Oppnå osmium. Et av de dyreste metallene i verden er osmium og dets pris per gram

I går på Yulia Latyninas program hørte jeg en historie om en skilsmisse med osmium-187.
Å, så vakkert, bare "la sangen flyte i friluft."
Jeg tror dette er en av de mest elegante svindelene jeg har hørt om.
Jeg er ikke redd for å bruke det nå fasjonable ordet - innovativ svindel.
Under snittet er et utdrag med en historie om selve skilsmissen.

Nå hevder partiet United Russia og arrangørene av konkurransen at Petrik ikke har noe med dette programmet å gjøre. Men la meg minne om at det tidligere var Gryzlov og Petrik som ba om 15 billioner rubler for denne saken. Og hvem er Petrik, spesielt for et land som... Hvordan er det der? Skolkovo, nanoteknologi. Petrik skal visstnok sitte sammen med oss ​​i Skolkovo. Dette er en svindler i ordets mest bokstavelige betydning, for under sovjetisk styre fikk han nøyaktig sin dom under denne artikkelen, en lang en. Frigjort. Han var hovedsakelig engasjert i å kjøpe opp oppfinnelser fra forskjellige forsvarsinstitutter.

Tenk deg for eksempel at Petrik viste alle kåper laget av kunstig spinell, en kåpe for raketter. De. den er gjennomsiktig, den sitter på raketten, det er et slags styrehode under den, alt er synlig gjennom den. Og de gikk overalt og sa at Petrik gjorde det. Tenk deg hvordan forskerne fra Statens optiske institutt, som faktisk laget disse kåpene, følte, som visste at bare defekte prøver var i hendene på forskjellige mennesker som handlet dem.

Det var mange slike historier. Men den mest bemerkelsesverdige historien, som etter min mening er forgjengeren til "Rent vann" og forklarer hvorfor de høyeste tjenestemennene i staten er involvert i Petriks patronage, er historien om osmium-187. Før jeg snakker om historien til osmium-187, vil jeg minne deg på at i St. Petersburg på begynnelsen av 90-tallet var denne typen semi-gangster-svindel generelt populær, da banditter i all denne selvgenererende økonomiske suppen hørte at de kunne tatt ut en slags aluminium for mye penger, kobber, at det er veldig stor forskjell på prisene du kjøper internt til og prisene du kjøper eksternt.

Og bandittene hadde også merkelige ideer om virkeligheten. De har alltid trodd at det var noen fantastiske stoffer inne i Russland som forsvarsindustrien vår skapte, at hvis du tar dem med til Vesten, vil du kjøpe dem for milliarder av dollar og bli rik.

Det første temaet var en slags alfa-fetoprotein. Dette er et biologisk stoff som bidro til noe der og ble utvunnet fra spontanaborter. Oppfinneren som laget den, eller angivelig laget den, gikk rundt i tøfler på bare føtter, alle som ikke var late stjal fra ham – enten banditter eller politimenn – og tok bort dette alfa-fetoproteinet.

Men selv om det hjalp på en eller annen måte, er det klart at ingen i Vesten har kjøpt det, fordi ingen vestlig farmakologisk laboratorium vil kjøpe fra deg et ukjent stoff som visstnok har mirakuløse egenskaper uten sertifikat i det hele tatt. Hva om de kokte det på toalettet hjemme og også spyttet i det? Så var det biegift, så var det slangegift. Det er vanskelig å si hvor det er slanger i St. Petersburg. Men St. Petersburg-banditter chartret nesten fly for å bruke denne slangegiften.

Og den fjerde på denne bølgen var osmium-187, det var da på begynnelsen av 90-tallet en tjenestemann ved St. Petersburgs ordførerkontor, Savenkov, ble arrestert, som et sted over den finske grensen i venstre tå på høyre sko bar en ampulle som inneholder 6 gram av stoffet osmium-187. Han ble arrestert. Hvorfor han ble arrestert, som rapporterte om ham, dette er veldig interessant. Han hadde ingen dokumenter for å eksportere dette osmiumet. FSB og alt statlige organer De løp inn og begynte å finne ut hva slags osmium det var og hvem som trengte det. Det var nødvendig omtrent som alfafetoprotein.

