오스뮴에 관한 모든 것

오스뮴 - 희소 금속, 백금 그룹에 속합니다. 백금의 반응에 대한 실험의 결과로 영국에서 발견되었습니다. 이름 osmium은 그리스어로 주어지며 번역에서 "냄새"를 의미합니다. 이 귀금속은 무엇입니까? 그 기능과 이점은 무엇입니까?

이 원소의 발견은 1803년 영국 화학자 Smithson Tennant와 William H. Wollastan에 의해 우연히 발생했습니다. 백금과 산(황 및 질산)의 혼합물에 대한 반응에 대한 실험 결과, 생성된 침전물에서 염소와 썩은 무의 악취를 연상시키는 불쾌한 냄새가 나타났습니다. 프랑스의 Collet-Descoti, Antoine de Fourquoy 및 Vauquelin에 의해 유사한 실험이 수행되었습니다. 그들의 연구 결과, 그들은 또한 백금의 불용성 침전물에서 그들에게 알려지지 않은 물질을 발견했습니다.

이러한 화학 원소의 발견은 1804년 6월 21일자 Tennant의 서면 통신을 통해 런던 왕립 학회에 제출되었습니다. Mendeleev의 화학 원소 주기율표에서 금속은 서수 76 아래에 있습니다. 순수한 형태의 금속은 너겟에서 발견되지 않으므로 화학식은 용해된 형태로 나타납니다.

원소 추출은 2차 원료에서 수행 이리듐, 백금, 백금-팔라듐 광석 또는 구리 및 니켈 광석에서 분리된 결과. 세계 전체 요소의 연간 생산량은 1톤의 크기를 초과하지 않습니다.

세계에서 가장 큰 예금은 다음과 같은 지역에 주목할 가치가 있습니다. 우랄 산맥 그리고 시베리아 러시아 북부 주에서 알래스카 그리고 서부 주 캘리포니아 미국에서, 캐나다 북미에서, 콜롬비아 남미 및 일부 남아프리카 국가, 호주, 섬 태즈메이니아. 현재 상당한 양의 오스뮴 매장량이 고려되고 있습니다. 남아프리카 공화국의 Bushwell 단지, 물질의 대부분이 채굴되는 곳. 금속의 가장 큰 매장량이 남아프리카에 있다는 점을 감안할 때 이 희토류 금속의 세계 가격은 상당히 높습니다. 카자흐스탄 세계에서 유일한 오스뮴-187 주요 수출국으로 간주됩니다. 중국은 백금 광석 매장량이 있지만 오스뮴의 양은 많지 않습니다.

이 물질은 분말 형태로 보관되며 결정의 형태로 녹지 않기 때문에 물리적 특성으로 인해 상표를 붙일 수 없습니다. 이 금속의 잉곳 제조에는 전자빔 또는 분말로부터의 아크 가열이 사용되며 도가니에서의 가열도 사용됩니다.

오스뮴은 푸르스름한 은색 금속으로 나타납니다. 이것은 가장 밀도가 높은 요소 중 하나이며 밀도는 입방 미터당 22,600kg이지만 동시에 물질은 매우 약하고 쉽게 부서지고 부서집니다.비중이 높아 상당히 높은 온도에서도 빛을 발합니다. 매개변수와 상당한 용융 온도로 인해 기계 가공이 어렵습니다. 자연계에서는 7개의 동위원소 형태로 존재하며 그 중 6개는 오스뮴-184, 오스뮴-187, 오스뮴-188, 오스뮴-189, 오스뮴-190 및 오스뮴-192입니다. 질량수 162에서 197 사이의 방사성 금속 동위원소는 실험실에서 얻었으며 일부 핵 이성질체도 인공적으로 얻어졌습니다.

이 금속을 함유한 거의 모든 화합물은 내부 장기, 시각 및 청각 장애를 손상시킵니다. 오스뮴 증기에 중독되면 신체에 돌이킬 수 없는 손상과 사망이 발생할 수 있습니다. 과학자들은 동물에 대한 실험을 수행했으며 그 결과 빈혈의 급속한 발달, 폐 기능의 정상적인 기능 부족이었습니다. 이것은 빠르게 진행되는 부종이라고 결론지었습니다. 의학에서 사용되는 사산화오스뮴은 매우 공격적인 물질입니다. 세상에서 가장 역겨운 냄새가 난다. 중독의 경우 피부가 고통 받고 녹색 또는 검은 색으로 변하며 종종 궤양과 균열이 동반되어 매우 오랫동안 치유됩니다.

산업 현장의 직원은 가장 높은 위험에 처해 있으며 모든 안전 표준에 따라 호흡기 및 특수 의류에서만 작업합니다. 오스뮴 산화물이 들어 있는 모든 용기는 규칙에 따라 밀봉되어 보관됩니다. 네비안스카이트 광물을 얻기 위해서는 왕수를 사용하여 백금을 용액으로 변환합니다. 그런 다음 생성 된 침전물을 8 배 아연으로 처리합니다. 이러한 합금은 비교적 쉽게 분말 상태로 변한 다음 과산화 바륨과 융합됩니다. 다음 단계는 왕수, 사산화 오스뮴 분리 장치를 통한 증류의 도움으로 생성 된 덩어리를 처리하는 것입니다.

물질을 알칼리 용액에 노출시키면 염이 얻어진다. 소금 용액이 영향을 받습니다. 차아황산염, 그 결과 염화 암모늄의 도움으로 금속이 이미 프레미 염의 형태로 침전됩니다. 침전물을 세척하고, 여과하고, 하소시킨다. 이 모든 작업의 ​​결과는 해면질 오스뮴입니다. 그 후, 그것은 산으로 정제되고, 수소 기류 하에서 전기로에서 환원되고 냉각된다. 그래서 99.9%까지 오스뮴 샘플을 얻으십시오.

