Osmij VS Iridij

Rasprava o tome koji je od dva elementa periodnog sustava teži još uvijek ne jenjava. Za ovo pravo natječu se dva najteža elementa tablice - osmij (76) i iridij (77). Gustoća oba elementa je približno jednaka 22,6 g/cm 3 .

Za razliku od jasnog lidera, među lakim metalima, s teškim metalima, sve nije tako jednostavno. Stoga razmotrite oba ova metala.

Iridij

Prošlo je više od dva stoljeća otkako su se pojavile prve informacije o platini, bijelom metalu iz Južne Amerike. Dugo su ljudi bili sigurni da je to čisti metal, baš kao i zlato. Tek na samom početku XIX stoljeća. Wollaston je uspio izolirati paladij i rodij iz prirodne platine, a 1804. Tennant je, proučavajući crni talog koji je ostao nakon otapanja prirodne platine u carskoj vodi, pronašao još dva elementa u njemu. Jedan od njih nazvao je osmij, a drugi - iridij. Soli ovog elementa u različitim uvjetima obojene su u različite boje. Ovo svojstvo je bilo temelj imena: na grčkom riječ ιρις znači "duga".

ruski kemičar

Godine 1841. poznati ruski kemičar profesor Karl Karlovič Klaus počeo je proučavati takozvane ostatke platine, t.j. netopivi ostatak koji ostane nakon što je sirova platina tretirana kraljevskom vodom. “Na samom početku rada”, napisao je Klaus, “bio sam iznenađen bogatstvom mojih ostataka, jer sam iz njih, osim 10% platine, izvukao znatnu količinu iridija, rodija, osmija, nekoliko paladija i mješavina raznih metala posebnog sadržaja”...

Klaus je obavijestio rudarske vlasti o bogatstvu ostataka. Vlasti su se zainteresirale za otkriće kazanskog znanstvenika, koje je obećavalo značajne koristi. Od platine je u to vrijeme kovan novčić i dobivanje dragocjeni metal od ostataka činio vrlo obećavajući. Godinu dana kasnije, kovnica iz Sankt Peterburga dala je Klausu pola puda ostataka. Ali pokazalo se da su siromašni platinom, a znanstvenik je odlučio provesti istraživanje o njima, "zanimljivo za znanost".

“Dvije godine,” napisao je Klaus, “neprestano sam se bavio ovim teškim, dugotrajnim i čak štetnim istraživanjem”, a 1845. objavio sam djelo “Kemijska studija ostataka rude platine i rutenija na Uralu”. Ovo je bilo prvo sustavno istraživanje svojstava analoga platine. Prvo je opisano i Kemijska svojstva iridij.

Klaus je primijetio da se s iridijem bavio više od ostalih metala platinske skupine. U poglavlju o iridiju skrenuo je pozornost na Berzeliusove netočnosti u određivanju osnovnih konstanti ovog elementa, a te je netočnosti objasnio činjenicom da je časni znanstvenik radio s iridijem koji sadrži primjesu rutenija, a tada još nije bio poznat kemičarima. i otkriven tek tijekom "kemijskog proučavanja ostataka rude uralske platine i metala rutenija.

Što je on, iridij?

Atomska masa elementa #77 je 192,2. U periodnom sustavu nalazi se između osmija i platine. A u prirodi se uglavnom nalazi u obliku osmičkog iridija - čestog pratioca prirodne platine. U prirodi nema autohtonog iridija.

Iridij je srebrno bijeli metal, vrlo tvrd, težak i izdržljiv. Prema International Nickel & Co., ovo je najteži element: njegova gustoća je 22,65 g/cm 3 , a gustoća njegovog stalnog pratioca, osmija, drugi je najteži element, 22,61 g/cm 3 . Istina, većina istraživača drži se drugačijeg stajališta: vjeruju da je iridij još uvijek nešto lakši od osmija.

Prirodno svojstvo iridija (poznatog kao platinoid!) je visoka otpornost na koroziju. Na njega ne utječu kiseline ni pri normalnoj ni pri povišenoj temperaturi. Čak je i poznati monolitni iridij aqua regia "pretvrd". Samo rastaljene lužine i natrijev peroksid uzrokuju oksidaciju elementa #77.

Iridij je otporan na halogene. S njima reagira s velikim poteškoćama i to samo na povišenim temperaturama. Klor s iridijem tvori četiri klorida: IrCl, IrCl 2 , IrCl 3 i IrCl 4 . Iridij triklorid se najlakše dobiva iz iridijevog praha koji se stavlja u mlaz klora na 600°C. Jedini halogen spoj u kojem je iridij heksavalentan je fluorid IrF 6 . Fino mljeveni iridij oksidira se na 1000°C i u mlazu kisika, te se ovisno o uvjetima može dobiti više spojeva različitog sastava.

Kao i svi metali platinske skupine, iridij tvori kompleksne soli. Među njima su soli s kompleksnim kationima, na primjer Cl 3 i soli s kompleksnim anionima, na primjer K 3 3H 2 O. Kao agens za stvaranje kompleksa, iridij je sličan svojim susjedima prema periodnom sustavu.

Čisti iridij se dobiva iz izvornog osmij iridija i iz ostataka ruda platine (nakon što su iz njih ekstrahirani osmij, paladij i rutenij). Nećemo širiti tehnologiju dobivanja iridija, upućujući čitatelja na članke "Rhodium", "Osmium" i "Platinum".