Hva er osmium-187, som Petrik skal ha renset på kjøkkenet? Det er en ting som kalles rhenium-osmium-metoden for å bestemme alderen til et stoff. Rhenium-osmium-metoden er at det er rhenium, som har to isotoper, mer eller mindre stabile, 185 og 187. 185 er helt stabilt, og 187 forfaller innen 10 milliarder år, og forfaller til osmium-187, noe som er veldig praktisk for dating. Du tar et stykke malm, ser hvor mye rhenium det er i den, hvor mye osmium-187 som er i den, og du får en dato.

Og det er Dzhezkazgan kobberanlegget, hvis dumper inneholder mye rhenium. Følgelig inneholder deponiene, av alle osmiumisotoper, bare osmium-187. Osmium har mange isotoper, og osmium-187 er faktisk en svært sjelden isotop, den opptar 1,6 % av den totale mengden osmium.

Vi må gi honnør til Petrik - enten han innså dette, eller det ble foreslått for ham - faktisk, med rent kjemiske midler, fra deponiene til Dzhezkazgan kobberanlegg, kan du få tak i ikke bare osmium, nemlig osmium-187, fordi det er ingen annen osmium der, fordi det er halveringstidsprodukt av rhenium.

Problemet er at osmium-187 ikke trengs til noe. De. ikke nødvendig i det hele tatt. Det finnes ingen måter å bruke osmium på, akkurat som det ikke finnes måter å bruke mange andre dyre og kjente stoffer på. Til prisene til Oak Ridge Laboratory, som generelt dikterer alle priser for isotoper, er osmium-187 faktisk veldig dyrt. Det koster 200 tusen dollar per gram, eller 200 dollar per mikrogram. Og det står på denne måten fordi alle slike isotoper, unødvendige isotoper, oppnås ved metoden for elektromagnetisk separasjon, når et rent kjemisk stoff deles inn i isotoper, og følgelig avsettes strimler av stoffet.

Og kostnaden for isotoper i dette tilfellet er direkte proporsjonal med mengden penger og krefter brukt på isolasjonen. Og enhver isotop, som det er veldig lite av, er derfor veldig dyr. Et stort problem er at han er dyr, men ingen trenger denne unnvikende Joe, fordi ingen leter etter ham. Og spørsmålet er - du har en sjelden isotop, og den har en reell pris. Men rett og slett til denne prisen vil ingen noen gang kjøpe den, fordi ingen trenger den. Hva å gjøre?

Og her kommer vi tilbake til denne historien med interneringen av Savenkov. Se på den typen reklame som lages for osmium-187, et helt unødvendig stoff som ikke har noen industriell bruk, som en del av arrestasjonen av Savenkov. Alle statlige organer, alle journalister, FSB, St. Petersburg-myndighetene begynner selv å løpe rundt og finne ut hvorfor dette osmiumet er nødvendig.

De lager en gigantisk reklame for dette osmiumet. Hver St. Petersburg-banditt og hver St. Petersburg-bankmann vet at det koster 200 tusen dollar per gram, og dette er en fryktelig interessant ting. Og til og med Vladimir Vladimirovich Putin selv - oppmerksomhet: Vladimir Putin - som da jobber på St. Petersburgs ordførerkontor, gir et intervju 17. mars 1994 til avisen "Evening Petersburg", når han sier at dette er en veldig viktig og nødvendig oppfinnelse for byen, osmium-187.

«Oppfinnelsene som ble skapt i løpet av dette arbeidet,» siterer jeg Putin, «er patentert, dvs. beskyttet av loven. Jeg møtte oppfinneren (av åpenbare grunner nevner jeg ikke navnet hans) og diskuterte med ham alle vanskelighetene som hadde oppstått. Vitenskapsmannen er klar til å realisere sine oppdagelser...", innenfor rammen av aksjeselskap, som Savenkov opprinnelig foreslo å lage.

Og alle diskuterer om osmiumet ble eksportert riktig eller osmiumet ble eksportert feil. Og selv Putin deltar i dette reklamekampanje osmia-187. Og ingen stiller spørsmålet – hvorfor trengs det?

