Осмий – описание, характеристики, цена

Придется немного разочаровать тех, кто считает золото и платину самыми дорогостоящими металлами. Пальму первенства следует отдать химическому элементу под названием Осмий, занимающему 76 позицию в периодической таблице Д.И. Менделеева.

Довольно подробно описывает осмий Википедия, представляющая историю открытия вещества, а также дальнейшую судьбу использования наряду с другими элементами.

Однако, какой справочник не возьми, Osmium считается одним из самых твердых металлов. Его плотность 22,61 г/см3, а температура плавления достигает 3027 °C. Между тем, температура кипения не имеет точной цифровой границы и останавливается примерно на отметке 5500°C. Еще одно важное свойство осмия – его хрупкость. За счет чего стержни из него довольно быстро исписываются.

Открыт был этот химический элемент довольно банально. Во время растворения веществ с помощью царской водки, был обнаружен неизвестный осадок, названный впоследствии осмием (OsO4), вещество, обладающее резким неприятным запахом, часто сравнивающимся с хлором. Кстати, именно поэтому элемент получил такое название – «запах».

Порошок осмия

Разделить сплав изотопов на чистое вещество довольно затруднительно. Часто осмий продают, как сероватый порошок в плотно закрытой стеклянной банке. В таком виде Os может даже возгореться, если с ним не аккуратно обращаться.

Откуда берется высокая цена на этот металл

Вещество относится к трудно и мало добываемым, стоит сравнить цифры для золота и осмия: миллионы тонн против нескольких тонн соответственно.  Откуда и появилась столь высокая цена на на осмий за грамм. Для тех, кто не в курсе, сколько стоит грамм осмия, наверняка станет интересно, что она колеблется от 15 тысяч вплоть до 200 тысяч долларов за грамм (зависит от множества факторов – от чистоты, способа получения и т.д.). Рыночная цена золота в 7.5 раз меньше этих отметок.

Цена за 1 грамм осмия достаточно высока, объясняется это фактором низкой добычи. Поскольку такое свойство вещества, как высокая плотность, не находит практического применения в больших масштабах. Как классический пример, часто приводят такое сравнение: 0.5 л бутылка с Os тяжелее, чем 10 л воды. Поэтому обсуждая осмий и цену которая на него установилась, приходится констатировать, что коммерческий интерес к этому материалу не высок.

Кристаллы осмия

Почти тоже самое касается ювелирных изделий из этого металла. Если рассматривать осмий, на фото отчетливо видны голубовато-сребристые слитки, довольно эстетичные. Однако на деле, материал, не обладая никакими практическими свойствами: ковкость, пластичность, тугоплавкость, – не применяется для изготовления ювелирных изделий.

Еще одно представление осмия

Учитывая низкую добычу вещества, почти невольно рождается вопрос, где содержится осмий. Это прежде всего, месторождения руд, в состав которых входит осмий, параллельно с ним иридий. Также учеными отмечается присутствие Os в металлических метеоритах. Для производств, нуждающихся в этом металле остается надежда только на вторичное использование металла, которое также обходится не дешево.

Метеориты содержат осмий

Практическое применение

Экспортер осмия – Казахстан, поставляющий этот металл по самой низкой цене около 10 тысяч долларов, однако это всего лишь предположение. Казахстан цену за тройскую унцию не разглашает, эта информация считается коммерческой тайной. Заинтересованные, могут ради интереса пересчитать стоимость на осмий с ценой за 1 грамм в рублях.

Эти цифры заставляют задуматься о фактической полезности материала. Упомянутая прочность, играет решающую роль для применения осмия в сплавах. Они обладают неимоверной износоустойчивостью, эффект достигается за счет даже малых доз добавления металла в составы сплавов.

Изотоп осмия 187os, наиболее востребованный из всех существующий. Применение в космической промышленности, а также для изготовления емкостей, где хранятся ядерные отходы, – частично оправдывают установившуюся стоимость.

Кроме того, осмий находит применение в механике, где его добавление применяется для повышения прочности сплавов, используемых в узлах трения.

Os используется, как ускоритель химических процессов: синтез некоторых химических соединений (аммиак, органика). Вольфрамовые нити накаливания также содержали осмий.

Некоторые элементы электроники не обходятся без этого химического элемента. Его используют при создании аппаратной части управления. К тому же, известная прочность позволяет привлекать металл для изготовления некоторых видов оружия. Однако высокая стоимость, также трудности в обработке этого металла ведут к тому, что промышленность отказывается от осмия, сохраняя его применение только при условии, что эффект – гарантирован.

Перечисленное, довольно приблизительно отвечает на запрос о том, где используется осмий. Между тем интересен не только чистый металл, но также его сплавы с иридием и рутением. Интерес представляет и оксид осмия, который применяется в биологии, медицине. С его помощью изготавливают различного вида имплантаты, в том числе кардиостимуляторы. Для этого используют сплав платины на 10% состоящий из осмия.

Сплав осмия с иридием – перо ручки

Наиболее простое применение для исследуемого металла нашлось при производстве ручек. Перья из сплавов с осмием – долговечнее, чем аналоги с золотыми или платиновыми наконечниками.

Способы получения осмия и виды существования

Уже упомянутый порошок из осмия – наиболее приемлемая форма существования вещества. Даже несмотря на все предосторожности с хранением, в таком виде осмий легко вступает в реакции, поддается термической обработке. Но в чистом виде этот металл совершенно не плавится, не поддается клеймению.

Использование электронного луча или дугового нагрева дает возможность получать слитки из осмия. Также монокристаллы осмия могут быть получены бестигельной зонной плавкой. Такие образцы довольно дорого стоят. Однако есть умельцы, которые даже из порошка умудряются выращивать кристаллы осмия. Стоить отметить, хотя процесс кажется длительным, трудоемким, результатов добиться все-таки можно.

Еще один вид кристаллов осмия

Поскольку упоминалось использование осмия в медицине, отметим, что используется тетраоксид осмия, над которым шутливо говорят красивый и «пахучий». Это токсическое вещество и его кристаллы также можно вырастить в условиях домашней лаборатории. Однако необходимо помнить об обязательных мерах по обеспечению безопасности.

Смертельная доза тетраоксида осмия для мышей в 40 раз меньше, чем синильной кислоты. Это объясняется тем, что оксид в определенных условиях быстро восстанавливается до металлического вида, что ведет к блокировке дыхания, зрения, других органов. Опять же этот факт не становится помехой для привлечения OsO4, как красителя химических препаратов.

Видео – рассказ про осмий