Iridij se dobiva u obliku praha koji se zatim preša u poluproizvode i legira ili se prah topi u električnim pećima u atmosferi argona. Čisti iridij se može kovati kada je vruć, ali na uobičajenim temperaturama je krhak i neobradiv.

Iridij na djelu

Čisti iridij se koristi za izradu lonaca za laboratorijske potrebe i usnika za puhanje vatrostalnog stakla. Možete, naravno, koristiti iridij kao premaz. Međutim, ovdje postoje poteškoće. Na uobičajeni elektrolitički način, iridij se s poteškoćama nanosi na drugi metal, a premaz je prilično labav. Najbolji elektrolit bio bi složeni iridijev heksaklorid, ali je nestabilan u vodenoj otopini, pa čak i u ovom slučaju kvaliteta premaza ostavlja mnogo da se poželi.

Razvijena je metoda za proizvodnju iridijevih premaza elektrolitičkim putem iz rastaljenog kalijevog i natrijevog cijanida pri 600°C. U tom slučaju nastaje gusta prevlaka debljine do 0,08 mm.

Manje je naporno dobiti iridijske prevlake oblaganjem. Na osnovni metal se postavlja tanak sloj metalne prevlake, a zatim ovaj "sendvič" ide ispod vruća preša. Na taj se način dobivaju žice od volframa i molibdena obložene iridijem. Radni komad od molibdena ili volframa umetnut je u iridijsku cijev i kovan u vrućem stanju, a zatim izvučen do željene debljine na 500...600°C. Ova žica se koristi za izradu kontrolnih rešetki u vakuumskim cijevima.

Moguće je nanošenje iridijskih premaza na metale i keramiku kemijskim putem. Za to se dobiva otopina složene soli iridija, na primjer, s fenolom ili nekom drugom organskom tvari. Takva otopina se nanosi na površinu proizvoda, koja se zatim zagrijava na 350...400°C u kontroliranoj atmosferi, t.j. u atmosferi s kontroliranim redoks potencijalom. U tim uvjetima organska tvar isparava ili izgara, a sloj iridija ostaje na proizvodu.

Ali premazi nisu glavna primjena iridija. Ovaj metal poboljšava mehanička i fizikalno-kemijska svojstva drugih metala. Obično se koristi za povećanje njihove čvrstoće i tvrdoće. Dodatak 10% iridija relativno mekoj platini gotovo utrostručuje njezinu tvrdoću i vlačnu čvrstoću. Ako se količina iridija u leguri poveća na 30%, tvrdoća legure se neće puno povećati, ali će se vlačna čvrstoća ponovno udvostručiti - do 99 kg / mm 2. Budući da takve legure imaju iznimnu otpornost na koroziju, koriste se za izradu lonaca otpornih na toplinu koji mogu podnijeti jaku toplinu u agresivnim okruženjima. U takvim se loncima posebno uzgajaju kristali za lasersku tehnologiju. Legure platine i iridija također privlače draguljare - nakit od tih legura lijep je i gotovo se ne troši. Standardi se također izrađuju od legure platine i iridija, ponekad kirurški instrument.

Spdavy iridij

U budućnosti bi legure iridij-platine mogle postati od posebne važnosti u tzv. niskostrujnoj tehnologiji kao idealan kontaktni materijal. Svaki put kada se uspostavi i otvori običan bakreni kontakt, nastaje iskra; kao rezultat toga, bakrena površina prilično brzo oksidira. U kontaktorima za velike struje, na primjer za elektromotore, ova pojava nije jako štetna za rad: kontaktna površina se s vremena na vrijeme čisti brusnim papirom, a kontaktor je ponovno spreman za rad. Ali, kada imamo posla sa slabostrujnom opremom, na primjer, u komunikacijskoj tehnologiji, tanak sloj bakrenog oksida ima vrlo snažan učinak na cijeli sustav, što otežava prolazak struje kroz kontakt. Naime, kod ovih uređaja frekvencija uključivanja je posebno velika – dovoljno je prisjetiti se automatske telefonske centrale (automatske centrale). Tu u pomoć priskaču vatrostalni platina-iridij kontakti - mogu trajati gotovo zauvijek! Šteta je samo što su te legure jako skupe i zasad nisu dovoljne.

Iridij se dodaje ne samo platini. Mali dodaci elementa br. 77 volframu i molibdenu povećavaju čvrstoću ovih metala na visokim temperaturama. Oskudan dodatak iridija titanu (0,1%) dramatično povećava njegovu već značajnu otpornost na kiseline. Isto vrijedi i za krom. Termoparovi izrađeni od iridija i legure iridij-rodij (40% rodija) pouzdano rade na visokim temperaturama u oksidirajućoj atmosferi. Legura iridija i osmija koristi se za izradu točaka za lemljenje perova nalivpera i igala kompasa.

Sumirajući, možemo reći da se metalni iridij koristi uglavnom zbog svoje postojanosti - dimenzije metalnih proizvoda, njegova fizikalna i kemijska svojstva su konstantna i, da tako kažem, konstantna na najvišoj razini.

Rezerve na Zemlji

Kao i drugi metali grupe VIII, iridij se može koristiti u kemijska industrija kao katalizator. Iridij-nikl katalizatori se ponekad koriste za proizvodnju propilena iz acetilena i metana. Iridij je bio dio platinskih katalizatora za stvaranje dušikovih oksida (u procesu dobivanja dušične kiseline). Jedan od oksida iridija, IrO 2 , pokušao se upotrijebiti u industriji porculana kao crna boja. Ali ova boja je preskupa...