Hva skjer etterpå? Et brev kommer til Khlopin Radium Institute fra utlandet, som sier: «Gutter, vi trenger 100 gram osmium-187.» Tenk deg tidlig på 90-tallet. Eller rettere sagt, denne historien med radiuminstituttet, det skjedde til og med litt tidligere, de falt sammen i tid. Et dårlig radiuminstitutt, forskere som setter tennene på hylla.

Og så fikk de denne bestillingen fra utlandet. De løper til statsreservatet, de sier: «Vær så snill, gi oss 60 kilo rent osmium, vi skal isolere denne fordømte isotopen fra den og selge den, for ingen trenger den uansett. Flott, vi får mat.» Forskere ved Radiuminstituttet – vi må gi dem rett – skjønte tross alt ikke at osmium kunne fås kjemisk fra deponiene til kobberverket i Dzhezkazgan.

De fulgte ærlig den allfarvei, de bygde en ekte sentrifuge, beregnet alt, den elektromagnetiske separasjonsmetoden er ikke lenger lønnsom i så store mengder, de produserte 100 gram av dette osmiumet. Utenlandske kunder har forsvunnet. De sto igjen med osmium – og tenner på hylla. 100 gram, visstnok 200 tusen dollar per gram.

Hva skjer etterpå? Vår russiske kunde kommer allerede, noen unge gutter, veldig flinke, de sier: "Gutter, vi vil kjøpe dette osmiumet fra dere." Hvor mye tror du? Svar: "For 50 millioner dollar." Du tenker, hva er kroken? Og disse unge gutta sier: "Og osmium, det koster 200 tusen dollar per gram. Her har du 100 gram. Vi vil stille dette osmiumet som sikkerhet for et lån fra en forretningsbank på 200 millioner dollar, og etter det betaler vi deg 50.» Dette er en strålende historie fra tidlig på 90-tallet i St. Petersburg.

Du kan kaste opp hendene, fordi det er en utvilsom kunnskap om fysikk og menneskelig psykologi (til og med mer enn kunnskap om fysikk). Jeg er overhodet ikke i tvil om at herr Petrik kan fysikk i den grad han var kjent av middelalderens alkymister, som med sikkerhet visste at hvis du brygger gull for en linjal og vil lure ham, så må du legge gull i hule pinner, de skal brenne, og du skal ta gullet ut av digelen.

Men dette er historien om tidlig på 90-tallet i St. Petersburg. Og nå blir denne historien, den samme som med osmium-187, gjentatt med nettopp dette "Rene vannet", med filtre som det er et veldig alvorlig spørsmål om kvaliteten på rengjøringen. Society of Russian Consumers, ser det ut til, går til og med retten nå. Og med filtre, hvis produksjonsteknologi ikke er noe spesielt nytt, er dette en repetisjon av det som skjedde i denne lille gangsteren Petersburg, lohast, på begynnelsen av 90-tallet.

Og vi ser at de samme personene deltar. Jeg forstår selvfølgelig at Vladimir Vladimirovich ikke lenger er personlig involvert, hvis han i det hele tatt deltok i dette osmiumet, hvis dette intervjuet på en eller annen måte skjedde ved en tilfeldighet. Men alle disse menneskene fortsetter å være forbundet. Og alle disse menneskene har mest sannsynlig rett og slett ikke styrken til å motstå Petrik. Og det er paradoksalt at en stat som ikke er i stand til å slukke branner, ikke er i stand til å sikre borgernes sikkerhet, ikke er i stand til å gi beskyttelse mot terrorisme, den er i stand til å sikre velstanden til oppfinneren Victor Petrik.

Den utbredte oppfatningen i hverdagen om at det ikke finnes noe dyrere enn gull og platina i verden er ekstremt feil. Det finnes flere typer metaller av naturlig og kunstig opprinnelse, priser som er vanskelige for den vanlige mannen å forestille seg.

Planeten vår er rik på mineraler, inkludert metaller. Kostnadene deres avhenger av flere faktorer, nemlig: egenskaper, mengde i verden, gruveforhold. Det følger av dette at jo sjeldnere et metall finnes i naturen, har det mange forskjellige gunstige egenskaper og det er ekstremt vanskelig å få tak i, kostnaden for en slik ressurs vil være veldig, veldig høy. Presenterer de 10 dyreste metallene i verden med sine priser.

