금속 오스뮴에는 어떤 특성이 있나요? 세계에서 가장 비싼 금속. 카자흐스탄 오스뮴은 러시아에서 거래됩니다.
오스뮴은 해당 화학 원소 시스템의 화학 원소입니다. 정상 상태에서는 푸른 색조를 띤 은빛 색조의 반짝이는 흰색 금속 형태의 백금족 전이 금속입니다. 이 유형재료는 이리듐과 함께 밀도가 가장 높지만 후자는 약간 손실됩니다.
이러한 유형의 재료는 공기 중에서 섭씨 800~900도의 온도에서 피어싱하여 농축된 백금 금속 원료로부터 분리됩니다.
오스뮴 비중표
오스뮴은 복잡한 물질이기 때문에 현장에서 비중을 독립적으로 계산하는 것은 불가능합니다. 이러한 계산은 특수 화학 실험실에서 수행됩니다. 그러나 오스뮴의 평균 비중은 22.61g/cm3으로 알려져 있습니다.
계산을 단순화하기 위해 아래에 값이 포함된 표가 나와 있습니다. 비중오스뮴 및 계산 단위에 따른 무게.
오스뮴의 성질
이 물질은 부서지기 쉽지만 동시에 비중이 높은 매우 단단한 금속입니다. 가공취성, 경도, 높은 융점, 낮은 증기압으로 인해 포기하기 어렵습니다. 오스뮴의 녹는 점은 섭씨 3033도이고 끓는점은 섭씨 5012도입니다. 이러한 유형의 재료는 상자성 재료 그룹에 속합니다.
분말 형태의 오스뮴은 가열되면 할로겐, 셀레늄, 인, 산소, 황 증기, 황산 및 질산과 잘 반응합니다. 알칼리 및 산과 컴팩트한 형태로 상호 작용하지 않습니다. 왕수 및 질산과의 반응 속도가 낮습니다.
이러한 유형의 물질은 클러스터 또는 다핵 화합물을 형성하는 몇 안 되는 금속 중 하나입니다.
살아있는 유기체의 생물학적 역할에 영향을 미치지 않으며 독성이 매우 높습니다.
오스뮴 얻기
자연에서는 자연적으로 발견되지 않습니다. 이 물질은 항상 다른 유형의 백금족 금속인 이리듐과 연관되어 있습니다. 오스뮴은 백금과 함께 채굴됩니다. 처리되면 삼투압 이리듐이 방출되며 이는 이리듐과 오스뮴이라는 별도의 구성 요소로 나뉩니다. 그런 다음 오스뮴을 전기로에서 정제하고 산으로 처리한 후 수소로 환원시켜 결과적으로 순수 금속최대 99.9%의 농도로.
오스뮴의 응용
반응용 촉매 및 이리듐과의 합금 구성 요소로 널리 사용됩니다. 주요 방향이 강조되어야 합니다.
오스뮴은 원자 번호 76의 화학 원소입니다. D.I. Mendeleev의 화학 원소 주기율표에서는 기호 Os(lat. Osmium)로 지정됩니다. 표준 조건 하에서는 은백색을 띠는 부서지기 쉬운 전이 금속입니다. 백금 금속 그룹에 속합니다. 이 매개변수에서는 이리듐과 비교할 수 있는 높은 밀도를 가지고 있습니다(계산된 오류를 고려하면 Os와 Ir의 밀도는 거의 동일합니다).
이야기
오스뮴은 1804년 영국의 화학자 스미슨 테넌트(Smithson Tennant)가 왕수에 백금을 녹인 후 남은 침전물에서 발견되었습니다. 프랑스 화학자 Collet-Descoti, Antoine Francois de Fourcroix 및 Vauquelin도 유사한 연구를 수행했으며, 그들은 백금 광석의 불용성 잔류물에 알려지지 않은 원소가 포함되어 있다는 결론에 도달했습니다. 가상의 원소에는 pten(날개 달린)이라는 이름이 주어졌지만 테넌트의 실험을 통해 이 원소는 이리듐과 오스뮴이라는 두 원소의 혼합물이라는 것이 밝혀졌습니다.