Zalihe iridija na Zemlji su male, njegov sadržaj u zemljinoj kori izračunava se u milijuntim dijelovima postotka. Proizvodnja ovog elementa je također mala - ne više od tone godišnje. U cijelom svijetu!

S tim u vezi, teško je pretpostaviti da će s vremenom doći do dramatičnih promjena u sudbini iridija - on će zauvijek ostati rijedak i skup metal. Ali tamo gdje se koristi, služi besprijekorno, a ova jedinstvena pouzdanost jamstvo je da znanost i industrija budućnosti neće bez iridija.

Čuvar iridija

U mnogim kemijskim i metalurškim industrijama, kao što su visoke peći, vrlo je važno znati razinu krutih tvari u agregatima. Obično se za takvu kontrolu koriste glomazne sonde obješene na posebne vitla za sonde. V posljednjih godina sonde su počele biti zamijenjene malim spremnicima s umjetnim radioaktivnim izotopom - iridijem-192. 192 Ir jezgre emitiraju visokoenergetske gama zrake; poluživot izotopa je 74,4 dana. Dio gama zraka apsorbira smjesa, a prijemnici zračenja bilježe slabljenje toka. Potonje je proporcionalno udaljenosti koju grede putuju u smjesi. Iridij-192 se također uspješno koristi za kontrolu zavare; uz njegovu pomoć, sva nekuhana mjesta i strane inkluzije jasno su fiksirane na filmu. Gama detektori mana s iridijem-192 također se koriste za kontrolu kvalitete proizvoda od čelika i aluminijskih legura.

Mössbauerov efekt

Godine 1958. mladi fizičar iz Njemačke Rudolf Mössbauer došao je do otkrića koje je privuklo pozornost svih fizičara svijeta. Učinak koji je otkrio Mössbauer omogućio je mjerenje vrlo slabih nuklearnih fenomena s nevjerojatnom točnošću. Tri godine nakon otkrića, 1961., Mössbauer je dobio za svoj rad Nobelova nagrada. Po prvi put je ovaj učinak otkriven na jezgri izotopa iridija-192.

Srce kuca brže

Jedna od najzanimljivijih primjena slitina platine i iridija posljednjih godina je izrada od njih električnih srčanih stimulatora. Bolesniku s anginom pektoris u srce se ugrađuju elektrode s platinasto-iridijevim stezaljkama. Elektrode su spojene na prijemnik, koji se također nalazi u tijelu pacijenta. Generator s prstenastom antenom nalazi se vani, na primjer, u pacijentovom džepu. Prstenasta antena je postavljena na tijelo nasuprot prijemniku. Kada pacijent osjeti da dolazi napad angine, uključuje generator. Prstenasta antena prima impulse koji se prenose do prijemnika, a od njega do platinasto-pridijskih elektroda. Elektrode, prenoseći impulse na živce, tjeraju srce da kuca aktivnije. Sada u SSSR-u mnoge stanice hitne pomoći opremljene su sličnim generatorima. U slučaju srčanog zastoja napravi se rez na klavikularnoj veni, u nju se umetne elektroda spojena na generator, pali se generator i nakon nekoliko minuta srce ponovno počinje raditi.

Izotopi - stabilni i nestabilni

U prethodnim bilješkama dosta se govorilo o radioizotopu iridiju-192, koji se koristi u brojnim uređajima, pa čak i uključen u važno znanstveno otkriće. Ali, osim iridija-192, ovaj element ima još 14 radioaktivnih izotopa s masenim brojem od 182 do 198. Najteži izotop ujedno je i najkraće živi, ​​njegovo poluživot je kraći od minute. Izotop iridij-183 zanimljiv je samo zato što mu je vrijeme poluraspada točno jedan sat. Iridij ima samo dva stabilna izotopa. Udio težeg iridija-193 u prirodnoj smjesi iznosi 62,7%. Udio laganog iridija-191 je 37,3%.

Korisni kloridi

Kloriridati su složeni kloridi četverovalentnog iridija; njihova je opća formula Me 2 . Zahvaljujući kloriridatima, u načelu je moguće pouzdano odvojiti spojeve sličnih elemenata kao što su natrij i kalij. Natrijev klorid je topiv u vodi, ali kalijev klorid je praktički netopiv. Ali za takvu operaciju, kloridi su preskupi, budući da je izvorni iridij skup. To, međutim, ne znači da su kloriridati općenito beskorisni. Sposobnost iridija da formira ove spojeve koristi se za izolaciju elementa #77 iz mješavine metala platine.

Ako s gledišta prakse element br. 76 među ostalim metalima platine izgleda prilično obično, onda sa stajališta klasične kemije (naglašavamo, klasične anorganske kemije, a ne kemije složenih spojeva), ovaj element je vrlo značajno.

Prije svega, za njega je, za razliku od većine elemenata VIII skupine, karakteristična valencija 8+, te s kisikom stvara stabilan tetroksid OsO 4. Ovo je osebujan spoj i, očito, nije slučajno da je element br. 76 dobio ime na temelju jednog od karakterističnih svojstava njegovog tetroksida.

Osmij se otkriva mirisom

Takva izjava može izgledati paradoksalno: na kraju krajeva, ne govorimo o halogenu, već o metalu platine ...

