Uzyskanie osmu. Jednym z najdroższych metali na świecie jest osm i jego koszt w przeliczeniu na gram

Wczoraj w programie Julii Łatyniny usłyszałam historię o rozwodzie z osmem-187.
Och, jak pięknie, po prostu „niech piosenka płynie na świeżym powietrzu”.
Myślę, że jest to jedno z najbardziej eleganckich oszustw, o jakich kiedykolwiek słyszałem.
Nie boję się użyć modnego obecnie słowa – innowacyjne oszustwo.
Poniżej fragmentu fragment z historią samego rozwodu.

Teraz partia Jedna Rosja i organizatorzy konkursu twierdzą, że Petrik nie ma nic wspólnego z tym programem. Ale przypomnę, że wcześniej to Gryzłow i Petrik żądali w tej sprawie 15 bilionów rubli. A kim jest Petrik, zwłaszcza dla kraju, który... Jak tam jest? Skołkowo, nanotechnologia. Najwyraźniej Petrik usiądzie z nami w Skołkowie. Jest to oszust w najbardziej dosłownym tego słowa znaczeniu, ponieważ pod rządami sowieckimi otrzymał dokładnie taki wyrok z tego artykułu, długi. Uwolniony. Zajmował się głównie zakupem wynalazków różnych instytutów obronnych.

Wyobraźmy sobie na przykład, że Petrik pokazał wszystkim owiewki wykonane ze sztucznego spinelu, owiewki do rakiet. Te. jest przezroczysty, siedzi na rakiecie, pod nim jest jakaś głowica prowadząca, wszystko jest przez nią widoczne. I chodzili wszędzie i mówili, że Petrik to zrobił. Wyobraźcie sobie, jak czuli się naukowcy z Państwowego Instytutu Optycznego, którzy faktycznie te owiewki wykonywali, wiedząc, że w rękach różnych osób handlujących nimi znajdują się wyłącznie wadliwe egzemplarze.

Takich historii było wiele. Ale najbardziej niezwykłą historią, która moim zdaniem jest poprzedniczką „Czystej wody” i wyjaśnia, dlaczego w patronat Petrika zaangażowani są najwyżsi urzędnicy państwowi, jest historia osmu-187. Zanim opowiem o historii osmu-187, chcę przypomnieć, że w Petersburgu na początku lat 90. tego rodzaju pół-gangsterskie oszustwo było powszechnie popularne, gdy w całej tej samogenerującej się zupie ekonomicznej bandyci usłyszeli, że mogliby za duże pieniądze kupić jakiś rodzaj aluminium, miedź, że jest bardzo duża różnica pomiędzy cenami, po których kupujesz wewnętrznie, a cenami, po których kupujesz na zewnątrz.

Bandyci też mieli dziwne wyobrażenia o rzeczywistości. Zawsze wierzyli, że w Rosji są jakieś cudowne substancje, które stworzył nasz przemysł obronny, że jeśli wywieziesz je na Zachód, kupisz je za miliardy dolarów i się wzbogacisz.

Pierwszym tematem był jakiś rodzaj alfa-fetoproteiny. Jest to substancja biologiczna, która do czegoś się tam przyczyniła i została wyekstrahowana z poronień. Wynalazca, który to zrobił, lub rzekomo to zrobił, chodził w kapciach na bosych nogach, każdy, kto nie był leniwy, okradał go - czy to bandyci, czy gliniarze - i zabierał tę alfa-fetoproteinę.

Ale nawet jeśli w jakiś sposób pomogło, to wiadomo, że nikt na Zachodzie tego nie kupił, bo żadne zachodnie laboratorium farmakologiczne nie kupi od Was nieznanej substancji, która w ogóle ma rzekomo cudowne właściwości bez certyfikatu. A co by było, gdyby ugotowali to w domowej toalecie i dodatkowo na to splunęli? Potem był jad pszczół, potem jad węża. Trudno powiedzieć, gdzie w Petersburgu są węże. Ale bandyci z Petersburga prawie wynajęli samoloty, aby używać tego jadu węża.

A czwartym na tej fali był osm-187, to właśnie wtedy na początku lat 90. zatrzymano urzędnika biura burmistrza Petersburga Sawenkowa, który gdzieś za fińską granicą w lewym palcu prawego buta niósł ampułka zawierająca 6 gramów substancji osm-187 . Został zatrzymany. Dlaczego został zatrzymany, kto o nim doniósł, to bardzo ciekawe. Nie posiadał żadnych dokumentów pozwalających na wywóz tego osmu. FSB i w ogóle organy rządowe Wbiegli i zaczęli dowiadywać się, jaki to był rodzaj osmu i komu był potrzebny. Była potrzebna podobnie jak alfafetoproteina.