고대 그리스어에서 유래된 이름입니다. ὀσμή(냄새), 날카로운 냄새가 나는 휘발성 산화물 OsO 4(오존을 연상시키는)를 기반으로 합니다.
영수증
오스뮴은 농축된 백금 금속 원료를 800~900°C의 온도에서 공기 중에서 하소하여 분리합니다. 이 경우, 휘발성이 높은 사산화오스뮴 OsO 4 의 증기가 정량적으로 승화되어 NaOH 용액에 흡수됩니다.
용액을 증발시키면 염이 분리됩니다(과로스민산나트륨). 이 염은 120°C에서 수소와 함께 오스뮴으로 환원됩니다.
Na 2 + 3H 2 = 2NaOH + Os + 4H 2 O.
이 경우 오스뮴은 스펀지 형태로 얻어집니다.
속성
물리적
오스뮴은 회청색을 띠는 단단하지만 부서지기 쉬운 금속으로 비중이 매우 높아 고온에서도 광택을 유지합니다. 경도, 취성, 낮은 증기압(모든 백금 금속 중 가장 낮음)으로 인해 매우 높은 온도녹는 금속 오스뮴은 기계로 가공하기 어렵습니다. 오스뮴은 이 매개변수에서 이리듐을 약간 초과하는 모든 화학 원소 중에서 가장 밀도가 높은 것으로 간주됩니다. 이들 금속의 가장 신뢰할 수 있는 밀도는 결정 격자의 매개변수로부터 계산할 수 있습니다. 이리듐의 경우 22.562 ± 0.009 g/cm3, 오스뮴의 경우 22.587 ± 0.009 g/cm3입니다. 이들 금속의 다양한 동위원소를 비교할 때 192 Os가 가장 밀도가 높습니다. 오스뮴의 비정상적으로 높은 밀도는 란탄족 압축으로 설명됩니다.
화학적인
가열되면 오스뮴 분말은 산소, 할로겐, 황 증기, 셀레늄, 텔루르, 인, 질산 및 황산과 반응합니다. 소형 오스뮴은 산이나 알칼리와 반응하지 않지만, 용융된 알칼리와 수용성 삼수화물을 형성합니다. 질산 및 왕수와 천천히 반응하고, 산화제(질산칼륨 또는 염소산염) 존재 하에서 용융된 알칼리 및 용융된 과산화나트륨과 반응합니다. 화합물에서는 -2에서 +8까지의 산화 상태를 나타내며, 그 중 가장 일반적인 것은 +2, +3, +4 및 +8입니다.
오스뮴은 다핵(또는 클러스터) 화합물을 형성하는 몇 안 되는 금속 중 하나입니다. 다핵 오스뮴 카르보닐 Os 3 (CO) 12는 금속 중심에서 탄화수소의 화학 반응을 모델링하고 연구하는 데 사용됩니다. Os 3 (CO) 12의 카르보닐 그룹은 다른 전이 금속의 클러스터 핵을 포함하는 다른 리간드로 대체될 수 있습니다.
보디빌더들이 근육을 펌핑하기 위해 사용하는 덤벨과 바벨은 강철로 만들어졌습니다. 납으로 만든 발사체(또는 그 이상)는 상당한 양을 잃게 됩니다. 그러나 오스뮴을 사용하여 가중치를 생성하는 것이 더 좋습니다. 1kg의 오스뮴은 꽉 쥔 주먹에 쉽게 들어갈 수 있는 작은 공입니다. 0.5리터짜리 오스뮴 분말 병(귀금속이 농축 공장의 벽을 떠나는 형태)은 물통보다 무게가 훨씬 더 나갑니다.
하지만 오스뮴으로 무게를 측정할 만큼 용감한 사람을 찾을 수 없습니다. 오스뮴은 너무 다루기 어렵기 때문입니다. 그리고 그 금속의 가격은 체육 클럽이 오스뮴 덤벨 하나를 사기 위해 300년을 일해야 할 정도입니다...
오스뮴이 부족해요!