Povijest otkrića četiri od pet platinoida povezana je s imenima dvojice engleskih znanstvenika, dvojice suvremenika. William Wollaston 1803...1804 otkrio paladij i rodij, a drugi Englez, Smithson Tennant (1761 ... 1815), 1804. - iridij i osmij. Ali ako je Wollaston pronašao oba "svoje" elementa u onom dijelu sirove platine koji je bio otopljen u aqua regia, onda je Tennant imao sreće kada je radio s netopivim ostatkom: kako se pokazalo, to je prirodna legura iridija i osmija.

Isti ostatak proučavala su tri poznata francuska kemičara - Collet-Descoti, Fourcroix i Vauquelin. Svoja su istraživanja započeli i prije Tennanta. Poput njega, promatrali su oslobađanje crnog dima kada se sirova platina otopi. Poput njega, oni su spajanjem netopivog ostatka s kaustičnom potašom uspjeli dobiti spojeve koji su se ipak uspjeli otopiti. Fourcroix i Vauquelin bili su toliko uvjereni da netopivi ostatak sirove platine sadrži novi element to mu je unaprijed dalo ime - pten - od grčkog πτηνος - krilat. Ali samo je Tennant uspio odvojiti ovaj ostatak i dokazati postojanje dva nova elementa - iridija i osmija.

Naziv elementa #76 dolazi od grčke riječi οσμη, što znači "miris". Neugodan nadražujući miris, sličan mirisima klora i češnjaka u isto vrijeme, pojavio se kada je otopljen produkt fuzije osmiridija s alkalijom. Nositelj ovog mirisa bio je osmijev anhidrid, odnosno osmijev tetroksid OsO 4 . Kasnije se pokazalo da i sam osmij može mirisati jednako loše, iako mnogo slabije. Fino mljeveno, postupno oksidira na zraku, pretvarajući se u OsO 4 ...

Metalni osmij

Osmij je kalaj-bijeli metal sivkasto-plave nijanse. To je najteži od svih metala (gustoća mu je 22,6 g/cm3) i jedan od najtvrđih. Međutim, osmijeva spužva može se samljeti u prah jer je krhka. Osmij se topi na temperaturi od oko 3000 °C, a njegova točka vrelišta još nije točno određena. Vjeruje se da leži negdje oko 5500°C.

Velika tvrdoća osmija (7,0 na Mohsovoj ljestvici) je možda jedno od njegovih fizičkih svojstava koje se najčešće koristi. Osmij se uvodi u sastav tvrdih legura s najvećom otpornošću na habanje. U skupim nalivperima, lemljenje na vrhu olovke izrađeno je od legura osmija s drugim metalima platine ili s volframom i kobaltom. Slične legure koriste se za izradu malih dijelova preciznih mjernih instrumenata koji su podložni trošenju. Mali - jer osmij nije široko rasprostranjen (5 10 -6% težine zemljine kore), raspršen i skup. To također objašnjava ograničenu upotrebu osmija u industriji. To ide samo tamo gdje, s malom količinom metala, možete postići veliki učinak. Na primjer, u kemijskoj industriji, koja pokušava koristiti osmij kao katalizator. U reakcijama hidrogenacije organskih tvari osmijevi katalizatori su čak učinkovitiji od platinastih.

Nekoliko riječi o položaju osmija među ostalim platinskim metalima. Izvana se malo razlikuje od njih, ali osmij ima najviše talište i vrelište među svim metalima ove skupine, on je najteži. Također se može smatrati najmanje "plemenitim" od platinoida, budući da se oksidira atmosferskim kisikom već na sobnoj temperaturi (u fino usitnjenom stanju). A osmij je najskuplji od svih metala platine. Ako je 1966. platina na svjetskom tržištu bila cijenjena 4,3 puta skuplje od zlata, a iridij - 5,3 puta, tada je sličan koeficijent za osmij bio 7,5.

Kao i drugi metali platine, osmij pokazuje nekoliko valencija: 0, 2+, 3+, 4+, 6+ i 8+. Najčešće možete pronaći spojeve tetra- i heksavalentnog osmija. Ali kada je u interakciji s kisikom, pokazuje valenciju od 8+.

Kao i drugi metali platine, osmij je dobar agens za stvaranje kompleksa, a kemija osmijevih spojeva nije ništa manje raznolika od, recimo, paladija ili rutenija.

Anhidrid i drugi

Bez sumnje, najvažniji spoj osmija ostaje njegov tetroksid OsO 4 , odnosno osmijev anhidrid. Kao i elementarni osmij, OsO 4 ima katalitička svojstva; OsO 4 se koristi u sintezi najvažnijeg suvremenog lijeka – kortizona. U mikroskopskim studijama životinjskih i biljnih tkiva, osmijev tetroksid se koristi kao pripravak za bojenje. OsO 4 je vrlo otrovan, jako nadražuje kožu, sluznicu, a posebno je štetan za oči. Svaki rad s ovom korisnom tvari zahtijeva izuzetan oprez.

Izvana, čisti osmijev tetroksid izgleda sasvim obično - blijedožuti kristali, topljivi u vodi i ugljičnom tetrakloridu. Na temperaturi od oko 40°C (postoje dvije modifikacije OsO 4 s bliskim talištem), oni se tope, a na 130°C vrije osmijev tetroksid.