Topp 10 dyreste metaller i verden

10

Ruthenium ble oppdaget i 1844 og ble funnet i uralmalm. Naturreservater utgjør om lag 5000 tonn. Den tilhører platinametallfamilien. På grunn av sin ildfasthet og langvarige slitasje, brukes den i kombinasjon med platina i produksjon av elektriske kontakter, så vel som i romfartsindustrien. Ruthenium har også blitt brukt i smykkeproduksjon som tilsetning til spesielle smykkelegeringer. Metallet brukes til fremstilling av kompassnåler, og brukes til å belegge keramikk og glass. Prisen er omtrent $1,5 per 1 gram.

Neste på listen over de dyreste metallene er rhenium. Dette er et svært sjeldent element av lys sølv farge med høy tetthet nyter i stor etterspørsel i rakettmarkedet. Rhenium ble oppdaget i 1925 under studiet, det ble oppdaget at metallet har et veldig høyt smeltepunkt. På grunn av disse egenskapene brukes den aktivt i produksjon av deler. rakettteknologi, så vel som i kjemisk industri. Den største produsenten er et chilensk selskap, fordi det er i dette landet store reserver av dette elementet er lokalisert. Pris - $10.

Myk og lett scandium har en sølvaktig farge med en karakteristisk gulaktig fargetone. Den ble oppdaget i 1879 av kjemiker Lars Nilsson. De viktigste forekomstene av mineralet som inneholder dette grunnstoffet er lokalisert i Madagaskar og Norge. Mye brukt i produksjon av strukturer som brukes i industrier med ultrahøye temperaturer. Men hovedsakelig fant den bruk i produksjon av sportsutstyr. Legeringen kombinert med aluminium har økt styrke og formbarhet. Det brukes i produksjon av flerlags røntgenspeil. Kostnaden for 1 gram scandium er $12.

Eksternt lik tinn, iridium er et av de sjeldneste og dyreste metallene i verden. Karakteristiske egenskaper er høy tetthet, ildfasthet samtidig som skjørhet. Dette sølvhvite platinagruppeelementet. Oppdagelsen av iridium tilhører den engelske forskeren Tennant og fant sted i 1803. Den brukes bare i legeringer med andre metaller, for eksempel i forbrenningsplugger, på elektroder og øker levetiden. Brukes også til fremstilling av dyre fjærpenner. Prisen for 1 gram iridium er $20.

En annen edel representant for platinagruppen er palladium. Den ble først isolert fra platinamalm i 1803 av kjemikeren Wollaston, av engelsk opprinnelse. Et element med høy duktilitet og formbarhet brukes aktivt i smykkeindustrien i kombinasjon med gull. Smykker av alle slag er laget av såkalt hvitt gull. priskategori. Palladium er mye brukt til produksjon av medisinske instrumenter og proteser på grunn av dets anti-korrosjonsegenskaper. 1 gram palladium er verdsatt til $30.

Et metall som siden antikken har vært verdsatt som et av de dyreste i verden er gull. Gul farge, økt duktilitet, høy tetthet - dette er de viktigste karakteristiske egenskapene til elementet. Vi er vant til at gull først og fremst brukes til smykker. Men takket være termisk ledningsevne og lav motstand har metallet blitt uunnværlig i produksjonen av elektriske kontakter. Brukt i galvanisering, påføres et lag med gullbelegg på metaller for å unngå korrosjon og også for å gi ferdige produkter fra billigere materialer av en dyrere type. Prisen for 1 gram er $45.

Oppfatningen om at platina og hvitt gull er det samme er feil. Platina er et uavhengig metall og ble i utgangspunktet undervurdert. Den er svært sjelden i naturen, og den største forekomsten er i Sør-Afrika. Elementet brukes i ulike bransjer. Juvelerer bruker rent metall til smykker. Lagt til legeringer for å gjøre laboratorieglass bestandig mot høye temperaturer. Brukes også i spesialspeil for laserteknologi. Mynter ble preget av platina og bestillinger ble gjort under sovjettiden. Prisen på 1 gram er $70.