Czym jest osm-187, który Petrik rzekomo oczyścił w kuchni? Istnieje coś, co nazywa się metodą renu-osmu, służącą do określania wieku substancji. Metoda renu-osmu polega na tym, że istnieje ren, który ma dwa izotopy, mniej lub bardziej stabilne, 185 i 187. 185 jest całkowicie stabilny, a 187 rozpada się w ciągu 10 miliardów lat i rozpada się na osm-187, co jest bardzo wygodne dla randki. Bierzesz kawałek rudy, sprawdzasz, ile jest w nim renu, ile osmu-187 i dostajesz datę.

Jest też fabryka miedzi Dżezkazgan, której składowiska zawierają dużo renu. W związku z tym składowiska wszystkich izotopów osmu zawierają tylko osm-187. Osm ma wiele izotopów, a osm-187 jest rzeczywiście bardzo rzadkim izotopem, zajmuje 1,6% całkowitej ilości osmu.

Musimy złożyć hołd Petrikowi - albo zdał sobie z tego sprawę, albo mu to zasugerowano - w istocie za pomocą środków czysto chemicznych ze składowisk miedzi w Dżezkazganie można uzyskać nie tylko osm, a mianowicie osm-187, ponieważ istnieje nie ma tam innego osmu, ponieważ jest to produkt półtrwania renu.

Problem w tym, że osm-187 nie jest do niczego potrzebny. Te. wcale nie potrzebne. Nie ma sposobów na wykorzystanie osmu, tak jak nie ma sposobów na wykorzystanie wielu innych drogich i znanych substancji. Przy cenach laboratorium Oak Ridge, które generalnie dyktuje wszystkie ceny izotopów, osm-187 jest rzeczywiście bardzo drogi. Kosztuje 200 tysięcy dolarów za gram, czyli 200 dolarów za mikrogram. I tak się dzieje, ponieważ wszystkie takie izotopy, niepotrzebne izotopy, otrzymuje się metodą separacji elektromagnetycznej, gdy substancję czysto chemiczną dzieli się na izotopy i odpowiednio osadzają się paski substancji.

A koszt izotopów w tym przypadku jest wprost proporcjonalny do ilości pieniędzy i wysiłku włożonego w jego izolację. A każdy izotop, którego jest bardzo mało, jest zatem bardzo drogi. Wielki problem jest to, że jest drogi, ale tego nieuchwytnego Joego nikt nie potrzebuje, bo nikt go nie szuka. I pytanie brzmi – masz rzadki izotop i ma on realną cenę. Ale po prostu za tę cenę nikt tego nigdy nie kupi, bo nikt tego nie potrzebuje. Co robić?

I tutaj wracamy do tej historii z zatrzymaniem Savenkowa. Spójrzcie, jaką reklamę tworzono dla osmu-187, całkowicie niepotrzebnej substancji, która nie ma zastosowania przemysłowego, w ramach aresztowania Savenkowa. Wszystkie organy rządowe, wszyscy dziennikarze, FSB, same władze Petersburga zaczynają biegać i dowiadywać się, po co ten osm jest potrzebny.

Tworzą gigantyczną reklamę tego osmu. Każdy petersburski bandyta i każdy petersburski bankier wie, że gram kosztuje 200 tysięcy dolarów i jest to strasznie ciekawa rzecz. I nawet sam Władimir Władimirowicz Putin – uwaga: Władimir Putin – pracujący wówczas w biurze mera Petersburga, 17 marca 1994 r. udziela wywiadu gazecie „Wieczór Petersburg”, gdy mówi, że jest to bardzo ważne i potrzebne wynalazek dla miasta, osm-187.

„Wynalazki powstałe w trakcie tej pracy” – cytuję Putina – „są opatentowane, tj. chronione prawem. Spotkałem się z wynalazcą (z oczywistych powodów nie wymieniam jego nazwiska) i omówiłem z nim wszystkie powstałe trudności. Naukowiec jest gotowy do realizacji swoich odkryć…”, w ramach spółka akcyjna, którego utworzenie pierwotnie proponował Savenkov.

I wszyscy dyskutują, czy osm został wywieziony prawidłowo, czy osm został wyeksportowany nieprawidłowo. I nawet Putin bierze w tym udział kampania reklamowa osmia-187. I nikt nie zadaje pytania - dlaczego jest to potrzebne?