Drugi osmijev oksid - OsO 2 - crni prah netopiv u vodi - nema praktičnog značaja. Također još nije pronađeno praktična aplikacija i drugi poznati spojevi elementa br. 76 - njegovi kloridi i fluoridi, jodidi i oksikloridi, OsS 2 sulfid i OsTe 2 telurid - crne tvari sa strukturom pirita, kao i brojni kompleksi i većina legura osmija. Jedina iznimka su neke legure elementa br. 76 s drugim metalima platine, volframom i kobaltom. Njihov glavni potrošač je instrumentacija.

Kako se dobiva osmij

Prirodni osmij se ne nalazi u prirodi. U mineralima je uvijek povezan s drugim metalom platinske skupine, iridijem. Postoji cijela skupina minerala osmičkog iridija. Najčešći od njih je nevjanskit, prirodna legura ova dva metala. Sadrži više iridija, zbog čega se nevjanskit često naziva jednostavno osmij iridij. Ali još jedan mineral - sisertskit - zove se iridid ​​osmij - sadrži više osmija ... Oba ova minerala su teška, s metalnim sjajem, i to nije iznenađujuće - takav je njihov sastav. I podrazumijeva se da su svi minerali osmičke skupine iridija vrlo rijetki.

Ponekad se ovi minerali nalaze samostalno, ali češće je osmij iridij dio prirodne sirove platine. Glavne rezerve ovih minerala koncentrirane su u SSSR-u (Sibir, Ural), SAD-u (Aljaska, Kalifornija), Kolumbiji, Kanadi i zemljama Južne Afrike.

Naravno, osmij se kopa zajedno s platinom, ali se rafiniranje osmija bitno razlikuje od metoda za izolaciju drugih metala platine. Svi se, osim rutenija, talože iz otopina, dok se osmij dobiva destilacijom u odnosu na hlapljivi tetroksid.

Ali prije nego što se OsO 4 oddestilira, osmij iridij se mora odvojiti od platine, a zatim iridij i osmij moraju se odvojiti.

Kada se platina otopi u aqua regia, minerali osmičke skupine iridija ostaju u sedimentu: čak ni ovo otapalo svih otapala ne može nadvladati ove najstabilnije prirodne legure. Da bi se doveli u otopinu, talog se legira s osam puta većom količinom cinka - ovu se leguru relativno lako pretvoriti u prah. Prašak se sinterira s barijevim peroksidom BaO 3 , a zatim se dobivena masa obrađuje smjesom dušične i klorovodične kiseline izravno u aparatu za destilaciju kako bi se destilirao OsO 4 .

Zahvaća se alkalnom otopinom i dobiva se sol sastava Na 2 OsO 4. Otopina ove soli se tretira hiposulfitom, nakon čega se osmij istaloži amonijevim kloridom u obliku Fremyjeve soli Cl 2 . Talog se ispere, filtrira i zatim zapali u redukcijskom plamenu. Na taj se način dobiva još nedovoljno čisti spužvasti osmij.

Zatim se pročišćava obradom s kiselinama (HF i HCl) i dalje reducira u električnoj peći u vodikovom mlazu. Nakon hlađenja dobiva se metal čistoće do 99,9% O 3 .

Ovo je klasična shema za dobivanje osmija - metala koji se još uvijek vrlo ograničeno koristi, vrlo skup metal, ali prilično koristan.

Što više, to... više

Prirodni osmij sastoji se od sedam stabilnih izotopa s masenim brojevima 184, 186 ... 190 i 192. Zanimljiv obrazac: što je veći maseni broj izotopa osmija, to je češći. Udio najlakšeg izotopa osmija-184 iznosi 0,018%, a najtežeg osmija-192 41%. Od radioaktivnih izotopa elementa 76 koje je napravio čovjek, najdugovječniji je osmij-194, s poluživotom od oko 700 dana.

Osmijevi karbonili

Posljednjih godina kemičare i metalurge sve više zanimaju karbonili - spojevi metala s CO, u kojima su metali formalno nulavalentni. Karbonil nikla već se dosta koristi u metalurgiji, a to nam omogućuje da se nadamo da će drugi slični spojevi s vremenom moći olakšati proizvodnju određenih vrijednih materijala. Za osmij su danas poznata dva karbonila. Os(CO) 5 pentakarbonil je bezbojna tekućina u normalnim uvjetima (točka tališta 15°C). Dobijte ga na 300°C i 300 atm. iz osmijevog tetroksida i ugljičnog monoksida. Pri uobičajenoj temperaturi i tlaku, Os(CO) 5 postupno prelazi u drugi karbonil sastava Os 3 (CO) 12, žutu kristalnu tvar koja se topi na 224°C. Zanimljiva je struktura ove tvari: tri atoma osmija tvore jednakostranični trokut s plohama duljine 2,88 Ǻ, a na svaki vrh ovog trokuta su pričvršćene četiri molekule CO.

Fluoridi kontroverzni i neosporni

“Fluoridi OsF 4 , OsF 6 , OsF 8 nastaju iz elemenata na 250...300°C... OsF 8 je najhlapljiviji od svih osmijevih fluorida, bp. 47,5 ° "... Ovaj citat je preuzet iz III svezaka Brief Chemical Encyclopedia, objavljene 1964. Ali u III svesku Osnova opća kemija»B.V. Nekrasova, objavljenom 1970. godine, postojanje osmij oktafluorida OsF 8 se odbacuje. Citiramo: “Godine 1913. prvi put su dobivena dva hlapljiva osmijeva fluorida, opisana kao OsF 6 i OsF 8 . Tako se vjerovalo sve do 1958. godine, kada se pokazalo da u stvarnosti odgovaraju formulama OsF 5 i OsF 6 . Tako se već 45 godina pojavljuje u znanstvena literatura OsF 8 zapravo nikada nije postojao. Slični slučajevi "zatvaranja" prethodno opisanih veza nisu tako rijetki.

