Lahat tungkol sa osmium

Osmium - isang bihirang metal, ay kabilang sa pangkat ng platinum. Natuklasan ito sa England bilang resulta ng mga eksperimento sa reaksyon ng platinum. Ang pangalang osmium ay ibinigay sa Greek at sa pagsasalin ay nangangahulugang "amoy". Ano ang hitsura ng marangal na metal na ito? Ano ang mga tampok nito at ano ang paggamit nito?

Ang pagkatuklas ng elementong ito ay nangyari nang hindi sinasadya noong 1803 ng mga English chemist na sina Smithson Tennant at William H. Wollastan. Bilang resulta ng mga eksperimento sa reaksyon ng platinum sa isang halo ng mga acid (sulfuric at nitric), ang nagresultang precipitate ay nakabuo ng hindi kasiya-siyang aroma, na nakapagpapaalaala sa baho ng chlorine at bulok na labanos. Ang mga katulad na eksperimento ay isinagawa nina Colle-Descoti, Antoine de Fourcoy at Vauquelin sa France. Bilang resulta ng kanilang pananaliksik, natagpuan din nila ang isang hindi kilalang sangkap sa hindi matutunaw na sediment mula sa platinum.

Ang pagtuklas sa mga elementong kemikal na ito ay ipinakita sa Royal Society sa London sa pamamagitan ng nakasulat na komunikasyon ni Tennant na may petsang Hunyo 21, 1804. Sa periodic table ng mga kemikal na elemento ng Mendeleev, ang metal ay matatagpuan sa ilalim ng ordinal number 76. Ang metal ay hindi nangyayari sa dalisay nitong anyo sa pamamagitan ng mga nugget, samakatuwid ang kemikal na formula nito ay ipinakita sa dissolved form.

Ang elemento ay nakuha mula sa pangalawang hilaw na materyales bilang resulta ng paghihiwalay nito sa iridium, platinum, platinum-palladium ores o copper at nickel ores. Ang taunang produksyon ng buong elemento sa mundo ay hindi lalampas sa laki ng 1 tonelada.

Ang pinakamalaking deposito sa mundo ay nagkakahalaga ng pagpuna sa mga zone tulad ng Mga bundok ng Ural at Siberia sa Russia, hilagang estado Alaska at kanlurang estado California sa America, Canada sa North America, Colombia sa Timog Amerika at ilan Mga bansa sa South Africa, Australia, Isla Tasmania... Sa kasalukuyan, ang isang makabuluhang deposito ng osmium ay isinasaalang-alang Bushwell Complex sa South Africa, karamihan sa mga sangkap ay mina doon. Isinasaalang-alang na ang pinakamalaking deposito ng metal ay nasa South Africa, ang mga presyo sa mundo para sa rare earth metal na ito ay medyo mataas. Kazakhstan ay itinuturing na ang tanging pangunahing exporter ng osmium-187 sa mundo. Bagama't ang Tsina ay may mga reserbang platinum ore, wala itong malalaking halaga ng osmium.

Ang sangkap ay nakaimbak sa anyo ng pulbos at dahil hindi ito natutunaw sa anyo ng mga kristal, hindi posible na lagyan ito ng selyo dahil sa mga pisikal na katangian nito. Para sa paggawa ng mga ingot ng metal na ito, ginagamit ang electron-beam o arc heating mula sa isang pulbos; ginagamit din ang pagpainit sa isang crucible.

Ang Osmium ay mukhang isang kulay-pilak na asul na metal. Ito ay isa sa mga siksik na elemento, ang density nito ay 22600 kilo bawat metro kubiko, ngunit sa parehong oras ang sangkap ay medyo marupok, madaling masira at gumuho. Ito ay may mataas na tiyak na gravity at nagagawang lumiwanag kahit na sa medyo mataas na impluwensya ng temperatura. Dahil sa mga parameter nito at makabuluhang temperatura ng pagkatunaw, mahirap itong makina. Sa kalikasan, umiiral ito sa anyo ng pitong isotopes, anim sa mga ito ay itinuturing na matatag, ito ay osmium-184, osmium-187, osmium-188, osmium-189, osmium-190 at osmium-192. Ang radioactive metal isotopes na may mass number mula 162 hanggang 197 ay nakuha sa laboratoryo, at ang ilang nuclear isomer ay artipisyal ding nakuha.