Rhodium åpner de tre dyreste metallene i verden. Dette hardt metall. Elementet ble oppdaget av forskeren William Wollaston i 1803 mens han jobbet med platina. Det er ekstremt sjeldent, tatt i betraktning at det utvinnes rundt 30 tonn platina over hele verden hvert år. På grunn av sin høye egenskap til å reflektere elektromagnetiske stråler, brukes den til å dekke overflaten av speil. Det har fått stor popularitet innen smykker, både i form av produkter med edelstener og i galvanisering for belegg. Koster 1 gram – 225 dollar.

Osmium er et kjemisk grunnstoff med atomnummer 76. I Mendeleevs periodiske system over kjemiske elementer er det betegnet med symbolet Os (lat. Osmium). Under standardforhold er det et sølv-blåaktig sprøtt overgangsmetall. Tilhører gruppen platinametaller. Den har en høy tetthet, sammenlignbar i denne parameteren bare med iridium (tetthetene til Os og Ir er nesten like, tatt i betraktning den beregnede feilen).

Historie

Osmium ble oppdaget i 1804 av den engelske kjemikeren Smithson Tennant i bunnfallet som ble igjen etter oppløsning av platina i aqua regia. Lignende studier ble utført av de franske kjemikerne Collet-Descoti, Antoine Francois de Fourcroix og Vauquelin, som også kom til den konklusjon at den uløselige resten av platinamalm inneholdt et ukjent grunnstoff. Det hypotetiske elementet fikk navnet pten (vinget), men Tennants eksperimenter viste at det var en blanding av to grunnstoffer - iridium og osmium.
Oppkalt fra gammelgresk. ὀσμή (lukt), basert på det skarpt luktende flyktige oksidet OsO 4 (som minner om ozon).

Kvittering

Osmium isoleres fra anrikede råmaterialer av platinametaller ved å kalsinere dette konsentratet i luft ved temperaturer på 800-900 °C. I dette tilfellet sublimeres damper av det svært flyktige osmiumtetroksidet OsO 4 kvantitativt, som deretter absorberes av NaOH-løsningen.
Ved å fordampe løsningen isoleres et salt - natriumperosmat, som deretter reduseres med hydrogen ved 120 °C til osmium:
Na2 + 3H2 = 2NaOH + Os + 4H2O.

I dette tilfellet oppnås osmium i form av en svamp.

Egenskaper

Fysisk
Osmium er et gråblåaktig, hardt, men sprøtt metall med svært høy egenvekt som beholder glansen selv ved høye temperaturer. På grunn av sin hardhet, sprøhet, lave damptrykk (det laveste av alle platinametaller) og svært høye smeltepunkt, er osmiummetall vanskelig å bearbeide. Osmium regnes som den tetteste av alle kjemiske elementer, litt over iridium i denne parameteren. De mest pålitelige tetthetene for disse metallene kan beregnes ut fra parameterne til deres krystallgitter: 22.562 ± 0.009 g/cm³ for iridium og 22.587 ± 0.009 g/cm³ for osmium. Når man sammenligner forskjellige isotoper av disse metallene, er 192 Os den tetteste. Den uvanlig høye tettheten av osmium forklares av lantanidkompresjon.

Kjemisk
Ved oppvarming reagerer osmiumpulver med oksygen, halogener, svoveldamp, selen, tellur, fosfor, salpetersyre og svovelsyre. Kompakt osmium reagerer ikke med verken syrer eller alkalier, men danner vannløselige osmater med smeltede alkalier. Reagerer sakte med salpetersyre og aqua regia, reagerer med smeltede alkalier i nærvær av oksidasjonsmidler (kaliumnitrat eller klorat), og med smeltet natriumperoksid. I forbindelser viser den oksidasjonstilstander fra -2 til +8, hvorav de vanligste er +2, +3, +4 og +8.
Osmium er et av få metaller som danner polynukleære (eller klynge) forbindelser. Polynukleært osmiumkarbonyl Os 3 (CO) 12 brukes til å modellere og studere de kjemiske reaksjonene til hydrokarboner på metallsentre. Karbonylgrupper i Os 3 (CO) 12 kan erstattes av andre ligander, inkludert de som inneholder klyngekjerner av andre overgangsmetaller.