Co się potem dzieje? Do Instytutu Radowego Khlopin z zagranicy przychodzi list, w którym czytamy: „Chłopaki, potrzebujemy 100 gramów osmu-187”. Wyobraźcie sobie początek lat 90. A raczej ta historia z instytutem radowym, wydarzyła się nawet nieco wcześniej, zbiegła się w czasie. Biedny instytut radowy, naukowcy, którzy odłożyli zęby na półkę.

A potem otrzymali to zamówienie z zagranicy. Biegną do rezerwy państwowej, mówią: „Proszę, dajcie nam 60 kilogramów czystego osmu, wyizolujemy z niego ten cholerny izotop i sprzedamy, bo i tak nikomu nie jest potrzebny. Świetnie, nakarmimy się”. Przecież naukowcy z Instytutu Radowego – trzeba im przyznać – nie zdawali sobie sprawy, że osm można uzyskać chemicznie ze składowisk huty miedzi w Dżezkazganie.

Rzetelnie poszli utartymi ścieżkami, zbudowali prawdziwą wirówkę, wszystko obliczyli, metoda separacji elektromagnetycznej nie jest już opłacalna w tak dużych ilościach, wyprodukowali 100 gramów tego osmu. Klienci zagraniczni zniknęli. Został im osm - i zęby na półce. 100 gramów, podobno 200 tysięcy dolarów za gram.

Co się potem dzieje? Nasz rosyjski klient już przyszedł, kilku młodych chłopaków, bardzo dobrze, mówią: „Chłopaki, kupimy od was ten osm”. Jak dużo myślisz? Odpowiedź: „Za 50 milionów dolarów”. Myślisz, w czym tkwi haczyk? A ci młodzi ludzie mówią: „A osm kosztuje 200 tysięcy dolarów za gram. Tutaj masz 100 gramów. Zastawimy ten osm jako zabezpieczenie pożyczki od banku komercyjnego na kwotę 200 milionów dolarów, a potem zapłacimy ci 50.” To genialna historia z początku lat 90. Petersburga.

Można załamać ręce, bo wiedza z zakresu fizyki i psychologii człowieka jest niewątpliwa (nawet większa niż wiedza z fizyki). Nie mam absolutnie żadnych wątpliwości, że pan Petrik zna fizykę w takim stopniu, w jakim znali go średniowieczni alchemicy, którzy wiedzieli na pewno, że jeśli warzy się złoto dla władcy i chce się go oszukać, to trzeba złoto włożyć do wydrążonych patyków, spalą się, a ty wyjmiesz złoto z tygla.

Ale to jest historia początku lat 90. w Petersburgu. A teraz ta historia, podobnie jak w przypadku osmu-187, powtarza się w przypadku tej właśnie „czystej wody”, z filtrami, w przypadku których istnieje bardzo poważne pytanie dotyczące jakości czyszczenia. Wygląda na to, że Towarzystwo Konsumentów Rosyjskich zmierza teraz nawet do sądu. A w przypadku filtrów, których technologia produkcji nie jest niczym szczególnie nowym, jest to powtórzenie tego, co wydarzyło się w tym małym gangsterskim Petersburgu, Lohast, na początku lat 90-tych.

I widzimy, że biorą w nim udział te same osoby. Rozumiem oczywiście, że Władimir Władimirowicz nie jest już osobiście zaangażowany, jeśli w ogóle brał udział w tym osmie, jeśli w jakiś sposób ten wywiad wydarzył się przez przypadek. Ale wszyscy ci ludzie nadal są ze sobą powiązani. I wszyscy ci ludzie najprawdopodobniej po prostu nie mają siły, aby przeciwstawić się Petrikowi. I paradoksalne jest, że państwo, które nie jest w stanie ugasić pożarów, nie jest w stanie zapewnić bezpieczeństwa obywatelom, nie jest w stanie zapewnić ochrony przed terroryzmem, jest w stanie zapewnić dobrobyt wynalazcy Victora Petrika.

Powszechna w życiu codziennym opinia, że ​​nie ma na świecie nic droższego od złota i platyny, jest wyjątkowo błędna. Istnieje kilka rodzajów metali pochodzenia naturalnego i sztucznego, których ceny są trudne do wyobrażenia dla zwykłego człowieka.

Nasza planeta jest bogata w minerały, w tym metale. Ich koszt zależy od kilku czynników, a mianowicie: właściwości, ilości na świecie, warunków wydobycia. Wynika z tego, że im rzadszy metal występuje w przyrodzie, tym ma on wiele odmian przydatne właściwości i jest niezwykle trudny do zdobycia, koszt takiego zasobu będzie bardzo, bardzo wysoki. Prezentuje 10 najdroższych metali świata wraz z ich cenami.