화학의 관점에서 이 원소의 특성은 놀랍습니다. 그 중 가장 중요한 것은 다음과 같습니다.

1. 오스뮴은 알칼리 및 산과 전혀 반응하지 않습니다. 알칼리성 용융물과 반응하여 수용성 오스메이트를 형성합니다. 질산과 염산의 혼합물과의 상호 작용은 매우 느린 반응을 일으킵니다.
2. 미세한 양에서도 매우 유독합니다. 특히 독성은 백금에서 분리된 산화 오스뮴입니다.
3. 금속의 끓는점은 특히 내화물이기 때문에 결정할 수 없습니다.
4. 분말의 금속은 순수한 산소, 할로겐, 황산 또는 질산과 같은 물질과 쉽게 가열 반응을 시작합니다.
5. 다양한 화합물에서 -2에서 +8까지의 산화물 번호를 받습니다. 가장 일반적인 것은 +2, +3, +4 및 +8입니다.
6. 클러스터 화합물을 형성할 수 있습니다.
7. 주요 광물은 고용체와 관련이 있으며 이리듐과 오스뮴의 합금으로 표시됩니다. 이들은 sysertskite 및 nevyanskite입니다. 또한 Syserskite는 osmium iridium과 nevyanskite - osmium iridium이라는 다른 이름을 가지고 있습니다.

밀도 오스뮴은 입방 센티미터당 약 22.61g입니다. 크리스탈은 회색에서 파란색까지 다양한 색조의 아름다운 은빛 광택이 있습니다. 잉곳에서는 진한 파란색이 분말 - 자주색으로 나타납니다. 모든 금속에는 은색 광택이 있습니다. 요소의 독성으로 인해 보석 산업에서 사용할 수 없습니다. 주요 물리적 특성은 다음과 같습니다.

1. 이 요소의 융점은 상당히 높으며 섭씨 3000도 이상의 온도에서 융해가 가능합니다.
2. 금속에는 자기 특성이 없습니다.
3. 놀라운 경도. 이 금속이 첨가된 합금은 내마모성, 내구성, 부식 방지성, 기계적 응력에 대한 내성이 증가합니다.
4. 끓는점은 5012ºC입니다.
5. 모스 경도는 7입니다.
6. 비커스 경도는 3-4GPa입니다.

요소 자체의 상당한 비용으로 인해이 금속은 대량 산업 생산에 거의 사용되지 않습니다. 기본적으로 오스뮴의 범위는 촉매로 사용되는 화학 산업의 산업으로 대표됩니다. 사산화 오스뮴은 일부 의약품에 사용됩니다. 실험실 테스트에서는 살아있는 조직을 염색하는 데 사용되며 세포 구조의 보존을 보장합니다.

항공 우주 산업에서 오스뮴이 사용됩니다. 항공 및 로켓 기술 장비의 전자 장비, 뿐만 아니라 제조에서 핵무기. 자기 특성이 없기 때문에, 금속은 롤렉스와 같은 브랜드 시계 제조에 사용됩니다. 오스뮴과 백금의 합금이 사용됩니다. 수술용 임플란트 생성 이들은 심장 박동기 또는 폐 판막입니다.

1. 오스뮴에서 약 770 GPa의 압력 하에서 전자는 내부 궤도에서 상호 작용하고, 물질의 구조는 변하지 않습니다.
2. 오스뮴 암석은 광석 매장량의 전체 질량의 절반을 포함합니다.
3. 고밀도로 인해 금속의 모양과 실제 질량은 크게 다릅니다. 따라서 이 금속 분말로 채워진 0.5리터 플라스틱 병은 물로 채워진 10리터 양동이보다 무거울 것입니다.
4. 이 금속은 상위 5위 안에 든다. 값비싼.
5. 3온스의 오스뮴 가격은 영업비밀입니다., 오픈 소스에서 물질 1g에 대한 대략적인 가격을 찾을 수 있습니다.
6. 오스뮴의 내화성 때문에 전기 램프의 역사에 기록되어 있습니다. 독일의 과학자 K. Auer von Welsbach는 전구의 탄소 필라멘트를 오스뮴 필라멘트로 교체하자는 제안을 했습니다. 전구는 에너지 집약적 인 3 배 적은 것으로 판명되었으며 조명이 눈에 띄게 향상되었습니다. 사실, 그것은 곧 더 일반적인 탄탈륨으로 대체되었으며 차례로 텅스텐으로 대체되었습니다.
7. 암모니아 생산의 희소 금속에서도 비슷한 상황이 발생했습니다. 현재 사용되는 암모니아 합성법은 1908년 독일의 화학자 프리츠 하버(Fritz Haber)가 개발한 것으로 촉매 없이는 불가능하다.초기에 당시 사용된 촉매는 상당한 온도 조건에서만 특성을 보였고 효율이 높지 않았기 때문에 대체품을 찾는 것이 매우 의미가 있었습니다. Karlsruhe에 있는 Higher Technical School 실험실의 과학자들은 미세하게 분산된 오스뮴을 촉매 요소로 사용하는 제안을 했습니다. 테스트 결과는 아이디어가 가치가 있고 촉매 온도가 100ºC 이상 감소했으며 암모니아 생산량이 크게 증가했음을 확인했습니다. 사실, 미래에 오스뮴은 버려졌지만 그러한 중요한 문제를 해결하는 데 도움이되었습니다.

오스뮴 및 기타 희귀하고 독특한 금속 플레이 다양한 산업에서 중요한 역할. 모든 독성에도 불구하고 사람들의 생명과 건강을 구합니다.

다음 비디오에서 오스뮴에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있습니다.