그리고 이것은 이해할 수 있습니다. 무거운 원소를 형성하려면 자연이 '창조'해야 합니다. 특별한 조건, 이는 너무 자주 발생하지 않습니다. 그러나 지각 질량의 0.5%는 오스뮴입니다. 우리 행성의 몸에 수집된 대부분의 귀금속이 핵에 집중되어 있다고 믿을 만한 모든 이유가 있습니다.자연에서 오스뮴은 주로 천연 백금이나 백금-팔라듐 광석의 일부인 이리듐과 화합물 형태로 존재합니다. 오스뮴 채굴의 원료로 간주되는 광물에는 무거운 "상대" 백금의 평균 1/1000%가 포함되어 있습니다. 전체 연구 기간 동안 가장 작은 크기라도 단 하나의 오스뮴 덩어리도 채굴되지 않았습니다.
오스뮴의 양이 적고 구하기가 어렵기 때문에 가격이 결정됩니다. 반세기 전에는 오스뮴의 가치가 금보다 7~8배 더 비쌌습니다. 최근 몇 년간의 추측으로 인해 완전히 미친 제안이 나왔습니다. 오스뮴 1g이 10,000달러와 200,000달러에 판매되었습니다. 판매되었지만 판매되지 않았습니다. 오스뮴은 일부 장소에서 사용되지만 적극적으로 사용되지 않습니다.
오스뮴의 발견
오스뮴은 백금족에 속하며 공식적으로 귀금속으로 간주됩니다.그러나 화학 원소의 이름은 그 상태를 속입니다. 그리스어로 "osme"는 "냄새"를 의미합니다. 냄새가 있다는 것은 상당한 화학적 활성을 나타내는 반면, 물질의 "고귀함"은 불활성을 의미합니다.백금 광석을 실험한 Wollaston은 오스뮴 발견에 가까웠습니다. 그의 성공에 고무된 프랑스인 Antoine de Fourcroix와 Louis-Nicolas Vauquelin은 자체 연구를 시작했고 실험 중에 검은 연기 형태로 증발하는 새로운 원소의 존재를 정확하게 가정했습니다.
Fourcroix와 Vauquelin은 물질에 "휘발성"을 의미하는 "ptene"이라는 이름을 부여하고 진정되어 인식을 기다리고 있습니다. 그러나 영국의 화학자 스미슨 테넌트(Smithson Tennant)는 "pten"을 두 가지 관련 금속으로 나누었는데, 그 중 하나는 화합물의 다양한 색상 때문에 이리듐이라고 불렸고, 두 번째는 자극적인 악취 때문에 오스뮴이라고 불렸습니다.
이런 일들이 일어나요 중요한 사건들 1803년에는 많은 발견이 이루어졌습니다.
오스뮴의 성질
오스뮴의 물리화학적 특성을 전체적으로 연구하는 것은 아직 불가능합니다. 오랫동안 과학자들은 이리듐과 오스뮴 중 어느 금속이 더 밀도가 높은지에 대해 논쟁을 벌였습니다. 실험실 샘플의 정확한 측정 이 경우대략적인 결과만 제공 - 많은 분량밀도가 다른 동위원소.최근까지 녹는점과 끓는점은 조건에 따라 3000°C와 5000°C로 간주되었습니다. 계산을 전체적으로 검증할 수 있는 수단은 없었습니다. 불과 몇 년 전만 해도 금속의 물리적 매개변수를 명확히 하는 것이 가능했습니다. 분명히 태양 표면에서 오스뮴 합금을 요리하는 것이 더 낫다는 것이 밝혀졌습니다.
흥미로운 모습오스미아. 용융물로부터 응고된 오스뮴은 단단하고 부서지기 쉬운 결정을 형성하며, 그 은빛 광택은 회청색(심지어 파란색) 색조로 음영 처리됩니다. 오스뮴의 외부적 장점은 보석상들의 관심을 끌 수 있지만, 금속의 높은 화학적 활성과 그 화합물의 독성으로 인해 이 백금을 보석류에 사용할 가능성이 배제됩니다.