Top 10 najdroższych metali na świecie

10

W rudzie Uralu odkryto w 1844 r. ruten. Rezerwy przyrody wynoszą około 5000 ton. Należy do rodziny metali platynowych. Ze względu na swoją ogniotrwałość i długotrwałe zużycie, w połączeniu z platyną stosuje się go w produkcji styków elektrycznych, a także w przemyśle kosmicznym. Ruten był również stosowany w produkcji biżuterii jako dodatek do specjalnych stopów jubilerskich. Metal jest używany do produkcji igieł kompasów oraz do powlekania ceramiki i szkła. Jego koszt to około 1,5 dolara za 1 gram.

Następny na liście najdroższych metali jest ren. Jest to bardzo rzadki element o jasnosrebrnej barwie i dużej gęstości duże zapotrzebowanie na rynku rakietowym. Ren został znaleziony w 1925 roku; podczas jego badań odkryto, że metal ma bardzo wysoką temperaturę topnienia. Ze względu na te właściwości jest aktywnie wykorzystywany w produkcji części. technologia rakietowa a także w przemyśle chemicznym. Największym producentem jest chilijska firma, gdyż to właśnie w tym kraju zlokalizowane są duże zasoby tego pierwiastka. Cena - 10 dolarów.

Miękki i lekki skand ma srebrzystą barwę z charakterystycznym żółtawym odcieniem. Został odkryty w 1879 roku przez chemika Larsa Nilssona. Główne złoża minerału zawierającego ten pierwiastek znajdują się na Madagaskarze i w Norwegii. Szeroko stosowany do produkcji konstrukcji stosowanych w gałęziach przemysłu o ultrawysokich temperaturach. Ale głównie znalazł zastosowanie w produkcji artykułów sportowych. Stop w połączeniu z aluminium posiada zwiększoną wytrzymałość i plastyczność. Stosowany jest do produkcji wielowarstwowych zwierciadeł rentgenowskich. Koszt 1 grama skandu wynosi 12 dolarów.

Zewnętrznie podobny do cyny, iryd jest jednym z najrzadszych i najdroższych metali na świecie. Charakterystyczne właściwości to wysoka gęstość, ogniotrwałość i jednocześnie kruchość. To srebrno-biały pierwiastek z grupy platyny. Odkrycie irydu należy do angielskiego naukowca Tennanta i miało miejsce w 1803 roku. Stosowany jest wyłącznie w stopach z innymi metalami, na przykład w świecach spalinowych, na elektrodach i zwiększa ich żywotność. Stosowany również do produkcji drogich piór. Cena za 1 gram irydu wynosi 20 dolarów.

Kolejnym szlachetnym przedstawicielem grupy platynowców jest pallad. Po raz pierwszy został wyizolowany z rudy platyny w 1803 roku przez chemika Wollastona, pochodzenia angielskiego. Element o dużej ciągliwości i plastyczności jest aktywnie wykorzystywany w przemyśle jubilerskim w połączeniu ze złotem. Biżuteria wszelkiego rodzaju wykonywana jest z tzw. białego złota. kategoria cenowa. Pallad jest szeroko stosowany do produkcji instrumentów medycznych i protez dentystycznych ze względu na jego właściwości antykorozyjne. Wartość 1 grama palladu wynosi 30 dolarów.

Metalem, który od czasów starożytnych był ceniony jako jeden z najdroższych na świecie, jest złoto. Żółty kolor, zwiększona plastyczność, duża gęstość - to główne cechy wyróżniające element. Jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że złoto służy przede wszystkim do celów biżuteria. Ale dzięki przewodności cieplnej i niskiej rezystancji metal stał się niezbędny w produkcji styków elektrycznych. Stosowana w galwanizacji, warstwa złota jest nakładana na metale, aby uniknąć korozji, a także dać produkt końcowy z tańszych materiałów droższego typu. Koszt 1 grama to 45 dolarów.

Opinia, że ​​platyna i białe złoto to to samo, jest błędna. Platyna jest metalem niezależnym i początkowo była niedoceniana. Występuje w przyrodzie bardzo rzadko, a największe złoża znajdują się w Republice Południowej Afryki. Element znajduje zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Jubilerzy używają czystego metalu do produkcji biżuterii. Dodawany do stopów, aby zapewnić odporność szkła laboratoryjnego na wysokie temperatury. Stosowany również w specjalnych lusterkach do technologii laserowej. Monety bito z platyny, a zamówienia składano w czasach sowieckich. Cena 1 grama to 70 dolarów.