Imajte na umu da se elementi ponekad moraju “zatvoriti”... Ostaje dodati da je, osim onih spomenutih u Kratkoj kemijskoj enciklopediji, dobiven još jedan osmijev fluorid - nestabilan OsF 7 . Ova blijedožuta tvar na temperaturama iznad –100°C razlaže se na OsF 6 i elementarni fluor.

Na temelju materijala s n-t.ru

Fizika na svakom koraku Perelman Yakov Isidorovich

Koji je najteži metal?

Koji je najteži metal?

U svakodnevnom životu olovo se smatra teškim metalom. Teži je od cinka, kositra, željeza, bakra, ali se ipak ne može nazvati najtežim metalom. Živa, tekući metal, teži od olova; bacite li komadić olova u živu, neće potonuti u njoj, već će plutati na površini. Jedva da jednom rukom podignete bocu žive od litre: ona je teška gotovo 14 kg. Međutim, živa nije najteži metal: zlato i platina su jedan i pol puta teži od žive.

Rekord težine ruše rijetki metali - iridij i osmij: gotovo su tri puta teži od željeza i više od stotinu puta teži od pluta; bilo bi potrebno 110 običnih čepova da se uravnoteži jedan iridij ili osmijev čep iste veličine.

Za referencu, određena je specifična težina nekih metala:

Ovaj tekst je uvodni dio. Iz knjige autora

1911. “Ernest Rutherford... napravio je najveću promjenu u našem pogledu na materiju od Demokritovog vremena.” Engleski fizičar ARTHUR EDDINGTON Što je zabrinulo znanstvenike? Napad na atom se nastavio s novom snagom. Prisjetimo se “pudinga od grožđica” – modela atoma koji

Iz knjige autora

1. POGLAVLJE. NISI DOVOLJAN, JA SAM DOBAR Među brojnim razlozima zašto sam odabrao fiziku kao svoju profesiju bila je želja da radim nešto dugoročno, pa i vječno. Kad bih, razmišljao sam, u nešto morao uložiti toliko vremena, energije i entuzijazma

Iz knjige autora

3. Najveći refraktorski teleskop na svijetu Najveći refraktorski teleskop na svijetu postavljen je 1897. godine na opservatoriju Yerkes na Sveučilištu u Chicagu (SAD). Promjer mu je D = 102 centimetra, a žarišna duljina 19,5 metara. Zamislite koliko prostora treba

Iz knjige autora

Koji je najlakši metal? Tehničari "svjetlosti" nazivaju sve one metale koji su dva ili više puta lakši od željeza. Najčešći laki metal koristi se u tehnologiji - aluminij, koji je tri puta lakši od željeza. Magnezij je još lakši: 1 1/2 puta je lakši od aluminija. V

Najteži metali na svijetu

Metaličovječanstvo je počelo aktivno koristiti već 3000-4000 pr. Tada su ljudi najviše saznali raširena od njih je zlato, srebro, bakar. Ove metale bilo je vrlo lako pronaći na površini zemlje. Malo kasnije naučili su kemiju i počeli od njih izolirati vrste poput kositra, olova i željeza. U srednjem vijeku popularnost su stekle vrlo otrovne vrste metala. U općoj je uporabi bio arsen, kojim je otrovano više od polovice kraljevskog dvora u Francuskoj. Tako je i živa, koja je pomagala u liječenju raznih bolesti tog vremena, od upale krajnika do kuge. Već prije dvadesetog stoljeća bilo je poznato više od 60 metala, a početkom XXI stoljeća - 90. Napredak ne miruje i vodi čovječanstvo naprijed. Ali postavlja se pitanje, koji je metal težak i nadmašuje sve ostalo? I općenito, što su oni, ti najteži metali na svijetu?

Puno Pogrešno misle da su zlato i olovo najteži metali. Zašto se to točno dogodilo? Mnogi od nas odrasli su uz stare filmove i vidjeli kako glavni lik koristi olovnu ploču kako bi se zaštitio od opakih metaka. Osim toga, olovne ploče se i danas koriste u nekim vrstama pancira. A na riječ zlato, mnogi ljudi imaju sliku s teškim ingotima ovog metala. Ali pogrešno je misliti da su oni najteži!

Da bi se odredio najteži metal, mora se uzeti u obzir njegova gustoća, jer što je gustoća tvari veća, to je ona teža.