오스뮴의 응용
오스뮴은 인간 활동의 다양한 영역에서 매우 제한적으로 사용됩니다. 합금의 합금화는 주요 작업 중 하나이며, 그 해결책은 때때로 오스뮴에 할당됩니다. 텅스텐, 니켈, 코발트와 함께 오스뮴은 전기화학 산업의 "근로자"가 됩니다. 오스뮴 합금으로 제작된 접점, 팁 및 코어는 마모가 최소화된 것으로 유명합니다. 텅스텐-오스뮴 백열 램프 필라멘트는 더 오래 지속되고 더 효율적입니다.단단하고 무거운 백금을 재료에 첨가하면 마찰 쌍의 내마모성이 극적으로 증가합니다. 금속-세라믹 절단기에 특별한 강도를 부여하려면 약간의 오스뮴만 필요합니다. 강철 절단 등급에 오스뮴을 미세하게 첨가하면 기술, 의료 및 산업용 칼의 가장 날카로운 칼날을 만들 수 있습니다.
오스뮴 촉매는 유기 화합물의 수소화, 약물 생산, 암모니아 합성에 사용됩니다. 사실, 금속의 높은 가격으로 인해 기업가들은 저렴한 대체품을 찾게 되었고, 오늘날 오스뮴은 화학 산업에서 덜 흔해지고 있습니다.
고정밀 측정 장비용 축, 지지대 및 지지 소켓은 고체 비자성 오스뮴으로 제작됩니다. 그리고 루비 지지대가 오스뮴 지지대보다 단단하고 저렴하기는 하지만 때로는 금속의 내구성이 악기 제작에 더 좋습니다.
오스뮴은 위험하므로 주의가 필요합니다
오스뮴 자체는 다른 중금속보다 더 위험하지 않습니다.그러나 사산화 오스뮴 OsO4 (요소가 그다지 부러워하지 않는 이름을 얻은 바로 그 물질)는 매우 공격적입니다. 인간의 호흡기와 점막을 자극하며, 으깬 마늘과 섞이고 표백제로 덮인 썩은 무에서 증발하는 것으로 인식됩니다.오스뮴 산화를 피하는 것은 거의 불가능합니다., 금속이 대기 산소와 접촉하는 경우. 따라서 오스뮴을 사용하지 않습니다.
D.I. Mendeleev의 테이블에서 가장 비싼 금속은 금이나 백금이 아니라 오스뮴 금속입니다. 이것은 푸른 색조의 회색 색조를 지닌 은백색의 희귀하고 값 비싼 금속입니다. 화학자들은 이 금속을 백금족에 속하는 고귀한 금속으로 간주합니다.
여러 동위원소로 구성됩니다. 분리하기가 매우 어려우며 이는 비용에 반영됩니다. 가장 인기 있는 동위원소는 오스뮴-187이다.
지각 질량의 0.5%가 오스뮴으로 구성되어 있다고 추정되며, 이는 지구 중심부에 위치합니다. 크기와 무게의 비율은 놀랍습니다. 화합물 1kg은 닭고기 달걀의 평균 크기와 크기가 비슷합니다. 오스뮴 분말을 채운 0.5리터 용기의 무게는 15kg이 넘습니다. 그러나 크기 / 무게 비율 측면에서 편리한 재료로 덤벨을 캐스팅하려는 욕구는 분말 가격으로 인해뿐만 아니라 일부에게는 문제가되지 않을뿐만 아니라 극히 드물고 접근하기 어렵 기 때문에 즉시 사라집니다.
숲, 산, 저수지에서는 주괴를 찾을 수 없습니다. 지금까지 단 하나의 너겟도 발견되지 않았습니다. 이리듐, 백금, 백금-팔라듐 광석, 구리 및 니켈 광석으로 구성된 광상 매장지에서 채굴됩니다. 하지만 오스뮴 함량은 0.001%입니다. 그리고 운석에서도 발견됩니다. 사실, 동위원소는 9개월 이상이 지나면 분리됩니다. 따라서 오스뮴을 이용한 산업생산은 2차 원료를 사용하므로 가격이 그리 저렴하지 않습니다.