Rod otwiera pierwszą trójkę najdroższych metali na świecie. Ten twardy metal. Pierwiastek odkrył naukowiec William Wollaston w 1803 roku podczas pracy z platyną. Jest to niezwykle rzadkie, biorąc pod uwagę, że każdego roku na świecie wydobywa się około 30 ton platyny. Ze względu na wysoką zdolność odbijania promieni elektromagnetycznych stosowany jest do pokrywania powierzchni luster. Zyskał dużą popularność w jubilerstwie, zarówno w postaci wyrobów z kamieniami szlachetnymi, jak i w galwanizacji w celu powlekania. Kosztuje 1 gram – 225 dolarów.

Osm to pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 76. W układzie okresowym pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejewa jest on oznaczony symbolem Os (łac. Osm). W normalnych warunkach jest to srebrzysto-niebieskawy, kruchy metal przejściowy. Należy do grupy metali platynowych. Ma dużą gęstość, porównywalną pod tym parametrem jedynie z irydem (gęstości Os i Ir są prawie równe, biorąc pod uwagę błąd obliczeniowy).

Fabuła

Osm został odkryty w 1804 roku przez angielskiego chemika Smithsona Tennanta w osadzie pozostałym po rozpuszczeniu platyny w wodzie królewskiej. Podobne badania przeprowadzili francuscy chemicy Collet-Descoti, Antoine Francois de Fourcroix i Vauquelin, którzy również doszli do wniosku, że nierozpuszczalna pozostałość rudy platyny zawiera nieznany pierwiastek. Hipotetycznemu pierwiastkowi nadano nazwę pten (skrzydlaty), jednak eksperymenty Tennanta wykazały, że była to mieszanina dwóch pierwiastków – irydu i osmu.
Nazwa pochodzi od starożytnej Grecji. ὀσμή (zapach) na bazie ostro pachnącego lotnego tlenku OsO 4 (przypominającego ozon).

Paragon

Osm wyodrębnia się ze wzbogaconych surowców platyny poprzez kalcynację tego koncentratu w powietrzu w temperaturze 800-900°C. W tym przypadku pary bardzo lotnego czterotlenku osmu OsO 4 sublimują ilościowo, które następnie są absorbowane przez roztwór NaOH.
Przez odparowanie roztworu wyodrębnia się sól – perosmian sodu, którą następnie redukuje się wodorem w temperaturze 120°C do osmu:
Na2 + 3H2 = 2NaOH + Os + 4H2O.

W tym przypadku osm otrzymuje się w postaci gąbki.

Nieruchomości

Fizyczny
Osm to szaro-niebieskawy, twardy, ale kruchy metal o bardzo wysokim ciężarze właściwym, który zachowuje swój połysk nawet w wysokich temperaturach. Ze względu na swoją twardość, kruchość, niską prężność par (najniższą ze wszystkich platynowców) i bardzo wysoką temperaturę topnienia, osm metaliczny jest trudny w obróbce. Osm jest uważany za najgęstszy ze wszystkich pierwiastki chemiczne, nieznacznie przekraczając iryd w tym parametrze. Najbardziej wiarygodne gęstości tych metali można obliczyć na podstawie parametrów ich sieci krystalicznych: 22,562 ± 0,009 g/cm3 dla irydu i 22,587 ± 0,009 g/cm3 dla osmu. Porównując różne izotopy tych metali, 192 Os jest najgęstszy. Niezwykle wysoką gęstość osmu tłumaczy się kompresją lantanowców.

Chemiczny
Po podgrzaniu proszek osmu reaguje z tlenem, halogenami, parami siarki, selenem, tellurem, fosforem, kwasami azotowymi i siarkowymi. Kompaktowy osm nie reaguje ani z kwasami, ani z zasadami, ale tworzy rozpuszczalne w wodzie osmaty ze stopionymi zasadami. Reaguje powoli z kwasem azotowym i wodą królewską, reaguje ze stopionymi zasadami w obecności środków utleniających (azotan lub chloran potasu) oraz ze stopionym nadtlenkiem sodu. W związkach wykazuje stopnie utlenienia od -2 do +8, z których najczęstsze to +2, +3, +4 i +8.
Osm jest jednym z niewielu metali tworzących związki wielopierścieniowe (lub klasterowe). Wielopierścieniowy karbonylek osmu Os 3 (CO) 12 służy do symulacji i badania reakcji chemicznych węglowodorów na centrach metalicznych. Grupy karbonylowe w Os 3 (CO) 12 można zastąpić innymi ligandami, w tym zawierającymi jądra klastra innych metali przejściowych.

