Lumi-M化学百科#005 锇

今天我们介绍世界上密度最大的金属元素锇。

1803 年，英国化学家史密森·坦南特 (1761-1805) 在铂矿（一种天然铂合金）中发现了它。

这种铂矿石于 1600 年代后期首次在哥伦比亚的银矿中发现，并于 1700 年代中期被引入欧洲学术界。

它最初被认为是一种新元素，但很快就被确定为混合物或合金。

化学家将其溶解在王水（浓盐酸和硝酸的 3:1 混合物）中，以从铂矿石中获得水溶性铂盐，这总是会产生少量黑色残留物，一些科学家认为这是石墨。

1803年，坦南特用碱和酸处理这块残渣，分离并发现了两种新元素，锇粉和铱粉。其中一个被命名为ptenium，后来改为锇，元素符号设置为Os。

Ptenium 来自希腊语，意为“挥发性”，锇来自希腊语 osme，osme 意为“臭”。这是因为四氧化锇OsO4的熔点只有41℃，易挥发，气体有刺激性气味。

除放射性元素外，它是+20℃时单位体积中最重的元素，比重为22.59g/cm3，是铅（11.34g/cm3）的两倍。最重的元素，包括放射性元素，是 Hasium，位于元素周期表中锇的下方。它的比重超过 40.7 g/cm3。

它是一种硬而脆的蓝白色金属。莫氏硬度为7.0，与水晶相近。熔点在所有元素中仅次于碳（C）、钨（W）和铼（Re），居第二位，在铂族元素中最高。

与钌 (Ru) 一样，它的化学反应性远低于同一组中的铁。常温下为块状，在空气中稳定，不溶于盐酸（HCl）和王水等非氧化性酸。并且，除氟（F2）和氯（Cl2）等高反应性元素外，它不与大多数非金属元素发生反应，除非是高温。

铂族元素化学性质稳定。特别是锇，回收不溶于王水的残渣，与氢氧化钠（NaOH）一起加热，加水分离回收剩余的残渣和碱溶液。

但在粉末状态下，常温下在空气中缓慢氧化，变成四氧化锇（OsO4），具有刺激性气味，剧毒。

锇、铱、钯、铑和钌都存在于从铂矿石中提取铂后的残渣中，因为它们都与铂形成矿石。

铂族元素几乎完全以其元素状态存在，并且高度分散在各种矿石中。前任。铂矿、镍铜硫化矿、磁铁矿等

作为铂族金属中的一员，锇的产地主要集中在俄罗斯和南非。约10000吨铂矿石中含有约28克锇，估计全球约有200吨锇储量。

在过去，因为它稀有且难以加工所以很少被使用。 1897年，Auer von Welsbach（1858~1929）研制出一种电灯丝，并将其用作Os-Lamp，但由于其易碎性，1905年被钽（Ta）灯丝所取代，不久又被钨（Tungsten）取代。

锇主要用于与其他铂族金属制成硬质合金，这些合金具有优良的耐磨性，因此被用作钢笔和留声机针头（锇），并用作电触点和精密轴承。 90% 的铂、10% 的锇合金用于植入物，例如心脏起搏器和心脏瓣膜。

▸ Os-Lamp                                                                            ▸ 人工心脏起搏器

由于它与钯（Pd）一样能很好地吸收氢，因此被期待作为金属氢化物电池的电极。

但由于价格昂贵和易被碱腐蚀的缺点，它没有投入实际应用。它也被用于反射航天器，因为它可以很好地反射紫外线，但由于在低轨道空间被氧自由基氧化的特性，已不再使用。