Hvis fra et praktisk synspunkt, element nr. 76 blant andre platinametaller ser ganske ordinært ut, så er dette elementet veldig viktig fra synspunktet til klassisk kjemi (vi legger vekt på klassisk uorganisk kjemi, og ikke kjemien til komplekse forbindelser).

For det første er det, i motsetning til de fleste grunnstoffene i gruppe VIII, karakterisert ved en valens på 8+, og det danner det stabile tetroksydet OsO 4 med oksygen. Dette er en særegen forbindelse, og tilsynelatende er det ingen tilfeldighet at element nr. 76 fikk et navn basert på en av de karakteristiske egenskapene til dets tetroksid.

Osmium oppdages ved lukt

En slik uttalelse kan virke paradoksal: vi snakker tross alt ikke om et halogen, men om et platinametall ...

Historien om oppdagelsen av fire av de fem platinoidene er assosiert med navnene på to engelske forskere, to samtidige. William Wollaston i 1803...1804 oppdaget palladium og rhodium, og en annen engelskmann, Smithson Tennant (1761...1815), oppdaget iridium og osmium i 1804. Men hvis Wollaston fant begge sine "egne" elementer i den delen av rå platina som ble oppløst i aqua regia, så var Tennant heldig da han jobbet med den uløselige resten: som det viste seg, var det en naturlig legering av iridium med osmium.

Den samme resten ble også studert av tre kjente franske kjemikere - Collet-Descoti, Fourcroix og Vauquelin. De begynte sin forskning allerede før Tennant. I likhet med ham observerte de utgivelsen av svart røyk når rå platina ble oppløst. I likhet med ham klarte de, ved å smelte sammen den uløselige resten med kaustisk kalium, å oppnå forbindelser som fortsatt var i stand til å løses opp. Fourcroix og Vauquelin var så overbevist om at det var et nytt element i den uløselige resten av rå platina at de ga det et navn på forhånd - pten - fra det greske πτηνος - bevinget. Men bare Tennant klarte å skille denne resten og bevise eksistensen av to nye elementer - iridium og osmium.

Navnet på element #76 kommer fra det greske ordet οσμη, som betyr "lukt". En ubehagelig irriterende lukt, lik både lukten av klor og hvitløk, dukket opp når produktet av fusjon av osmiridium med alkali ble oppløst. Bæreren av denne lukten viste seg å være osmiumanhydrid, eller osmiumtetroksid OsO 4. Senere viste det seg at selve osmium kunne lukte like vondt, men mye svakere. Finmalt, oksiderer det gradvis i luft og blir til OsO 4 ...

Osmium metall

Osmium er et tinnhvitt metall med en gråblå fargetone. Det er det tyngste av alle metaller (densiteten er 22,6 g/cm3) og et av de hardeste. Imidlertid kan osmiumsvamp males til pulver fordi den er skjør. Osmium smelter ved en temperatur på ca. 3000°C, og kokepunktet er ennå ikke nøyaktig bestemt. Det antas å ligge et sted rundt 5500°C.

Den høye hardheten til osmium (7,0 på Mohs-skalaen), skyldes kanskje det fysiske egenskaper som er mest brukt. Osmium tilsettes til sammensetningen harde legeringer med høyest slitestyrke. I dyre fyllepenner er tuppen av pennen loddet fra legeringer av osmium med andre platinametaller eller med wolfram og kobolt. Lignende legeringer brukes til å lage små deler av presisjonsmåleinstrumenter som er utsatt for slitasje. Liten - fordi osmium ikke er utbredt (5·10–6 % av vekten av jordskorpen), spredt og dyrt. Dette forklarer også den begrensede bruken av osmium i industrien. Det går bare til steder hvor en stor effekt kan oppnås med en liten mengde metall. For eksempel i kjemisk industri, som prøver å bruke osmium som katalysator. I hydrogeneringsreaksjoner av organiske stoffer er osmiumkatalysatorer enda mer effektive enn platinakatalysatorer.