TOP 10 najteži metali na svijetu

1. osmij (22,62 g / cm 3),

2. (22,53 g / cm 3),

3. platina (21,44 g / cm 3),

4. renij (21,01 g / cm 3),

5. Neptunija (20,48 g / cm 3),

6. plutonij (19,85 g / cm 3),

7. Zlato (19,85 g/cm3)

8. Volfram (19,21 g / cm 3),

9. Uran (18,92 g / cm 3),

10. Tantal (16,64 g/cm3).

I gdje je svinja? A nalazi se puno niže na ovoj listi, u sredini druge desetke.

osmij i iridij - najteži metali na svijetu

Smatrati glavni teškaši koji dijele 1. i 2. mjesta. Počnimo s iridijem i ujedno se zahvalimo engleskom znanstveniku Smithsonu Tennatu, koji je 1803. godine primio ovaj kemijski element iz platine, gdje je bio prisutan zajedno s osmijem kao nečistoćom. S starogrčki može se prevesti kao "duga". Metal ima bijelu boju sa srebrnom bojom i može se nazvati ne samo teškim, već i najtrajnijim. Na našem planetu ga ima vrlo malo i godišnje se iskopa svega do 10.000 kg. Poznato je da se većina naslaga iridija može naći na mjestima udara meteorita. Neki znanstvenici dolaze do zaključka da je ovaj metal ranije bio rasprostranjen na našem planetu, međutim, zbog svoje težine, stalno se stiskao bliže središtu Zemlje. danas je široko tražen u industriji i koristi se za proizvodnju električne energije. Rade ga koristiti i paleontolozi, koji uz pomoć iridija određuju starost mnogih nalaza. Osim toga, ovaj metal se može koristiti za premazivanje nekih površina. Ali teško je to učiniti.

Unaprijediti smatrati . To je najteži u periodnom sustavu Mendeljejeva, odnosno, i najteži metal na svijetu. Osmij je kositrenobijel s plavom nijansom i također ga je otkrio Smithson Tennat u isto vrijeme kad i iridij. Osmij je gotovo nemoguće obraditi i uglavnom se nalazi na mjestima udara meteorita. Neugodno miriše, miriše na mješavinu klora i češnjaka. I sa starogrčki prevodi se kao "miris". Metal je prilično vatrostalan i koristi se u žaruljama i drugim vatrostalnim metalnim aparatima. Za samo jedan gram ovog elementa potrebno je izdvojiti više od 10.000 dolara, iz čega je jasno da je metal vrlo rijedak.

osmij

Kakonemojte reći, najteži metali su vrlo rijetki i stoga su skupi. I moramo zapamtiti za budućnost da ni zlato ni olovo nisu najteži metali na svijetu! i - evo pobjednika u težini!

Platina je težak, mekan, srebrno-bijeli metal.

Renij je gust, srebrno-bijeli tvrdi metal.

Neptunij je srebrnobijeli radioaktivni meki metal.

Korištenje metala u svakodnevnom životu počelo je u zoru ljudskog razvoja, a bakar je bio prvi metal, budući da je dostupan u prirodi i lako se obrađuje. Nije ni čudo što arheolozi tijekom iskapanja pronalaze razne proizvode i kućansko posuđe od ovog metala. U procesu evolucije ljudi su postupno naučili kombinirati različite metale, dobivajući sve trajnije legure prikladne za izradu alata, a kasnije i oružja. U naše vrijeme nastavljaju se eksperimenti, zahvaljujući kojima je moguće identificirati najtrajnije metale na svijetu.

10.

• visoka specifična čvrstoća;
• otpornost na visoke temperature;
• niska gustoća;
• otpornost na koroziju;
• mehanički i kemijska otpornost.

Titan se koristi u vojnoj industriji, zrakoplovnoj medicini, brodogradnji i drugim područjima proizvodnje.

9.

Najpoznatiji element, koji se smatra jednim od najjačih metala na svijetu, a u normalnim uvjetima je slab radioaktivni metal. U prirodi se nalazi iu slobodnom stanju i u kiselim sedimentnim stijenama. Prilično je težak, široko rasprostranjen po cijelom svijetu i ima paramagnetska svojstva, fleksibilnost, savitljivost i relativnu plastičnost. Uran se koristi u mnogim područjima proizvodnje.

8.

Poznat kao najvatrostalniji metal od svih postojećih, a spada u najjače metale na svijetu. To je čvrsti prijelazni element blistave srebrnosive boje. Posjeduje visoku izdržljivost, izvrsnu netopivost, otpornost na kemijske utjecaje. Zbog svojih svojstava može se kovati i uvlačiti u tanku nit. Poznato kao volframova nit.

7.

Među predstavnicima ove skupine smatra se prijelaznim metalom visoke gustoće, srebrno-bijele boje. U prirodi se javlja u svom čistom obliku, ali se nalazi u molibdenu i bakrenim sirovinama. Odlikuje se visokom tvrdoćom i gustoćom te izvrsnom vatrostalnošću. Ima povećanu čvrstoću, koja se ne gubi s ponovljenim promjenama temperature. Renij spada u skupe metale i ima visoku cijenu. Korišteno u Moderna tehnologija i elektronike.

6.

Sjajni srebrno bijeli metal s blago plavičastom nijansom, pripada skupini platine i smatra se jednim od najtrajnijih metala na svijetu. Slično iridiju, ima veliku atomsku gustoću, veliku čvrstoću i tvrdoću. Budući da osmij pripada platinskim metalima, ima svojstva slična iridiju: vatrostalnost, tvrdoću, lomljivost, otpornost na mehanički utjecaji, kao i na utjecaj agresivnog okruženja. Našao je široku primjenu u kirurgiji, elektronskoj mikroskopiji, kemijskoj industriji, raketnoj tehnologiji, elektroničkoj opremi.

5.

Spada u skupinu metala, a svijetlo sivi je element relativne tvrdoće i visoke toksičnosti. Zbog svojih jedinstvenih svojstava, berilij se koristi u raznim industrijama:

• nuklearna elektrana;
• Zrakoplovno inženjerstvo;
• metalurgija;
• laserska tehnologija;
• nuklearna energija.

