景德鎮市
[拼音]:e
[英文]:osmium
一種化學元素,化學符號Os,原子序數76,原子量190.2,屬週期系第Ⅷ族,鉑系元素(釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑)之一。1803年英國化學家S.坦南特、法國的H.-V.科萊-德斯科蒂、A.F.de富爾克魯瓦和 N.-L.沃克蘭用王水溶解粗鉑時,發現殘留於器底的黑色粉末中有兩種新元素鋨和銥。1804年坦南特給鋨命名為osmium。它來自希臘文osmē,原意是“臭味”。這是因為鋨加熱生成易揮發、具有臭味的黃色四氧化鋨之故。
存在
鋨在地殼中的含量約為1×10-7%,常與其他鉑系元素一起分散於沖積礦床和砂積礦床的各種礦石中,如原鉑礦、鎳黃鐵礦、硫化鎳銅礦、磁鐵礦等;也存在於鉑系元素的自然合金中如鋨銥合金、銥鋨合金和自然鉑中;還以硫銥鋨釕礦、含鋨輝砷鎳鈷礦等形式存在於自然界中。鋨有七種穩定同位素:鋨184、鋨186、鋨187、鋨188、鋨189、鋨190、鋨192。
物理性質
鋨為灰藍色金屬;熔點 2700℃,沸點大於 5300℃,相對密度22.48(20/4℃);質硬而脆,無可塑性,不易加工;能吸附氫氣。
化學性質
鋨的電子構型為(Xe)4f145d66s2,氧化態有+2、+3、+4、+5、+6、+8。塊狀金屬鋨的化學性質不活潑,與釕較相似,在空氣或潮溼環境中穩定,加熱至高溫,易生成揮發性的四氧化鋨,有劇毒。常溫下,海綿鋨或鋨粉會逐漸氧化成四氧化鋨;塊狀鋨不溶於酸和王水;鋨粉可溶於發煙硝酸、熱濃硫酸和王水,形成四氧化鋨。在100℃以上,鋨與氟、氯、強鹼發生作用,鋨在鹼性氧化熔劑(如氫氧化鈉和過氧化鈉或氫氧化鉀和氯酸鉀)或鹼性次氯酸鈉溶液中可氧化成水溶性鋨酸鹽。鋨有形成配位化合物的強烈傾向,還有良好的催化效能。
製法
用過氧化物(如過氧化鈉、過氧化鋇)燒結法或氫氧化鉀和硝酸鉀熔融法高溫處理含鋨的不溶渣或鋨銥合金,再將燒結物或熔融物移入蒸餾器內,加鹽酸、硝酸後蒸餾,收集揮發的四氧化鋨於氫氧化鈉乙醇溶液中,向所得鋨酸鹽溶液中加入硫化鈉,鋨即以硫化物形式沉澱出來,或先經中和以氫氧化物形式沉澱出來,再將沉澱物在氫氣流中高溫還原即得金屬鋨。
應用
鋨可用於製造各種耐磨和耐腐蝕的硬質合金,同銥、銠、釕、鉑等製成的合金可用於製作儀表、電氣觸點、插頭和文教用品等。鋨銥合金可做筆尖、電唱機針頭、指南針、儀表儀器的樞軸等。在電子管工業中將鋨蒸發到燈絲上會使陰極發射電子能力增大。鋨還可做合成氨、氫化(見催化氫化反應)等反應的催化劑。四氧化鋨在電子顯微鏡檢查中可做組織染色劑,也用於有機合成中。
毒性
金屬鋨無毒。四氧化鋨具有強烈的刺激性和毒性,對面板、眼睛、上呼吸道均有嚴重的傷害;四氧化鋨是強氧化劑,存放中嚴禁與還原性有機物接觸。