Todo sobre el osmio

Osmio - un metal raro, pertenece al grupo del platino. Fue descubierto en Inglaterra como resultado de experimentos sobre la reacción del platino. El nombre de osmio se da en griego y en la traducción significa "olor". ¿Cómo es este noble metal? ¿Cuáles son sus características y para qué sirve?

El descubrimiento de este elemento ocurrió por accidente en 1803 por los químicos ingleses Smithson Tennant y William H. Wollastan. Como resultado de experimentos sobre la reacción del platino a una mezcla de ácidos (sulfúrico y nítrico), el precipitado resultante desarrolló un aroma desagradable, que recuerda al hedor a cloro y rábano podrido. Colle-Descoti, Antoine de Fourcoy y Vauquelin en Francia llevaron a cabo experimentos similares. Como resultado de su investigación, también encontraron una sustancia desconocida en el sedimento insoluble de platino.

El descubrimiento de estos elementos químicos fue presentado a la Royal Society en Londres por la comunicación escrita de Tennant fechada el 21 de junio de 1804. En la tabla periódica de elementos químicos de Mendeleev, el metal se encuentra debajo del número ordinal 76. El metal no se presenta en su forma pura por pepitas, por lo que su fórmula química se presenta en forma disuelta.

El elemento se extrae de materias primas secundarias. como resultado de su separación de los minerales de iridio, platino, platino-paladio o de cobre y níquel. La producción anual de todo el elemento en el mundo no supera el tamaño de 1 tonelada.

Los depósitos más grandes del mundo son dignos de mención zonas como Montes Urales y Siberia en Rusia, estado del norte Alaska y el estado occidental California En América, Canadá en Norte América, Colombia en Sudamérica y algunos Países sudafricanos, Australia, Isla Tasmania... Actualmente, se considera un depósito de osmio significativo Complejo Bushwell en Sudáfrica, la mayor parte de la sustancia se extrae allí. Teniendo en cuenta que los mayores depósitos del metal se encuentran en Sudáfrica, los precios mundiales de este metal de tierras raras son bastante altos. Kazajstán se considera el único exportador importante de osmio-187 en el mundo. Aunque China tiene reservas de mineral de platino, no tiene cantidades significativas de osmio.

La sustancia se almacena en forma de polvo y dado que no se funde en forma de cristales, no es posible ponerle un sello debido a sus propiedades físicas. Para la fabricación de lingotes de este metal, se utiliza el calentamiento por haz de electrones o por arco a partir de un polvo; también se utiliza el calentamiento en un crisol.

El osmio parece un metal azulado plateado. Es uno de los elementos más densos, su densidad es de 22,600 kilogramos por metro cúbico, pero al mismo tiempo, la sustancia es bastante frágil, se rompe y se desmorona fácilmente. Tiene un peso específico alto y es capaz de brillar incluso con influencias de temperatura bastante altas. Debido a sus parámetros y a la importante temperatura de fusión, es difícil mecanizarlo. En la naturaleza, existe en forma de siete isótopos, seis de los cuales se consideran estables, estos son osmio-184, osmio-187, osmio-188, osmio-189, osmio-190 y osmio-192. En el laboratorio se obtuvieron isótopos de metales radiactivos con números de masa de 162 a 197, y también se obtuvieron artificialmente algunos isómeros nucleares.

Casi todos los compuestos con este metal provocan daños en los órganos internos, alteraciones visuales y auditivas. En caso de intoxicación con vapores de osmio, pueden producirse alteraciones irreversibles en el cuerpo y la muerte. Los científicos realizaron experimentos en animales, cuyos resultados fueron el rápido desarrollo de la anemia, la falta de una función pulmonar normal. Se concluyó que se trata de un edema de rápido desarrollo. El tetróxido de osmio, que se utiliza en medicina, es una sustancia muy corrosiva. Tiene el olor más desagradable del mundo. En caso de intoxicación, la piel sufre, cambia de color a verde o negro, a menudo acompañada de úlceras y grietas, que tardarán muchísimo en cicatrizar.

Los empleados de las instalaciones de producción corren el mayor riesgo; de acuerdo con todos los estándares de seguridad, trabajan solo con respiradores y ropa especial. Todos los contenedores que contienen óxido de osmio se sellan y almacenan de acuerdo con las reglas. Para obtener los minerales de nevyanskita, el platino se convierte en una solución mediante agua regia. Luego, el precipitado resultante se expone al zinc en una cantidad de 8 veces; dicha aleación se convierte con relativa facilidad en un estado pulverulento, que luego se fusiona con peróxido de bario. La siguiente etapa es el procesamiento de la masa resultante con agua regia, destilación a través del aparato de separación de tetróxido de osmio.

Al actuar sobre la sustancia con una solución alcalina, se obtiene la sal. La solución salina se ve afectada. hiposulfito, como resultado de lo cual, con la ayuda de cloruro de amonio, el metal precipita ya en forma de sal de Fremy. El precipitado se lava, se filtra y se calcina. El resultado de todas estas acciones es el osmio esponjoso. Posteriormente, se limpia con ácidos, se reduce en un horno eléctrico bajo una corriente de hidrógeno y se enfría. Entonces Obtenga muestras de osmio hasta el 99,9%.

