toz almak kolaydır.
Daha fazla kullanım durumu:
Tüm osmiyum bileşikleri kullanıma uygun değildir. Ancak bilim adamları bunun üzerinde çalışıyor.
Tehlike ve güvenlik
Diğer ağır metaller gibi, osmiyum da insanı atlayarak canlı organizmalar üzerinde en olumlu etkiye sahip değildir. Osmiyum içeren herhangi bir bileşik harikadır iç organlar görme kaybına neden olur. Elementin buharları ile zehirlenme ölüme yol açar. Hayvanları gözlemlerken, keskin bir anemi gelişimi gözlendi ve akciğerler çalışmayı bıraktı. Bunun hızla gelişen bir ödem olduğuna inanılıyor.
Osmiyum Tetroksit OsO4 nedir? Ve bu, elementin adını taşıdığı maddedir. Son derece agresif. Kokusu göz ardı edilemez. Doğada daha korkunç ve iğrenç bir koku yok. Zehirlenme durumunda cilt de etkilenir. Dermis yeşile döner, siyaha döner ve hatta ölebilir. Kabarcıklar ve ülserler görünebilir. Çok uzun süre açık kalır.
Zehirlenme tehlikesi her şeyden önce işçileri tehdit ediyor endüstriyel tesisler havadaki en küçük buhar konsantrasyonunda. Bilim adamları artık kabul edilebilir normlar hakkında kekelemiyorlar. bu yüzden özel giysiler, solunum cihazları osmiyum oksit endüstrilerinde yaygındır. Her şey mühürlendi, kaplar zaten test edilmiş kurallara göre mühürlendi ve saklandı.
Yine de, düşünülemez bir nedenden dolayı, osmiyum bileşiği göze girerse, 20 dakika boyunca uzun bir süre yıkanmaları gerekir. Temiz akan su. Ve hemen doktora. Osmiyum buharı vücuda solunum yolu ile girdiğinde sodyum bikarbonat tarafından nötralize edilir. Aerosol ambalajlarda mevcuttur. İçeride bol süt. Ve mide yıkama.
En ağır metalin şüphesiz faydaları
İngiliz bilim adamlarına göre bu ağır metal kanser hücrelerinin gelişimini engelliyor. Osmiyum kullanarak kanser tedavisine yönelik yöntemler, çok yavaş olmasına rağmen, halihazırda geliştirilmektedir.
Tıpta, pacing'de, üretimi alerjilerin gelişmesini önlemek için değerli metaller gerektiren implantlarda kullanılır. Kalbin elementlerinin yerini alan implantın bileşimi %10 osmiyum ve %90 platin içerir. Tabii ki, bu tür cihazlar buna göre fiyatlandırılır. Aynı oran pulmoner kapakların imalatı için de kullanılır.
Osmiyum bileşiklerinin tıbbi ihtiyaçlar için kullanımı, özellikle neşter, her türlü metal-seramik kesici gibi dayanıklı, uzun süreli kullanım aletlerinin üretiminde fark edilir. Ve bunun için oldukça fazla ham maddeye ihtiyacınız var ve etkisi inanılmaz.
Çelik kesme derecelerine mikroskobik osmiyum ilaveleri, en keskin bıçakları oluşturmanıza olanak tanır.
Kullanımı en ağır metalin kullanımını içeren ürünler, aşınma direncinde eşsizdir.
Ticari Faiz
Osmiyum metalinin çeşitli şaşırtıcı özellikleri, şüphesiz ilgiye ve gerçek bir sürprize neden olur. Ama bu aynı özellikler öldürür ticari çıkar yerinde. Ve her şeye rağmen piyasada fiyat düşmüyor.
