اوسمیوم

osmium

 

عمومی   نام, علامت اختصاری, شماره Osmium, Os, 76 گروه شیمیایی فلز انتقالی گروه, تناوب, بلوک 8 (VIIIB), 6 , d جرم حجمی, سختی 22610 kg/m3, 7 رنگ خاکستری مایل به آبی

خواص  اتمی   وزن اتمی 190.23 amu شعاع اتمی (calc.) 130 (185) pm شعاع کووالانسی 128 pm شعاع واندروالس اطلاعات موجود نیست ساختار الکترونی Xe]4f145d66s2] -e بازای هر سطح انرژی 2, 8, 18, 32, 14, 2 درجه اکسیداسیون (اکسید) ?0.7 (اسید ملایم) ساختار کریستالی شش گوش

خواص  فیزیکی       حالت ماده جامد نقطه ذوب 3306 K (5491 ?F) نقطه جوش 5285 K (9054 ?F) حجم مولی  ש»10-3 * 8.42««متر مکعب بر مول گرمای تبخیر 627.6 kJ/mol گرمای هم جوشی 31.8 kJ/mol فشار بخار 2.52 Pa at 3300 K سرعت صوت 4940 m/s at 293.15 K

متفرقه     الکترونگاتیویته 2.2 (درجه پائولینگ) ظرفیت گرمایی ویژه 130 J/(kg*K) رسانائی الکتریکی 10.9 106/m اهم رسانائی گرمایی 87.6 W/(m*K) 1st پتانسیل یونیزاسیون 840 kJ/mol 2nd پتانسیل یونیزاسیون 1600 kJ/mol

پایدارترین  ایزوتوپها         ایزو وفور طبیعی نیمه عمر DM DE MeV DP 184Os 0.02% >5.6 E13 y       186Os 1.58% >2.0 E15 y α 2.822 182W 187Os 1.6% Os با 111نوترون پایدار است 188Os 13.3% Os با 112 نوترون پایدار است 189Os 16.1% Os با 113 نوترون پایدار است 190Os 24.6% Os با 114 نوترون پایدار است 192Os 41.0% Os با 116 نوترون پایدار است 194Os {syn.} 6 y β- 0.097 194Ir واحدهای SI& STP استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد.

 

اوسمیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Os و عدد اتمی آن 76 می باشد. یک فلز انتقالی سخت و شکننده به رنگ آبی متمایل به خاکستری یا آبی مایل به سیاه از خانواده پلاتین می باشد. اوسمیوم اگر سخترین فلز نباشد یکی از سخترین فلزهاست که در بعضی آلیاژها همراه پلاتین و ایریدیوم استفاده می شود. اوسمیوم به صورت غیرترکیبی به صورت آلیاژ در سنگ معدن پلاتین یافت می شود و تترو اکسید آن برای رنگی کردن بافتها(در آزمایشگاهها)، و در انگشت نگاری استفاده می شود. آلیاژهای اوسمیوم در نوک خودکارهای ساچمه ای و نقاط تماس الکتریکی و مواردی که نیاز به دوام و سختی بالایی دارند، استفاده می شود.

خصوصیات  قابل توجه

اوسمیوم به شکل فلز بوده و درخشان در دمای بالا می باشد این فلز بسیار شکننده بوده با چگالی بسیار زیاد به رنگهای آبی و سفید می باشد. اما ساخت این فلز به صورت غیر طبیعی بی نهایت دشوار می باشد. ساختن پودر اوسمیوم ساده تر می باشد ولی پودر اوسیوم وقتی در معرض هوا قرار بگیرد تترو اکسید اوسمیوم (OsO4) را که ماده ای بسیار سمی است شکل می دهد. اکسید آن همچنین یک ماده اکسید کننده قوی بوده و بوی شدیدی دارد و در دمای 130°C، به جوش می آید. اوسمیوم به خاطر چگالی بالای آن معمولاً به عنوان سخترین فلز که حتی از ایریدیوم هم سختر است شناخته می شود. البته محاسبات در شبکه فضایی از محاسبات معمولی که چگالی kg/m3 22650 را به ایریدیوم و kg/m3 22661 را به اوسمیوم اختصاص می دهد، دقیقتر بوده و نتایج مورد اطمینان تری را ارائه می دهد. بنابراین در حال حاظر نمی توان یک مرز مشخصی را از نظر چگالی برای اوسمیوم و ایریدیوم قائل شد چرا که آنها کاملاً به هم نزدیک هستند. این فلز در میان خانواده پلاتین بیشترین دمای ذوب و پایینترین فشار بخار را دارد. حالتهای اکسیداسیون معمولی اسمیوم +4 و +3 می باشد ، ولی حالتهای اکسیداسیون +1 تا +8 نیز مشاهده شده است.