Halos lahat ng mga compound na may metal na ito ay nagdudulot ng pinsala sa mga panloob na organo, visual at auditory disorder. Sa kaso ng pagkalason sa mga singaw ng osmium, maaaring mangyari ang hindi maibabalik na mga kaguluhan sa katawan at kamatayan. Ang mga siyentipiko ay nagsagawa ng mga eksperimento sa mga hayop, ang mga resulta nito ay ang mabilis na pag-unlad ng anemia, ang kakulangan ng normal na pag-andar ng baga. Napagpasyahan na ito ay isang mabilis na pagbuo ng edema. Ang osmium tetroxide, na ginagamit sa medisina, ay isang napakakinakaing unti-unti na sangkap. May pinakamasamang amoy sa mundo. Sa kaso ng pagkalason, ang balat ay naghihirap, nagbabago ito ng kulay sa berde o itim, kadalasang sinasamahan ng mga ulser at mga bitak, na aabutin ng napakatagal na panahon upang pagalingin.

Ang mga empleyado ng mga pasilidad ng produksyon ay nasa pinakamataas na panganib; ayon sa lahat ng mga pamantayan sa kaligtasan, nagtatrabaho lamang sila sa mga respirator at espesyal na damit. Ang lahat ng mga lalagyan na naglalaman ng osmium oxide ay selyado at iniimbak alinsunod sa mga patakaran. Upang makuha ang mga mineral ng nevyanskite, ang platinum ay binago sa isang solusyon sa pamamagitan ng aqua regia. Pagkatapos, ang nagresultang precipitate ay nakalantad sa zinc sa isang 8-tiklop na halaga - ang naturang haluang metal ay medyo madaling nagiging isang pulbos na estado, na pagkatapos ay pinagsama sa barium peroxide. Ang susunod na yugto ay ang pagproseso ng nagresultang masa na may aqua regia, distillation sa pamamagitan ng apparatus para sa paghihiwalay ng osmium tetroxide.

Sa pamamagitan ng pagkilos sa sangkap na may solusyon sa alkali, ang asin ay nakuha. Ang solusyon sa asin ay apektado hyposulfite, bilang isang resulta kung saan, sa tulong ng ammonium chloride, ang metal ay namuo na sa anyo ng asin ni Fremy. Ang precipitate ay hugasan, sinala at calcined. Ang resulta ng lahat ng mga pagkilos na ito ay spongy osmium. Kasunod nito, nililinis ito ng mga acid, binabawasan sa isang electric furnace sa ilalim ng stream ng hydrogen, at pinalamig. Kaya kumuha ng mga sample ng osmium hanggang 99.9%.

Ang mga katangian ng elementong ito, mula sa punto ng view ng kimika, ay kamangha-manghang. Ang pinakapangunahing mga ito ay ang mga sumusunod.

1. Ang Osmium ay hindi tumutugon sa alkalis at acids. Bumubuo ng mga osmate na nalulusaw sa tubig bilang reaksyon sa pagkatunaw ng alkalina. Ang pakikipag-ugnayan sa pinaghalong nitric at hydrochloric acid ay nagbibigay ng napakabagal na reaksyon.
2. Napakalason, kahit na sa mga mikroskopikong dosis. Lalo na nakakalason ang osmium oxide, na inilabas mula sa platinum.
3. Imposibleng matukoy ang punto ng kumukulo ng metal, dahil lalo itong matigas ang ulo.
4. Ang metal sa pulbos ay madaling pumasok sa isang reaksyon ng pag-init na may mga naturang sangkap: purong oxygen, halogens, sulfuric o nitric acid.
5. Sa iba't ibang mga compound, tumatanggap ito ng mga numero ng oxide mula -2 hanggang +8. Ang pinakakaraniwan ay +2, +3, +4 at +8.
6. May kakayahang bumuo ng mga cluster compound.
7. Ang mga pangunahing mineral ay nauugnay sa mga solidong solusyon at kinakatawan ng mga haluang metal ng iridium na may osmium - sila ay sysertskite at nevyanskite. Bukod dito, ang syserskite ay may ibang pangalan - iridious osmium, at nevyanskite - osmous iridium.

Densidad Ang osmium ay humigit-kumulang 22.61 gramo bawat cubic centimeter. Ang mga kristal ay may magandang kulay-pilak na ningning, na may iba't ibang kulay mula sa kulay abo hanggang sa asul. Sa mga ingots, lumilitaw ang isang madilim na asul na kulay, sa pulbos ito ay kulay-lila. Ang lahat ng metal ay may kulay-pilak na kinang. Ang toxicity ng elemento ay pumipigil sa paggamit nito sa industriya ng alahas. Ang mga pangunahing pisikal na katangian ay ang mga sumusunod.