Jeśli z praktycznego punktu widzenia pierwiastek nr 76 wśród innych platynowców wygląda całkiem zwyczajnie, to z punktu widzenia chemii klasycznej (kładziemy nacisk na klasyczną chemię nieorganiczną, a nie chemię związków złożonych) pierwiastek ten jest bardzo istotny.

Przede wszystkim, w odróżnieniu od większości pierwiastków z grupy VIII, charakteryzuje się wartościowością 8+, a z tlenem tworzy stabilny tetratlenek OsO 4. To osobliwy związek i najwyraźniej nieprzypadkowo pierwiastek nr 76 otrzymał nazwę bazującą na jednej z charakterystycznych właściwości jego czterotlenku.

Osm można rozpoznać po zapachu

Takie stwierdzenie może wydawać się paradoksalne: w końcu nie mówimy o halogenie, ale o platynie metalicznej...

Historia odkrycia czterech z pięciu platynoidów związana jest z nazwiskami dwóch angielskich naukowców, dwóch współczesnych. Williama Wollastona w latach 1803...1804 odkrył pallad i rod, a inny Anglik, Smithson Tennant (1761...1815), odkrył iryd i osm w 1804 roku. Jeśli jednak Wollaston znalazł oba „własne” pierwiastki w tej części surowej platyny, która rozpuszczała się w wodzie królewskiej, to Tennant miał szczęście pracując z nierozpuszczalną pozostałością: jak się okazało, był to naturalny stop irydu z osmem.

Tę samą pozostałość badali także trzej znani francuscy chemicy - Collet-Descoti, Fourcroix i Vauquelin. Rozpoczęli badania jeszcze przed Tennantem. Podobnie jak on zaobserwowali wydzielanie czarnego dymu po rozpuszczeniu surowej platyny. Podobnie jak on, łącząc nierozpuszczalną pozostałość z żrącym potasem, udało im się uzyskać związki, które wciąż dawały się rozpuścić. Fourcroix i Vauquelin byli tak przekonani, że w nierozpuszczalnej pozostałości surowej platyny znajduje się nowy pierwiastek, że nadali mu nazwę – pten – od greckiego πτηνος – skrzydlaty. Ale tylko Tennantowi udało się oddzielić tę pozostałość i udowodnić istnienie dwóch nowych pierwiastków - irydu i osmu.

Nazwa pierwiastka nr 76 pochodzi od greckiego słowa οσμη, które oznacza „zapach”. Po rozpuszczeniu produktu fuzji osmirydu z zasadą pojawił się nieprzyjemny, drażniący zapach, podobny zarówno do zapachu chloru, jak i czosnku. Nośnikiem tego zapachu okazał się bezwodnik osmu, czyli czterotlenek osmu OsO 4. Później okazało się, że sam osm może pachnieć równie brzydko, choć znacznie słabiej. Drobno zmielony, stopniowo utlenia się na powietrzu, zamieniając się w OsO 4 ...

Osm metalu

Osm jest metalem o barwie cyny i szaroniebieskim odcieniu. Jest najcięższym ze wszystkich metali (jego gęstość wynosi 22,6 g/cm3) i jednym z najtwardszych. Jednak gąbkę osmową można zmielić na proszek, ponieważ jest delikatna. Osm topi się w temperaturze około 3000°C, a jego temperatura wrzenia nie została jeszcze dokładnie określona. Uważa się, że wynosi ona około 5500°C.

Być może wynika to z wysokiej twardości osmu (7,0 w skali Mohsa). właściwości fizyczne który jest najczęściej używany. Do kompozycji dodaje się osm stopy twarde o najwyższej odporności na zużycie. W drogich piórach wiecznych końcówka pióra jest lutowana ze stopów osmu z innymi metalami platynowymi lub z wolframem i kobaltem. Z podobnych stopów wykonuje się drobne części precyzyjnych przyrządów pomiarowych, które ulegają zużyciu. Mały – bo osm jest mało rozpowszechniony (5,10–6% masy skorupy ziemskiej), rozproszony i drogi. Wyjaśnia to również ograniczone zastosowanie osmu w przemyśle. Trafia tylko tam, gdzie przy niewielkiej ilości metalu można uzyskać duży efekt. Na przykład w przemysł chemiczny, która próbuje wykorzystać osm jako katalizator. W reakcjach uwodornienia substancji organicznych katalizatory osmowe są nawet bardziej skuteczne niż katalizatory platynowe.