Noen få ord om plasseringen av osmium blant andre platinametaller. Utad skiller det seg lite fra dem, men det er osmium som har mest høye temperaturer smelter og koker blant alle metallene i denne gruppen, det er den tyngste. Den kan også betraktes som den minst "edle" av platinoidene, siden den oksideres av atmosfærisk oksygen allerede ved romtemperatur (i finknust tilstand). Osmium er også den dyreste av alle platinametaller. Hvis platina i 1966 ble verdsatt på verdensmarkedet til 4,3 ganger dyrere enn gull, og iridium til 5,3 ganger, så var den samme koeffisienten for osmium 7,5.

Som andre platinametaller har osmium flere valenser: 0, 2+, 3+, 4+, 6+ og 8+. Oftest kan man finne forbindelser av tetra- og seksverdig osmium. Men når den interagerer med oksygen, viser den en valens på 8+.

Som andre platinametaller er osmium et godt kompleksdannende middel, og kjemien til osmiumforbindelser er ikke mindre variert enn for eksempel kjemien til palladium eller rutenium.

Anhydrid og andre

Utvilsomt er den viktigste forbindelsen av osmium fortsatt dets tetroksid OsO 4, eller osmiumanhydrid. Som elementært osmium har OsO 4 katalytiske egenskaper; OsO 4 brukes i syntesen av det viktigste moderne stoffet - kortison. I mikroskopiske studier av dyre- og plantevev brukes osmiumtetroksid som fargemiddel. OsO 4 er svært giftig, det er svært irriterende for hud, slimhinner og er spesielt skadelig for øynene. Alt arbeid med dette nyttige stoffet krever ekstrem forsiktighet.

Eksternt ser rent osmiumtetroksid ganske vanlig ut - blekgule krystaller, løselig i vann og karbontetraklorid. Ved en temperatur på ca. 40°C (det er to modifikasjoner av OsO 4 med lignende smeltepunkter), smelter de, og ved 130°C koker osmiumtetroksid.

Et annet osmiumoksid – OsO 2 – et svart pulver som er uløselig i vann – har ingen praktisk betydning. Heller ikke funnet ennå praktisk anvendelse og andre kjente forbindelser av grunnstoff nr. 76 - dets klorider og fluorider, jodider og oksyklorider, OsS 2-sulfid og OsTe 2-tellurid - svarte stoffer med kisstruktur, samt tallrike komplekser og de fleste osmiumlegeringer. De eneste unntakene er noen legeringer av grunnstoff nr. 76 med andre platinametaller, wolfram og kobolt. Hovedforbrukeren deres er instrumentproduksjon.

Hvordan oppnås osmium?

Naturlig osmium er ikke funnet i naturen. Det er alltid assosiert i mineraler med et annet platinagruppemetall - iridium. Det er en hel gruppe iridiumosmidmineraler. Den vanligste av disse er nevyanskite, en naturlig legering av disse to metallene. Den inneholder mer iridium, som er grunnen til at nevyanskite ofte kalles ganske enkelt osmisk iridium. Men et annet mineral - sysertskite - heter osmium iridide - det inneholder mer osmium... Begge disse mineralene er tunge, med en metallisk glans, og dette er ikke overraskende - slik er sammensetningen deres. Og det sier seg selv at alle mineraler i den osmiske iridiumgruppen er svært sjeldne.

Noen ganger forekommer disse mineralene uavhengig, men oftere er osmisk iridium en del av naturlig rå platina. Hovedreservene av disse mineralene er konsentrert i USSR (Sibir, Ural), USA (Alaska, California), Colombia, Canada og landene i Sør-Afrika.

Naturligvis utvinnes osmium sammen med platina, men raffineringen av osmium skiller seg vesentlig fra metodene for å isolere andre platinametaller. Alle, unntatt rutenium, utfelles fra løsninger, mens osmium oppnås ved å destillere det av fra flyktig tetroksid.

Men før destillering av OsO 4 er det nødvendig å skille iridiumosmid fra platina, og deretter skille iridium og osmium.

