Semua tentang osmium

Osmium - logam langka, termasuk dalam kelompok platinum. Ditemukan di Inggris sebagai hasil percobaan reaksi platinum. Nama osmium diberikan dalam bahasa Yunani dan berarti "bau" dalam terjemahan. Apa logam mulia ini? Apa saja fitur-fiturnya dan apa manfaatnya?

Penemuan unsur ini terjadi secara tidak sengaja pada tahun 1803 oleh ahli kimia Inggris Smithson Tennant dan William H. Wollastan. Sebagai hasil percobaan reaksi platinum terhadap campuran asam (sulfat dan nitrat), endapan yang dihasilkan menghasilkan bau yang tidak sedap, mengingatkan pada bau klorin dan lobak busuk. Eksperimen serupa dilakukan oleh Collet-Descoti, Antoine de Fourquoy dan Vauquelin di Prancis. Sebagai hasil dari penelitian mereka, mereka juga menemukan zat yang tidak mereka ketahui dalam endapan yang tidak larut dari platinum.

Penemuan unsur-unsur kimia ini dipresentasikan kepada Royal Society of London melalui komunikasi tertulis Tennant tertanggal 21 Juni 1804. Dalam tabel periodik unsur kimia Mendeleev, logam terletak di bawah nomor urut 76. Dalam bentuknya yang murni, logam ini tidak ditemukan dalam nugget, oleh karena itu rumus kimianya disajikan dalam bentuk terlarut.

Ekstraksi elemen dilakukan dari bahan baku sekunder sebagai hasil pemisahannya dari bijih iridium, platina, platina-paladium atau bijih tembaga dan nikel. Produksi tahunan seluruh elemen di dunia tidak melebihi ukuran 1 ton.

Deposito terbesar di dunia patut dicatat zona seperti Pegunungan Ural dan Siberia di Rusia, negara bagian utara Alaska dan negara bagian barat California di Amerika, Kanada di Amerika Utara, Kolumbia di Amerika Selatan dan beberapa negara-negara Afrika Selatan, Australia, pulau Tasmania. Saat ini, deposit osmium yang signifikan dipertimbangkan Kompleks Bushwell di Afrika Selatan, di mana sebagian besar zat ditambang. Mengingat deposit terbesar logam ini berada di Afrika Selatan, harga dunia untuk logam tanah jarang ini cukup tinggi. Kazakstan dianggap sebagai satu-satunya pengekspor utama osmium-187 di dunia. Meskipun Cina memiliki cadangan bijih platinum, namun tidak memiliki jumlah osmium yang signifikan.

Zat ini disimpan dalam bentuk bubuk dan karena tidak meleleh dalam bentuk kristal, tidak mungkin untuk menempatkan merek di atasnya karena sifat fisiknya. Untuk pembuatan ingot dari logam ini, sinar elektron atau pemanas busur dari bubuk digunakan, dan pemanasan dalam wadah juga digunakan.

Osmium muncul sebagai logam perak kebiruan. Ini adalah salah satu elemen terpadat, kepadatannya 22.600 kilogram per meter kubik, tetapi pada saat yang sama, zat ini cukup rapuh, mudah pecah dan hancur.Ia memiliki berat jenis yang tinggi dan mampu bersinar bahkan pada efek suhu yang cukup tinggi. Karena parameter dan suhu leleh yang signifikan, sulit untuk mengerjakannya. Di alam, ia ada dalam bentuk tujuh isotop, enam di antaranya dianggap stabil, yaitu osmium-184, osmium-187, osmium-188, osmium-189, osmium-190 dan osmium-192. Isotop logam radioaktif dengan nomor massa 162-197 telah diperoleh di laboratorium, dan beberapa isomer nuklir juga telah diperoleh secara artifisial.

Hampir semua senyawa dengan logam ini menyebabkan kerusakan pada organ dalam, gangguan penglihatan dan pendengaran. Dalam kasus keracunan dengan uap osmium, kerusakan permanen pada tubuh dan kematian dapat terjadi. Para ilmuwan melakukan percobaan pada hewan, yang hasilnya adalah perkembangan anemia yang cepat, kurangnya fungsi normal fungsi paru. Disimpulkan bahwa ini adalah edema yang berkembang pesat. Osmium tetroksida, yang digunakan dalam pengobatan, adalah zat yang sangat agresif. Ini memiliki bau paling menjijikkan di dunia. Dalam kasus keracunan, kulit menderita, berubah warna menjadi hijau atau hitam, seringkali disertai dengan borok dan retakan, yang akan sembuh untuk waktu yang sangat lama.

Karyawan tempat industri berada pada risiko tertinggi, menurut semua standar keselamatan, mereka hanya bekerja di respirator dan pakaian khusus. Semua wadah yang mengandung osmium oksida disegel dan disimpan sesuai dengan aturan. Untuk mendapatkan mineral nevyanskite, platinum diubah menjadi larutan menggunakan aqua regia. Kemudian endapan yang dihasilkan diperlakukan dengan seng 8 kali - paduan semacam itu relatif mudah berubah menjadi bubuk, yang kemudian menyatu dengan barium peroksida. Tahap selanjutnya adalah pengolahan massa yang dihasilkan dengan bantuan aqua regia, penyulingan melalui alat untuk memisahkan osmium tetroksida.

Dengan memaparkan zat ke larutan alkali, garam diperoleh. Larutan garam terpengaruh hiposulfit, sebagai akibatnya, dengan bantuan amonium klorida, logam mengendap dalam bentuk garam Fremy. Endapan dicuci, disaring dan dikalsinasi. Hasil dari semua tindakan ini adalah osmium sepon. Selanjutnya, dimurnikan dengan asam, direduksi dalam tungku listrik di bawah aliran hidrogen dan didinginkan. Jadi dapatkan sampel osmium hingga 99,9%.