전 세계적으로 연간 가장 무거운 금속의 총 생산량은 수십 킬로그램입니다. 그러나 오스뮴이 존재하면서 동시에 추출되는 백금 추출이 증가하고 있습니다. 수치는 이미 연간 200kg입니다. 따라서 오스뮴을 찾는 것이 아니라 이를 "이웃"과 분리할 수 있는 더 저렴한 방법을 찾는 것이 과제입니다.
Norilsk Mining and Metallurgical Combine은 이 작업에서 어느 정도 성공을 거두었습니다. 우리는 구리-니켈 광석에서 순수한 금속을 얻었습니다. 지구상의 그 양은 전체 질량의 0.000005%입니다. 바위. 그러나 러시아에는 있습니다. 그리고 카자흐스탄에서. 그리고 주요 매장량은 태즈메이니아, 미국, 호주에 있습니다. 가장 큰 규모는 남아프리카공화국에 집중되어 있습니다. 그녀는 가격을 지시합니다.
발견의 역사와 자연유산
1803-1804년 영국에서 왕수(질산과 염산의 혼합물)를 사용하여 백금에 대한 실험을 수행할 때 결과적으로 알려지지 않은 침전물에 백금을 용해시킨 후 염소를 연상시키는 날카롭고 불쾌한 냄새가 나타났습니다. 이 냄새 덕분에 새로 발견된 금속에 그 이름이 붙었습니다. 사실, 그리스어로요. 그리스어에서 "오스뮴"은 "냄새"로 번역됩니다.
공식적으로는 백금족에 속하므로 귀금속입니다. 이것이 진정한 귀족이 끝나는 곳입니다. 이 금속의 화학적, 물리적 특성은 아직 완전히 연구되지 않았습니다. 신체적 특성은 몇 년 전에 어느 정도 명확해졌습니다.
오스뮴
| 화학적 특성 | 물리적 특성 |
|---|---|
| 알칼리 및 산에 불용성 | 외부적으로 결정은 단단하고 깨지기 쉬우며 회색에서 파란색까지의 색조로 아름다운 은빛 빛을 발합니다. 주괴는 진한 파란색이고 분말은 보라색입니다. 그리고 모두 놀라운 은빛 빛을 발합니다. |
| 지구상의 유일한 금속인 질산과 염산의 지옥 같은 혼합물에 반응하지 않습니다. | 합금의 온도는 태양 표면에서 녹이는 것이 바람직할 정도입니다. |
| 둔한. 공격적인 환경에서 오스뮴 합금과 코팅을 사용하는 것이 가능합니다. | 독성이 가장 높기 때문에 이러한 아름다움을 보석 제작에 사용하는 것은 허용되지 않습니다. |
| 소량으로도 독성이 매우 강합니다. 특히 백금에서 방출되는 휘발성 산화오스뮴. | 매우 취약합니다. 기계적 처리가 적용되지 않습니다. |
| 5500°C의 온도에서 끓지만 정확하게 결정되지는 않습니다. 확인할 계산이 없습니다. | 불융화성. 3000도 이상의 온도에서만 부드러워집니다. |
| 자기적 성질이 없습니다. | |
| 놀라운 경도. 오스뮴을 첨가한 합금은 내마모성과 내구성이 향상되고 부식 및 기계적 응력에 대한 저항성이 향상됩니다. | |
| 최고 밀도는 22.61g/cm3입니다. |
가격
비용이 많이 드는 이유는 수량 한정. 자연적으로 희소하고 생산 비용이 비싸기 때문에 시장은 그에 따라 반응합니다. 금과 비교하면, 생산량은 수십 킬로그램에 비해 수천 톤의 금이 될 것입니다. 따라서 가격은 15,000에서 시작하여 그램 당 200,000 달러에 이릅니다. 세계 시장에서 금은 7.5배 저렴합니다.
이러한 수치는 널리 사용되는 재료가 인기가 없음을 나타냅니다. 강도는 합금에 이 중금속을 사용하는 데 중요한 역할을 합니다. 구성 요소에 아주 작은 부분의 금속을 첨가하면 제품의 내마모성이 매우 높아집니다.