 

کاربردهـــــــــا

از آنجا که اکسید این فلز بی نهایت سمی می باشد به ندرت به صورت خالص از آن استفاده می شود و اغلب به صورت آلیاژ با دیگر فلزات در مواردی که نیاز به دوام بالا دارند، کاربرد دارد. آلیاژ اوسمیوم به همراه دیگر فلزات پلاتین بسیار سخت بوده و در مواردی که نیاز به آلیاژهای سخت دارند، مانند نوک خودکار ، سوزنهای گرامافون ، لوله، محور ابزار، لوازم گوناگون و اتصالات الکترونیک کاربرد دارد. تترو اکسید اوسمیوم برای تشخیص اثر انگشت و رنگ کردن بافتهای چرب برای اسلایدهای میکروسکپی کاربرد دارد. آلیاژ 90% پلاتین و 10% اوسمیوم در کاشتهای جراحی مانند ضربان ساز و جایگزینی دریچه های ریوی استفاده می شود.

 

تاریخچه

اوسمیوم که یونانی آن osme به معنی "رایحه" می باشد در سال 1803 توسط Smithson Tennant در لندن به همراه ایریدیوم در همسایگی عمل حل پلاتین در تیزاب سلطانی ( Aqua Regia ) بود کشف شد.

 

پیدایــــــــش

این فلز انتقالی به صورت طبیعی در iridiosmium یک آلیاژ طبیعی ایریدیوم و اوسمیوم ،و در خاکهای رودخانه مملو از پلاتین ، در کوهای اورال و آمریکای شمالی و جنوبی یافت می شود. این فلز همچنین در سنگ معدنهای نیکل دار ، در منطقه Sudbury, Ontario به همراه دیگر فلزات گروه پلاتین یافت می شود. اگر چه فلزات پلاتین در این معادن کم است، حجم بالای سنگ معدن نیکل فرآوری شده ، بازیافت این فلز را نظر اقتصادی با صرفه می سازد.

 

ترکیبات

تترو اکسید اسکیوم OsO4

 

ایزوتوپهــــــا

اوسمیوم هفت ایزوتوپ طبیعی دارد، که پنج عدد از آنها پایدارند: Os-187، Os-188، Os-189، Os-190 و Os-192 که فراوان ترین آنها می باشد. Os-184, Os-186 نیمه عمر زیادی داشته و برای اهداف کاربردی می توان آنها را ایزوتوپ پایدار در نظر گرفت. Os-187 دخترخوانده Rhenium -187 بوده که نیمه عمر آن 4.56 x 1010 می باشد و اغلب با نسبت Os-187/Os-186 اندازه گیری می شود. این نسبت، همانند نسبت Re-187/Os-187،که همانند شهاب سنگ برای تعیین عمر زمین استفاده می شود. به هر حال مهمترین کاربرد قابل توجه اوسمیوم در تعیین تاریخ در ترکیب با ایریدیوم ،برای تجزیه و تحلیل لایه های کوارتز صدمه دیده (Shocked Quartz) در طول K-T boundary که به انقراض دایناسورها در 65 میلیون سال پیش انجامید ،می باشد.

 

هشدارها

تترو اکسید اوسمیوم بسیار سمی است. غبار اوسمیوم در هوا حتی به میزان کم 10-7 g/m? باعث گرفتگی ریه، و آسیب به پوست و چشم می شود.