Sifat-sifat unsur ini, dari sudut pandang kimia, sangat menakjubkan. Yang paling penting di antaranya adalah sebagai berikut.

1. Osmium tidak bereaksi sama sekali dengan basa dan asam. Membentuk osmate yang larut dalam air dalam reaksi dengan lelehan basa. Interaksi dengan campuran asam nitrat dan asam klorida memberikan reaksi yang sangat lambat.
2. Sangat beracun, bahkan dalam dosis mikroskopis. Terutama beracun adalah osmium oksida, yang diisolasi dari platinum.
3. Titik didih logam tidak dapat ditentukan, karena sangat tahan api.
4. Logam dalam bubuk mudah masuk ke dalam reaksi pemanasan dengan zat-zat seperti: oksigen murni, halogen, asam sulfat atau nitrat.
5. Dalam berbagai senyawa, ia menerima bilangan oksida dari -2 hingga +8. Yang paling umum adalah +2, +3, +4 dan +8.
6. Mampu membentuk senyawa cluster.
7. Mineral utama terkait dengan larutan padat dan diwakili oleh paduan iridium dengan osmium - ini adalah sysertskite dan nevyanskite. Selain itu, Syserskite memiliki nama yang berbeda - osmium iridium, dan nevyanskite - osmium iridium.

Kepadatan osmium adalah sekitar 22,61 gram per sentimeter kubik. Kristal memiliki kilau keperakan yang indah, dengan berbagai warna dari abu-abu hingga biru. Dalam batangan, warna biru tua muncul, dalam bubuk - ungu. Semua logam memiliki kilau perak. Toksisitas elemen tidak memungkinkan penggunaannya dalam industri perhiasan. Sifat fisik utama dicatat sebagai berikut.

1. Titik leleh elemen ini cukup tinggi, leleh dimungkinkan pada suhu di atas 3000 derajat Celcius.
2. Logam tidak memiliki sifat magnetik.
3. Kekerasan luar biasa. Paduan dengan penambahan logam ini memperoleh peningkatan ketahanan aus, daya tahan, anti korosi, ketahanan terhadap tekanan mekanis.
4. Titik didihnya adalah 5012 C.
5. Kekerasan Mohs adalah 7.
6. Kekerasan Vickers adalah 3-4 GPa.

Karena biaya elemen itu sendiri yang signifikan, logam ini jarang digunakan dalam produksi industri massal. Pada dasarnya, ruang lingkup osmium diwakili oleh industri di industri kimia, di mana ia digunakan sebagai katalis. Osmium tetroksida digunakan dalam beberapa obat. Dalam tes laboratorium, ini digunakan untuk mewarnai jaringan hidup, memastikan pelestarian struktur sel.

Dalam industri kedirgantaraan, osmium digunakan dalam peralatan elektronik peralatan untuk teknologi penerbangan dan roket, serta dalam pembuatannya senjata nuklir. Karena kurangnya sifat magnetik, logam digunakan dalam pembuatan jam tangan bermerek seperti Rolex. Paduan osmium dan platinum digunakan untuk pembuatan implan bedah Ini adalah alat pacu jantung atau katup pulmonal.

1. Di bawah tekanan sekitar 770 GPa dalam osmium, elektron berinteraksi di orbital dalam, struktur materi tetap tidak berubah.
2. Osmium batuan mengandung setengah persen dari total massa deposit bijih.
3. Karena kepadatannya yang tinggi penampilan dan massa sebenarnya dari logam sangat bervariasi. Jadi, botol plastik 0,5 liter berisi serbuk logam ini akan lebih berat daripada ember 10 liter berisi air.
4. Logam ini ada di lima besar mahal.
5. Biaya tiga ons osmium adalah rahasia dagang, di sumber terbuka Anda dapat menemukan perkiraan harga untuk 1 gram zat.
6. Karena refraktori osmium dicatat dalam sejarah lampu listrik. Ilmuwan K. Auer von Welsbach dari Jerman membuat proposal untuk mengganti filamen karbon dalam bola lampu dengan filamen osmium. Bola lampu ternyata 3 kali lebih hemat energi, dan pencahayaannya meningkat secara nyata. Benar, itu segera digantikan oleh tantalum yang lebih umum, yang, pada gilirannya, digantikan oleh tungsten.
7. Situasi serupa terjadi dengan logam langka dalam produksi amonia. Metode yang saat ini digunakan untuk sintesis amonia, dikembangkan pada tahun 1908 oleh ahli kimia Fritz Haber dari Jerman, tidak mungkin tanpa menggunakan katalis.Awalnya, katalis yang digunakan saat itu hanya menunjukkan sifat-sifatnya dengan adanya kondisi suhu yang signifikan dan tidak memiliki efisiensi yang tinggi, sehingga pencarian penggantinya sangat relevan. Para ilmuwan dari laboratorium Sekolah Teknik Tinggi di Karlsruhe membuat proposal untuk menggunakan osmium yang terdispersi halus sebagai elemen katalitik. Hasil tes menegaskan bahwa ide itu bermanfaat, suhu katalitik berkurang lebih dari 100 C, dan output amonia meningkat secara signifikan. Benar, di masa depan, osmium ditinggalkan, tetapi membantu memecahkan masalah yang begitu penting.

Osmium dan permainan logam langka dan unik lainnya peran penting dalam berbagai industri. Bahkan dengan segala toksisitasnya, ia menyelamatkan nyawa dan kesehatan manusia.

Anda bisa mendapatkan informasi lebih lanjut tentang osmium di video berikut.