애플리케이션
넓게 산업 생산품오스뮴은 가격이 높기 때문에 거의 사용되지 않습니다. 그러나 효과가 재료비를 초과할 수 있는 경우에는 물론 사용됩니다. 원료는 대부분 분말 형태입니다. 금속 자체는 깨지기 쉽고 쉽게 부서집니다. 가루 구하기는 어렵지 않습니다.
더 많은 사용 사례:
모든 오스뮴 화합물이 사용하기에 적합한 것은 아닙니다. 그러나 과학자들은 그것에 대해 연구하고 있습니다.
위험과 안전
다른 중금속과 마찬가지로 오스뮴은 인간을 포함한 살아있는 유기체에 가장 유익한 영향을 미치지 않습니다. 오스뮴이 함유된 모든 화합물은 내부 장기에 영향을 미치고 시력 상실을 유발합니다. 요소의 증기에 의한 중독은 사망으로 이어질 수도 있습니다. 동물을 관찰했을 때 빈혈이 급격히 발생하고 폐 기능이 중단되었습니다. 이것은 빠르게 진행되는 부종이라고 믿어집니다.
사산화오스뮴 OsO4란 무엇입니까? 그리고 이것이 요소의 이름을 지은 바로 그 물질입니다. 매우 공격적입니다. 그 냄새는 무시할 수 없습니다. 자연에는 더 이상 끔찍하고 역겨운 냄새가 없습니다. 중독의 경우 피부에도 영향을 미칩니다. 진피는 녹색으로 변하고, 검게 변하며 심지어 죽을 수도 있습니다. 물집과 궤양이 나타날 수 있습니다. 모든 것이 치유되는 데는 매우 오랜 시간이 걸립니다.
중독 위험은 주로 근로자에게 영향을 미칩니다 생산 시설공기 중 증기 농도가 가장 낮습니다. 과학자들은 더 이상 수용 가능한 표준에 대해 말을 더듬지 않습니다. 따라서 필요한 특수 의류 및 호흡기는 산화오스뮴을 사용하는 산업에서 흔히 발생합니다. 모든 것이 밀봉되고, 용기는 이미 입증된 규칙에 따라 밀봉 및 보관됩니다.
생각지도 못한 이유로 오스뮴 화합물이 눈에 들어간 경우에는 약 20분 정도 오랫동안 씻어내야 합니다. 깨끗한 흐르는 물. 그리고 즉시 의사를 만나십시오. 오스뮴 증기가 호흡기를 통해 몸에 들어가면 중탄산나트륨에 의해 중화됩니다. 에어로졸 포장으로 제공됩니다. 안에 우유가 잔뜩 들어있습니다. 그리고 배를 헹구십시오.
가장 무거운 금속의 확실한 이점
영국 과학자들에 따르면, 이 중금속은 암세포의 발달을 차단합니다. 비록 매우 느리긴 하지만 오스뮴을 이용한 암 치료 방법이 이미 개발되고 있습니다.
의학에서는 심장 자극에서 알레르기 발병을 예방하기 위해 귀금속이 필요한 임플란트에 사용됩니다. 심장 요소를 대체하는 임플란트의 구성은 오스뮴 10%와 백금 90%로 구성됩니다. 물론 이러한 장치의 가격은 그에 따라 책정됩니다. 폐동맥 판막을 만드는 데에도 동일한 비율이 사용됩니다.
의료용으로 오스뮴 화합물을 사용하는 것은 메스 및 모든 종류의 금속-세라믹 앞니와 같이 내구성이 뛰어나고 오래 지속되는 기구의 생산에서 두드러집니다. 이를 위해서는 원자재가 거의 필요하지 않지만 효과는 놀랍습니다.
절삭 등급 강철에 오스뮴을 미세하게 첨가하면 극도로 날카로운 칼날을 만들 수 있습니다.
다음의 사용과 관련된 제품 헤비메탈, 내마모성이 탁월한 것으로 나타났습니다.
상업적 이익
금속 오스뮴의 다양한 놀라운 특성은 의심할 여지 없는 관심과 진정한 놀라움을 불러일으킵니다. 그러나 이러한 동일한 특성은 상업적인 관심을 완전히 죽입니다. 그리고 모든 것에도 불구하고 시장 가격은 떨어지지 않습니다.