


Химический состав осмия
Химия осмия — это очень узкая область. Осмий используется для производства некоторых сплавов, которые используют выдающиеся свойства этого элемента.
Доказательства
Элемент осмий обнаруживается с помощью его соединения — осмий тетроксида. Хотя реакция обнаружения специфична, она не рекомендуется из-за токсичности.
Тестовый раствор с осмием капается на фильтровальную бумагу, предварительно смоченную раствором бензидина или калий-ферроцианидом. Если использовался раствор бензидина, фильтровальная бумага становится пурпурной. В случае раствора калий-ферроцианида появляется светло-зеленая окраска.
В настоящее время все чаще используются инструментальные методы анализа. Примеры включают атомную спектрометрию, нейтронно-активационный анализ и вольтамметрию. С помощью этих методов возможны более точные определения.



Добывание
Извлечение осмия очень сложное и обычно происходит при переработке других металлов, таких как платина или золото.
Исходным материалом для извлечения осмия в основном служат руды платиновых месторождений, а также анодные шламы из производства золота или никеля. Анодный шлам растворяется в азотно-соляной кислоте, что приводит к растворению платины и золота. Остальные платиновые металлы и серебро остаются.
Серебро образует нерастворимый хлорид серебра, который можно отделить с помощью азотной кислоты и карбоната свинца. Затем его плавят с бикарбонатом натрия и выщелачивают.
Родий растворяется в виде родиевого сульфата и удаляется. Остаток плавится вместе с перекисью натрия, в результате чего рутиний и осмий переходят в раствор. Иридий остается в нерастворимом остатке.
В раствор добавляют хлор. Это приводит к образованию летучих веществ — осмий тетроксида и рутиний тетроксида.
После добавления алкогольного раствора гидроксида натрия в раствор идет только осмий тетроксид, который можно отделить от рутиний тетроксида.
Для получения элементарного осмия его осаждают с помощью хлорида аммония в виде комплекса.
Наконец, его восстанавливают водородом до металлического осмия.
OsO2(NH3)4Cl2 + 3 H2 → Os + 4 NH4+ + 2 Cl- + 2 OH-


Характеристики
Осмий находится в шестой переходной группе в периодической таблице. Внутри этой группы он располагается в шестом периоде.
У осмия атомный номер 76 и атомная масса 190,23 u. Его электронная конфигурация: [Xe] 4f¹⁴ 5d⁶ 6s².
Осмий не токсичен в своей кристаллической форме, если температура не превышает 400 °C. Его можно обрабатывать или кристализовать в инертном газе.
Осмий — это голубовато-белый блестящий, плотный и твердый металл, который трудно обрабатывать.
Он является самым твердым из платиновых металлов и имеет самую высокую плотность среди элементов в периодической таблице — 22,61 г/см³.
Кристаллическая структура осмия представляет собой гексагональную упаковку с наибольшей плотностью.
Осмий — драгоценный металл, поэтому он не реактивен.
Он реагирует только с хлором, фтором и кислородом.
Если осмий находится в компактной форме, он устойчив к неокисляющим кислотам в воде и воздухе.
Фино распределенный осмий или осмий на поверхностях спеченных шариков или шлаков медленно окисляется до оксида осмия VIII. Название этого соединения — осмий тетроксид, который вреден для слизистых оболочек и глаз.
Os + 2O2 → OsO4
После рения и вольфрама осмий имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов — 3033 °C.
Его температура кипения превышает 5000 градусов Цельсия. Эта температура соответствует условиям, преобладающим в короне Солнца.
При более низких температурах осмий становится сверхпроводником.
Кроме того, осмий имеет наибольший модуль сжатия среди всех элементов.
С значением 462 гигапаскалей он даже превосходит бриллианты.
То же самое касается его стойкости к износу, которая также имеет экстремальное значение в природе.


Соединения
Одно из соединений осмия — это осмий тетроксид. Он образуется в результате реакции окислительных агентов, таких как азотная кислота, с элементарным осмием. Осмий тетроксид — это высоковолатильный твердый продукт с сильным окислительным эффектом.
Кристаллический осмий не является новым соединением, а лишь типом кристаллизации чистого элемента, который остается нетоксичным при температурах до 400 °C благодаря своим химическим свойствам. Перестройка кристаллической структуры может быть сопоставлена с обработкой углерода в бриллианты, хотя это гораздо более сложный и дорогой процесс.
В отличие от большинства окислительных агентов, окисление с помощью осмий тетроксида может происходить под стереохимическим контролем. Хотя это дорогое и токсичное соединение, осмий тетроксид имеет некоторые применения, где его используют в миллиграммах.
Например, его используют в судебной экспертизе для снятия отпечатков пальцев. Также он применяется для повышения контраста клеточных мембран в электронной микроскопии.
Некоторые другие типы соединений — это комплексные соединения осмия. Так называемые осмииды производятся из осмий тетроксида. Это анионные кислородные комплексы.
Комплексные соединения также существуют с другими лигандами, такими как аммиак, цианид, угарный газ и оксид азота. Если лиганд является органическим, может образоваться осмецен.
Органическая химия осмия, которая все еще находится на ранней стадии, но быстро развивается, может стать интересной областью.




Изотопы
Осмий состоит из смеси семи стабильных изотопов: осмий-192 (41 процентов), осмий-190 (26,4 процента), осмий-189 (16,1 процента), осмий-188 (13,3 процента), осмий-187 (1,6 процента), осмий-186 (1,58 процента) и осмий-184 (0,02 процента).
Единственным естественным радиоактивным изотопом является осмий-186 с периодом полураспада около двух квадриллионов лет.
Кроме того, существует 27 короткоживущих изотопов, среди которых осмий-194 имеет самый длинный период полураспада — шесть лет.
Соотношение изотопов осмий-187 к осмий-186 используется в рений-осмиевых хронометрах. Они применяются для определения возраста железных метеоритов.
Осмий-187, который происходит из серии распада рения, имеет особую историю, так как играл роль в особом сюжете, связанном с агентами во время Холодной войны между Советским Союзом и США. Это касалось разработки радиационного оружия, на которое якобы уже была подана заявка на патент в США и которое могло бы стать решающим в будущей войне. По этой причине Россия потратила огромные ресурсы труда и денег на изоляцию этого изотопа, только чтобы выяснить, что его невозможно использовать по предполагаемому назначению.

Osmium-Institut zur Inverkehrbringung und Zertifizierung von Osmium GmbH
Kemmelallee 682418 Murnau am Staffelsee
Germany
Контактное лицо
Bruna RodriguesГорячая линия: 7868386174
bruna.fenner@osmium-institute.com
www.osmium.info
