Осмий, Барабан 25 кг

Осмий: элемент и товар

Металл платиновой группы, символ Os, атомный номер 76, атомный вес 190,23 (в части источников 190,2). Позиция каталога — неорганические вещества и соединения. Товарные обозначения из прайс-листов: осмий 99,9 % (traceMetal basis), порошок осмия 99,8 % по следовым металлам, стандарт осмия, металлический осмий, стандартный раствор для плазменной эмиссионной спектроскопии, стандарт для атомной абсорбции, растворы с концентрацией 1000 мкг/мл.

Открытие

Элемент выделил английский химик Смитсон Теннант в 1804 году. Имя дано по греческому слову osme — «запах»: летучий оксид осмия имеет резкий специфический запах, ставший опознавательным признаком нового элемента.

Реквизиты

• CAS №: 7440-04-2; номер ЕС: 231-114-0
• UNII: 2E7M255OPY; DSSTox: DTXSID5064679; код тезауруса NCI: C95182
• TSCA: внесён в список; код ТН ВЭД: 7110 41 00
• Молекулярная масса 190,23; точная масса 191,961502
• PSA 0; XLogP3 0,00000

Физические характеристики

• Вид: чёрная губка, цвет по карточке чёрный; в металлическом состоянии — блестящий голубовато-белый, серебристо-белый переходный металл
• Плотность 22,61 г/см³ (лит.); в описании приводится и 22,48 г/см³
• Температура плавления 3045 °C (лит.); упоминаются также около 3050 °C и 3054 °C
• Температура кипения 5027 °C (лит.); в описаниях 5012 °C (Lide, 2006) и 5500 °C, испарение свыше 5300 °C
• Давление пара 1,8 Па при 3050 °C — самое высокое среди металлов платиновой группы
• Твёрдость: по Моосу 7,0; по Виккерсу 300–670
• Кристаллическая система гексагональная плотноупакованная, постоянная решётки 273,41 пм
• Ионный радиус 69 пм
• Тепловое расширение 6,10 × 10⁻⁶ °C⁻¹, теплопроводность 88 Вт/(м·К)
• Удельное электрическое сопротивление при 0 °C 8,12 мкОм·см, температурный коэффициент 4,2 × 10⁻³ К⁻¹
• Удельная теплоёмкость при 0 °C 0,0309 кал/(г·°C)
• Модуль Юнга 5,56 × 10⁸ кН/м² (записывается также как 4,0 × 10⁴ т/дюйм²), коэффициент Пуассона 0,28
• Магнитная восприимчивость 5,2 × 10⁻⁸ см³/г, в другой записи 0,052 × 10⁻⁶ см³/г
• Сечение поглощения тепловых нейтронов 15 барн
• Степени окисления от 0 до 8, преобладают +3, +4, +6, +8

Изотопный состав

Природная смесь включает семь изотопов: ¹⁸⁴Os — 0,02 %, ¹⁸⁶Os — 1,6 %, ¹⁸⁷Os — 1,6 %, ¹⁸⁸Os — 13,3 %, ¹⁸⁹Os — 16,1 %, ¹⁹⁰Os — 26,4 %, ¹⁹²Os — 41,0 %. Искусственные радиоактивные изотопы охватывают массовые числа 181–183, 185, 191 и 193–195.

Химическое поведение

В компактном виде металл на холоде на воздухе устойчив. Вода, соляная и серная кислоты, аммиак его не растворяют; азотная кислота и царская водка действуют слабо, хотя длительное воздействие окислительных кислот металл разрушает. Растворение в промышленных схемах ведут через сплавление: с каустической содой и перекисью натрия либо с каустической содой и хлоратом калия, после чего полученная масса переходит в водный раствор. Галогены действуют избирательно: фтор атакует выше 100 °C, сухой хлор — при нагревании, бром и йод не действуют совсем. В парах фосфора металл горит с образованием фосфидов, в парах серы даёт сульфид. Расплавленные щелочные гидросульфаты, гидроксид калия и окислители осмий разрушают. Мелко раздробленный металл поглощает значительное количество водорода. Полный перечень экспериментальных данных по осмию элементарному, шесть позиций, доступен в базе HSDB.

Сырьевая база и применение

Осмий всегда сопутствует другим металлам платиновой группы и обычно присутствует в меньших количествах, чем прочие благородные металлы. Главный минерал — осмиридий, он же иридосмин: природный сплав осмия с иридием. Промышленное использование ограничено и значительно уступает соседям по группе. Причина — сами физические характеристики: твёрдость в сочетании с хрупкостью затрудняет манипулирование, поэтому металл идёт преимущественно в сплавы с платиной и палладием. Такие композиции исключительно тверды и износостойки: из них изготавливали наконечники перьевых ручек, иглы для граммофонов, стержни. Каталитические свойства осмий проявляет при гидрировании и других органических реакциях, но и здесь ниша узка — палладий и платина эффективнее как катализаторы и дешевле. Отдельная стабильная позиция сбыта — аналитические стандарты: растворы 1000 мкг/мл для атомно-абсорбционной и плазменной эмиссионной спектроскопии, порошок и металл высокой чистоты.

Токсичность и обращение

Ключевое ограничение связано с окислением. При контакте металла с воздухом образуются газы, чрезвычайно токсичные, и именно это сужает область применения осмия. Работать с ним удобно преимущественно в порошкообразной форме, но порошок окисляется до тетраоксида осмия OsO₄ — вещества, которое одновременно обладает неприятным запахом и высокой токсичностью. Токсикологические данные по карточке: LDLo при внутривенном введении собакам 17 мг/кг. Транспортное оформление: ООН 3089, класс 4.1, категория опасности 4.1, уровень упаковки II. Практические требования: герметичная тара, сухое вентилируемое помещение, работа с порошком под вытяжкой, контроль воздуха рабочей зоны на содержание летучих соединений осмия.