Zbog svoje visoke tvrdoće, berilij se koristi u proizvodnji legiranih legura i vatrostalnih materijala.

4.

Krom je sljedeći među deset najtrajnijih metala na svijetu - tvrdi, plavkasto-bijeli metal visoke čvrstoće koji je otporan na lužine i kiseline. U prirodi se javlja u svom čistom obliku i široko se koristi u razne industrije znanosti, tehnologije i proizvodnje. Krom Koristi se za stvaranje raznih legura koje se koriste u proizvodnji medicinske i kemijske opreme za obradu. U kombinaciji sa željezom tvori ferokromovu leguru, koja se koristi u proizvodnji alata za rezanje metala.

3.

Tantal zaslužuje broncu na ljestvici, jer je jedan od najtrajnijih metala na svijetu. To je srebrnasti metal visoke tvrdoće i atomske gustoće. Zbog stvaranja oksidnog filma na svojoj površini, ima olovnu nijansu.

Prepoznatljiva svojstva tantala su visoka čvrstoća, vatrostalnost, otpornost na koroziju i agresivne medije. Metal je prilično duktilan metal i može se lako obrađivati. Danas se tantal uspješno koristi:

• u kemijskoj industriji;
• u izgradnji nuklearnih reaktora;
• u metalurškoj proizvodnji;
• pri stvaranju legura otpornih na toplinu.

2.

Drugu liniju ljestvice najtrajnijih metala na svijetu zauzima rutenij - srebrnasti metal koji pripada skupini platine. Njegova značajka je prisutnost u sastavu mišićnog tkiva živih organizama. Vrijedna svojstva rutenija su visoka čvrstoća, tvrdoća, vatrostalnost, kemijska otpornost i sposobnost stvaranja složenih spojeva. Rutenij se za mnoge smatra katalizatorom kemijske reakcije, djeluje kao materijal za izradu elektroda, kontakata, oštrih vrhova.

1.

Ocjenu najtrajnijih metala na svijetu predvodi iridij - srebrno-bijeli, tvrdi i vatrostalni metal koji pripada skupini platine. U prirodi je element visoke čvrstoće iznimno rijedak, a često se kombinira s osmijem. Zbog svoje prirodne tvrdoće teško se obrađuje i ima visoku otpornost na udarce. kemijski. Iridij s velikim poteškoćama reagira na djelovanje halogena i natrijevog peroksida.

Ovaj metal igra važnu ulogu u svakodnevnom životu. Dodaje se titanu, kromu i volframu radi poboljšanja otpornosti na kiselo okruženje, koristi se u proizvodnji tiskanog materijala, koristi se u nakitu za izradu nakita. Cijena iridija ostaje visoka zbog njegove ograničene prisutnosti u prirodi.

Trenutno je već poznato 126 kemijskih elemenata. Ali najtežim među njima smatra se osmij (Os) i iridij (Ir). Oba ova elementa su prijelazni metali i pripadaju skupini platine. Njihovi serijski brojevi u periodnom sustavu I.P. Mendeljejev 76, odnosno 77. Budući da su vrlo tvrdi, oba se metala mogu međusobno usporediti po gustoći. To je zato što su vrijednosti gustoće izvedene čisto teoretski (22,562 g/cm³ (Ir) i 22,587 g/cm³ (Os)). I s takvim izračunima uvijek postoji pogreška (± 0,009 g / cm³ za oba izračuna).

Povijest otkrića

Otkriće ovih elemenata povezuje se s imenom engleskog znanstvenika S. Tennanta. Godine 1803 proučavao je svojstva platine. A tijekom reakcije ovog metala na smjesu kiselina ("aqua regia"), izoliran je netopivi talog koji se sastoji od nečistoća. Proučavajući ovu tvar, S. Tennant je izdvojio nove elemente, koje je nazvao "iridij" i "osmij".
Naziv "iridij" ("duga") dobio je element jer su njegove soli imale različite boje. A "osmij" ("miris") je tako nazvan zbog oštrog, bliskog ozonu, mirisa osmij oksida OsO4.

Svojstva

I osmij i iridij gotovo je nemoguće obraditi. Imati jako visoka temperatura topljenje. U svom kompaktnom obliku ne reagiraju s aktivnim medijima kao što su kiseline, lužine ili smjese kiselina. Ova svojstva uočavaju se za osmij na temperaturama do 100°C, a za iridij do 400°C.

Širenje

Najčešći oblik ovih elemenata je osmij iridij. Ova legura se uglavnom nalazi u područjima gdje se kopa prirodna platina i zlato. Drugo mjesto gdje se često nalaze iridij i osmij su željezni meteoriti. Osmij bez iridija se gotovo nikada ne nalazi u prirodi. Dok se iridij nalazi u kombinaciji s drugim metalima. Na primjer, u spojevima s rutenijem ili rodijem. Međutim, iridij ostaje jedan od najrjeđih kemijskih elemenata na našem planetu. Njegova industrijska proizvodnja u svijetu ne prelazi 3 tone godišnje.
Trenutačno, regije koje su glavni izvori iskopavanja iridija i osmija su Kalifornija, Aljaska (SAD), Sibir (Rusija), Bushveld (Južna Afrika), Australija, Nova Gvineja, Kanada.

Fotografije najtežih metala

Video o najtežim metalima