Kilka słów o pozycji osmu wśród innych platynowców. Zewnętrznie niewiele się od nich różni, ale najwięcej ma osm wysokie temperatury topniejący i wrzący spośród wszystkich metali z tej grupy, jest najcięższy. Można go również uznać za najmniej „szlachetny” z platynoidów, ponieważ utlenia się tlenem atmosferycznym już w temperaturze pokojowej (w stanie drobno rozdrobnionym). Osm jest także najdroższym ze wszystkich metali platynowych. Jeśli w 1966 roku platynę wyceniano na rynku światowym na 4,3 razy drożej niż złoto, a iryd na 5,3 razy, to ten sam współczynnik dla osmu wynosił 7,5.

Podobnie jak inne metale platynowe, osm wykazuje kilka wartościowości: 0, 2+, 3+, 4+, 6+ i 8+. Najczęściej można spotkać związki tetra- i sześciowartościowego osmu. Ale podczas interakcji z tlenem wykazuje wartościowość 8+.

Podobnie jak inne metale platynowe, osm jest dobrym środkiem kompleksującym, a skład chemiczny związków osmu jest nie mniej zróżnicowany niż, powiedzmy, skład chemiczny palladu czy rutenu.

Bezwodnik i inne

Niewątpliwie najważniejszym związkiem osmu pozostaje jego tetratlenek OsO 4, czyli bezwodnik osmu. Podobnie jak osm pierwiastkowy, OsO 4 ma właściwości katalityczne; OsO 4 wykorzystywany jest w syntezie najważniejszego współczesnego leku – kortyzonu. W badaniach mikroskopowych tkanek zwierzęcych i roślinnych czterotlenek osmu stosuje się jako środek barwiący. OsO 4 jest bardzo trujący, silnie drażniący skórę i błony śluzowe, szczególnie szkodliwy dla oczu. Każda praca z tą użyteczną substancją wymaga szczególnej ostrożności.

Zewnętrznie czysty czterotlenek osmu wygląda dość zwyczajnie - bladożółte kryształy, rozpuszczalne w wodzie i czterochlorku węgla. W temperaturze około 40°C (istnieją dwie modyfikacje OsO 4 o podobnych temperaturach topnienia) topią się, a w temperaturze 130°C wrze czterotlenek osmu.

Inny tlenek osmu – OsO 2 – czarny proszek nierozpuszczalny w wodzie – nie ma praktycznego znaczenia. Również jeszcze nie odnaleziono praktyczne zastosowanie oraz inne znane związki pierwiastka nr 76 – jego chlorki i fluorki, jodki i tlenochlorki, siarczek OsS 2 i tellurek OsTe 2 – czarne substancje o strukturze pirytu, a także liczne kompleksy i większość stopów osmu. Jedynymi wyjątkami są niektóre stopy pierwiastka nr 76 z innymi metalami platynowymi, wolframem i kobaltem. Ich głównym konsumentem jest produkcja instrumentów.

Jak otrzymuje się osm?

Rodzimy osm nie został znaleziony w przyrodzie. W minerałach zawsze kojarzony jest z innym metalem z grupy platynowców – irydem. Istnieje cała grupa minerałów z zakresu osmku irydu. Najpopularniejszym z nich jest newiańskit, naturalny stop tych dwóch metali. Zawiera więcej irydu, dlatego newiańskit często nazywany jest po prostu irydem osmicznym. Ale inny minerał - sysertskit - nazywa się irydek osmu - zawiera więcej osmu... Obydwa te minerały są ciężkie, mają metaliczny połysk i nie jest to zaskakujące - taki jest ich skład. I jest rzeczą oczywistą, że wszystkie minerały z grupy osmicznego irydu są bardzo rzadkie.

Czasami minerały te występują niezależnie, ale częściej iryd osmiczny jest częścią rodzimej surowej platyny. Główne zasoby tych minerałów skupiają się w ZSRR (Syberia, Ural), USA (Alaska, Kalifornia), Kolumbii, Kanadzie i krajach Republiki Południowej Afryki.

Naturalnie osm wydobywa się razem z platyną, jednak rafinacja osmu różni się znacznie od metod izolowania innych metali platynowych. Wszystkie, z wyjątkiem rutenu, wytrąca się z roztworów, natomiast osm otrzymuje się przez oddestylowanie go z lotnego czterotlenku.

Jednak przed oddestylowaniem OsO 4 należy oddzielić osmek irydu od platyny, a następnie oddzielić iryd i osm.