Når platina oppløses i aqua regia, forblir mineralene i iridiumosmidgruppen i sedimentet: selv dette av alle løsningsmidler kan ikke overvinne disse mest stabile naturlige legeringene. For å omdanne dem til løsning blir bunnfallet smeltet sammen med åtte ganger mengden sink - denne legeringen er relativt lett å gjøre om til pulver. Pulveret sintres med bariumperoksid BaO 3 , og deretter behandles den resulterende massen med en blanding av salpetersyre og saltsyre direkte i et destillasjonsapparat for å fjerne OsO 4 .

Den fanges opp med en alkalisk løsning og et salt med sammensetningen Na 2 OsO 4 oppnås. En løsning av dette saltet behandles med hyposulfitt, hvoretter osmium utfelles med ammoniumklorid i form av Fremy salt Cl 2 . Bunnfallet vaskes, filtreres og kalsineres deretter i en reduserende flamme. Slik er svampaktig osmium ennå ikke rent nok.

Deretter renses det ved behandling med syrer (HF og HCl), og reduseres videre i en elektrisk ovn i en strøm av hydrogen. Etter avkjøling oppnås metall med en renhet på opptil 99,9 % O 3.

Dette er den klassiske ordningen for å skaffe osmium - et metall som fortsatt brukes ekstremt begrenset, et metall som er veldig dyrt, men ganske nyttig.

Jo mer, jo mer...

Naturlig osmium består av syv stabile isotoper med massetall 184, 186...190 og 192. Et interessant mønster: jo høyere massenummeret til osmiumisotopen er, jo mer utbredt er det. Andelen av den letteste isotopen, osmium-184, er 0,018 %, og den tyngste isotopen, osmium-192, er 41 %. Av de kunstige radioaktive isotopene til grunnstoff 76 er den lengstlevende osmium-194, med en halveringstid på omtrent 700 dager.

Osmiumkarbonyler

I i fjor Kjemikere og metallurger er i økende grad interessert i karbonyler - forbindelser av metaller med CO, der metallene formelt sett er nullvalente. Nikkelkarbonyl er allerede ganske mye brukt i metallurgi, og dette lar oss håpe at andre lignende forbindelser etter hvert vil kunne lette produksjonen av visse verdifulle materialer. To karbonyler er nå kjent for osmium. Pentakarbonyl Os(CO) 5 er en fargeløs væske under normale forhold (smeltepunkt – 15°C). Det oppnås ved 300°C og 300 atm. fra osmiumtetroksid og karbonmonoksid. Ved normal temperatur og trykk forvandles Os(CO) 5 gradvis til en annen karbonyl av sammensetningen Os 3 (CO) 12 - et gult krystallinsk stoff som smelter ved 224°C. Strukturen til dette stoffet er interessant: tre osmiumatomer danner en likesidet trekant med sider 2,88 Å lange, og fire CO-molekyler er festet til hvert toppunkt i denne trekanten.

Fluorer, kontroversielle og ukontroversielle

“Fluorider OsF 4, OsF 6, OsF 8 er dannet fra grunnstoffer ved 250...300°C... OsF 8 er den mest flyktige av alle osmiumfluorider, bp. 47,5°”... Dette sitatet er hentet fra bind III av “Concise Chemical Encyclopedia”, utgitt i 1964. Men i bind III av “Fundamentals of General Chemistry” B.V. Nekrasov, publisert i 1970, er eksistensen av osmiumoktafluorid OsF 8 avvist. Vi siterer: «I 1913 ble to flyktige osmiumfluorider, beskrevet som OsF 6 og OsF 8, først oppnådd. Dette ble trodd frem til 1958, da det viste seg at de faktisk tilsvarer formlene OsF 5 og OsF 6. Dermed har OsF 8, som dukket opp i vitenskapelig litteratur i 45 år, faktisk aldri eksistert. Slike tilfeller av "lukking" av tidligere beskrevne forbindelser er ikke så sjeldne."

Merk at noen ganger må elementer også "lukkes"... Det gjenstår å legge til at, i tillegg til de som er nevnt i "Concise Chemical Encyclopedia", ble det oppnådd et annet osmiumfluorid - den ustabile OsF 7. Dette blekgule stoffet spaltes ved temperaturer over –100 °C til OsF 6 og elementært fluor.