Las propiedades de este elemento, desde el punto de vista de la química, son asombrosas. Los más básicos son los siguientes.

1. El osmio no reacciona en absoluto con álcalis y ácidos. Forma osmatos solubles en agua en reacción con fundidos alcalinos. La interacción con una mezcla de ácidos nítrico y clorhídrico produce una reacción extremadamente lenta.
2. Muy tóxico, incluso en dosis microscópicas. Especialmente tóxico es el óxido de osmio, que se libera del platino.
3. Es imposible determinar el punto de ebullición del metal, ya que es especialmente refractario.
4. El metal en el polvo entra fácilmente en una reacción de calentamiento con tales sustancias: oxígeno puro, halógenos, ácidos sulfúrico o nítrico.
5. En varios compuestos, se obtienen índices de óxido de -2 a +8. Los más comunes son +2, +3, +4 y +8.
6. Capaz de formar compuestos de racimo.
7. Los principales minerales están relacionados con soluciones sólidas y están representados por aleaciones de iridio con osmio: son sysertskite y nevyanskite. Además, la syserskita tiene un nombre diferente: osmio iridioso y nevyanskita: iridio osmous.

Densidad el osmio es de aproximadamente 22,61 gramos por centímetro cúbico. Los cristales tienen un hermoso brillo plateado, con diferentes tonalidades del gris al azul. En los lingotes aparece un color azul oscuro, en el polvo es violeta. Todo el metal tiene un brillo plateado. La toxicidad del elemento impide su uso en la industria de la joyería. Las principales propiedades físicas son las siguientes.

1. El punto de fusión de este elemento es bastante alto, la fusión es posible a temperaturas superiores a los 3000 grados Celsius.
2. El metal no tiene propiedades magnéticas.
3. Firmeza asombrosa. Las aleaciones con la adición de este metal adquieren mayor resistencia al desgaste, durabilidad, resistencia a la corrosión y resistencia al estrés mecánico.
4. El punto de ebullición es 5012 ºC.
5. La dureza de Mohs es 7.
6. La dureza de Vickers es de 3-4 GPa.

Debido al costo significativo del elemento en sí, este metal rara vez se usa en la producción industrial en masa. El osmio se utiliza principalmente en la industria química, donde se utiliza como catalizador. El tetróxido de osmio se usa en algunos medicamentos. En análisis de laboratorio, se utiliza para teñir tejidos vivos, asegura la preservación de la estructura celular.

En la industria aeroespacial, se utiliza osmio. en el equipo electrónico de equipos para la aviación y la tecnología de cohetes, así como en la fabricación armas nucleares. Debido a la falta de propiedades magnéticas, el metal se utiliza en la fabricación de relojes de marca como Rolex. El osmio de aleación con platino se utiliza cuando creación de implantes quirúrgicos Son marcapasos o válvulas pulmonares.

1. Bajo una presión de aproximadamente 770 GPa en osmio, los electrones interactúan en los orbitales internos, la estructura de la sustancia permanece sin cambios.
2. Osmio en las rocas contiene el medio por ciento de la masa total de depósitos de mineral.
3. Debido a la alta densidad la apariencia y el peso real del metal varían mucho. Por lo tanto, una botella de plástico de 0,5 litros llena de este polvo metálico será más pesada que una cubeta de 10 litros llena de agua.
4. Este metal está entre los cinco más costoso.
5. El costo de una onza triple de osmio es un secreto comercial, en fuentes abiertas puedes encontrar un precio aproximado por 1 gramo de una sustancia.
6. Debido a la refractariedad del osmio anotado en la historia de la lámpara eléctrica. El científico K. Auer von Welsbach de Alemania hizo una propuesta para reemplazar el filamento de carbono en una bombilla por un filamento de osmio. Las bombillas resultaron ser 3 veces menos intensivas en energía y la iluminación ha mejorado notablemente. Es cierto que pronto fue reemplazado por el tantalio más común, que, a su vez, fue reemplazado por tungsteno.
7. Una situación similar ocurrió con el metal raro en la producción de amoníaco. El método de síntesis de amoniaco, que todavía se utiliza hoy en día, desarrollado en 1908 por el químico Fritz Haber de Alemania, es imposible sin el uso de catalizadores.Inicialmente, los catalizadores utilizados en ese momento mostraban sus propiedades solo en presencia de condiciones de temperatura significativas y no tenían alta eficiencia, por lo que la búsqueda de un reemplazo era muy urgente. Científicos del laboratorio de la Escuela Técnica Superior de Karlsruhe hicieron una propuesta para utilizar osmio finamente atomizado como elemento catalítico. Los resultados de las pruebas confirmaron que esta idea vale la pena, la temperatura catalítica ha bajado más de 100 ºC y la liberación de amoniaco ha aumentado significativamente. Es cierto que en el futuro se negaron al osmio, pero ayudó a resolver un problema tan importante.

El osmio y otros metales raros y únicos juegan papel importante en diversas industrias... Incluso con toda su toxicidad, salva vidas y la salud de las personas.

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