Po rozpuszczeniu platyny w wodzie królewskiej minerały z grupy osmku irydu pozostają w osadzie: nawet ten ze wszystkich rozpuszczalników nie jest w stanie pokonać tych najbardziej stabilnych naturalnych stopów. Aby przekształcić je w roztwór, osad stapia się z ośmiokrotną ilością cynku – stop ten stosunkowo łatwo zamienia się w proszek. Proszek spieka się nadtlenkiem baru BaO 3 , a następnie powstałą masę traktuje się bezpośrednio w aparacie destylacyjnym mieszaniną kwasu azotowego i solnego w celu usunięcia OsO 4 .

Wychwytuje się go roztworem alkalicznym i otrzymuje się sól o składzie Na 2 OsO 4. Roztwór tej soli traktuje się podsiarczynem, po czym osm wytrąca się chlorkiem amonu w postaci soli Fremy'ego Cl2. Osad przemywa się, filtruje, a następnie kalcynuje w płomieniu redukującym. Dlatego gąbczasty osm nie jest jeszcze wystarczająco czysty.

Następnie oczyszcza się go za pomocą kwasów (HF i HCl), a następnie redukuje w piecu elektrycznym w strumieniu wodoru. Po ochłodzeniu otrzymuje się metal o czystości do 99,9% O3.

To klasyczny schemat otrzymywania osmu - metalu, który jest nadal używany w niezwykle ograniczonym zakresie, metalu bardzo drogiego, ale całkiem przydatnego.

Im więcej tym więcej...

Naturalny osm składa się z siedmiu stabilnych izotopów o liczbach masowych 184, 186...190 i 192. Ciekawy wzór: im wyższa liczba masowa izotopu osmu, tym jest on bardziej rozpowszechniony. Udział najlżejszego izotopu osmu-184 wynosi 0,018%, a najcięższego izotopu osmu-192 wynosi 41%. Spośród sztucznych izotopów promieniotwórczych pierwiastka 76 najdłużej żyje osm-194, którego okres półtrwania wynosi około 700 dni.

Karbonylki osmu

W ostatnie lata Chemicy i hutnicy coraz bardziej interesują się karbonylkami – związkami metali z CO, w których metale formalnie są zerowalentne. Karbonyl niklu jest już dość szeroko stosowany w metalurgii, co pozwala mieć nadzieję, że inne podobne związki w przyszłości będą mogły ułatwić produkcję pewnych cennych materiałów. Obecnie znane są dwa karbonyle osmu. Pentakarbonyl Os(CO) 5 w normalnych warunkach jest bezbarwną cieczą (temperatura topnienia – 15°C). Uzyskuje się go w temperaturze 300°C i 300 atm. z czterotlenku osmu i tlenku węgla. W normalnej temperaturze i ciśnieniu Os(CO) 5 stopniowo przekształca się w inny karbonyl o składzie Os 3 (CO) 12 - żółtą krystaliczną substancję, która topi się w temperaturze 224°C. Interesująca jest budowa tej substancji: trzy atomy osmu tworzą trójkąt równoboczny o bokach długości 2,88 Å, a do każdego wierzchołka tego trójkąta przymocowane są cztery cząsteczki CO.

Fluorki kontrowersyjne i niekontrowersyjne

„Fluorki OsF 4, OsF 6, OsF 8 powstają z pierwiastków w temperaturze 250...300°C... OsF 8 jest najbardziej lotnym ze wszystkich fluorków osmu, bp. 47,5°”... Ten cytat pochodzi z tomu III „Concise Chemical Encyclopedia”, opublikowanej w 1964 r. Jednak w tomie III „Fundamentals of General Chemistry” B.V. Niekrasowa, opublikowana w 1970 r., odrzuca istnienie oktafluorku osmu OsF 8. Cytujemy: „W 1913 roku po raz pierwszy otrzymano dwa lotne fluorki osmu, opisane jako OsF 6 i OsF 8. Wierzono w to do 1958 roku, kiedy okazało się, że faktycznie odpowiadają one wzorom OsF 5 i OsF 6. Tym samym OsF 8, który pojawiał się w literaturze naukowej przez 45 lat, tak naprawdę nigdy nie istniał. Takie przypadki „zamykania” wcześniej opisanych połączeń nie są już tak rzadkie.”

Należy pamiętać, że czasami pierwiastki też trzeba „zamknąć”… Pozostaje dodać, że oprócz tych wymienionych w „Zwięzłej Encyklopedii Chemicznej” otrzymano jeszcze jeden fluorek osmu – niestabilny OsF 7. Ta jasnożółta substancja rozkłada się w temperaturach powyżej –100°C na OsF 6 i pierwiastkowy fluor.