1. Ang punto ng pagkatunaw ng elementong ito ay medyo mataas, ang pagkatunaw ay posible sa mga temperatura na higit sa 3000 degrees Celsius.
2. Ang metal ay walang magnetic properties.
3. Kamangha-manghang katatagan. Ang mga haluang metal na may pagdaragdag ng metal na ito ay nakakakuha ng mas mataas na paglaban sa pagsusuot, tibay, paglaban sa kaagnasan, at paglaban sa mekanikal na stress.
4. Ang boiling point ay 5012 ºC.
5. Ang tigas ng Mohs ay 7.
6. Ang tigas ng Vickers ay 3-4 GPa.

Dahil sa malaking halaga ng elemento mismo, ang metal na ito ay bihirang ginagamit sa mass industrial production. Ang Osmium ay pangunahing ginagamit sa industriya ng kemikal, kung saan ginagamit ito bilang isang katalista. Ang osmium tetroxide ay ginagamit sa ilang mga gamot. Sa mga pagsusuri sa laboratoryo, ginagamit ito para sa paglamlam ng mga nabubuhay na tisyu, tinitiyak ang pangangalaga ng istraktura ng cell.

Sa industriya ng aerospace, ginagamit ang osmium sa elektronikong kagamitan ng kagamitan para sa teknolohiya ng aviation at rocket, gayundin sa paggawa mga sandatang nuklear. Dahil sa kakulangan ng magnetic properties, ang metal ay ginagamit sa paggawa ng mga branded na relo tulad ng Rolex. Alloy osmium na may platinum ay ginagamit kapag paglikha ng surgical implants Ay mga pacemaker o pulmonary valve.

1. Sa ilalim ng presyon na humigit-kumulang 770 GPa sa osmium, ang mga electron ay nakikipag-ugnayan sa mga panloob na orbital, ang istraktura ng sangkap ay nananatiling hindi nagbabago.
2. Osmium sa mga bato ay naglalaman ng kalahating porsyento ng kabuuang masa ng mga deposito ng mineral.
3. Dahil sa mataas na density malaki ang pagkakaiba ng hitsura at aktwal na bigat ng metal. Kaya, ang isang 0.5 litro na plastik na bote na puno ng metal na pulbos na ito ay magiging mas mabigat kaysa sa isang 10 litro na balde na puno ng tubig.
4. Ang metal na ito ay nasa limang pinaka mahal.
5. Ang halaga ng isang triple ounce ng osmium ay isang lihim ng kalakalan, sa mga open source ay makakahanap ka ng tinatayang presyo para sa 1 gramo ng isang substance.
6. Dahil sa refractoriness ng osmium nabanggit sa kasaysayan ng electric lamp. Ang siyentipiko na si K. Auer von Welsbach mula sa Germany ay gumawa ng panukala na palitan ang carbon filament sa isang bumbilya ng osmium filament. Ang mga bombilya ay naging 3 beses na mas mababa sa enerhiya-intensive, at ang pag-iilaw ay bumuti nang husto. Totoo, sa lalong madaling panahon ito ay pinalitan ng mas karaniwang tantalum, na, naman, ay pinalitan ng tungsten.
7. Ang isang katulad na sitwasyon ay nangyari sa bihirang metal sa produksyon ng ammonia. Ang paraan ng ammonia synthesis, na ginagamit pa rin ngayon, na binuo noong 1908 ng chemist na si Fritz Haber mula sa Germany, ay imposible nang walang paggamit ng mga catalyst.Sa una, ang mga catalyst na ginamit sa oras na iyon ay nagpakita ng kanilang mga katangian lamang sa pagkakaroon ng mga makabuluhang kondisyon ng temperatura at walang mataas na kahusayan, kaya ang paghahanap para sa isang kapalit ay napaka-kaugnay. Ang mga siyentipiko mula sa laboratoryo ng Higher Technical School sa Karlsruhe ay gumawa ng isang panukala na gamitin ang pinong atomized osmium bilang isang catalytic element. Ang mga resulta ng pagsubok ay nakumpirma na ang ideyang ito ay kapaki-pakinabang, ang catalytic na temperatura ay bumaba ng higit sa 100 ºC, at ang paglabas ng ammonia ay tumaas nang malaki. Totoo, sa hinaharap ay tumanggi sila mula sa osmium, ngunit tumulong siya sa paglutas ng isang mahalagang problema.

Naglalaro ang Osmium at iba pang bihira at natatanging mga metal makabuluhang papel sa iba't ibang industriya... Kahit na sa lahat ng toxicity nito, nakakatipid ito ng buhay at kalusugan ng mga tao.

Para sa higit pang impormasyon sa osmium, tingnan ang sumusunod na video.