Несколько десятков килограммов в год. Такова выработка осмия. Он входит в топ самых дорогих металлов мира, причем, стоит на втором месте после калифорния.
Сколько дают за один грамм, расскажем позже. Пока же, заметим, что дороговизна сырья обосновывает его применение лишь там, где результат важнее денег.
Результат же осмий обеспечивает тот, на который не способны другие металлы. Почему? Ответом станет перечисление свойств элемента.
Свойства осмия
Осмий – металл, не растворяющийся в кислотах и щелочах. Даже их мощные представители бессильны перед элементом.
Более того, он остается невредимым в царской водке – смеси азотной и соляной кислот. Платина, к группе которой относится осмий, к примеру, царской водке поддается.
Химическая инертность позволяет использовать сплавы с осмием и покрытия из него в агрессивных средах. Конкретные примеры опишем в отдельной главе.
Сырье для продукции, как правило, — порошковый осмий. Получить его не сложно, поскольку, вещество легко крошится.
В форме порошка осмий, хоть медленно, но растворяется в концентратах азотной и серной кислот, реагирует с парами серы, селеном, теллуром и фосфором.
Получить из порошка можно и амальгаму осмия, то есть, его раствор в ртути.
Взаимодействия осмия с другими веществами сопровождается неприятным, резким запахом.
Это «аромат» героя статьи. Имя ему дал первооткрыватель – британский химик Уильям Волластон. С греческого «осмий» переводится, как «запах».
Внешность элемента, напротив, привлекательна. Металл считают одним из самых красивых. Кристаллы осмия серебристо-голубые.
В слитках металл темно-синий, отливает серебром. Порошок элемента насыщенно-фиолетовый.
Однако, при такой внешности, «модельная карьера» у осмия не задалась. Ювелиры не работают с металлом.
Из-за цены, твердости и, одновременно, хрупкости, элемент не поддается механической обработке.
Мешает ей и тугоплавкость вещества. Осмий – элемент, размягчающийся лишь при температуре выше 3000 градусов Цельсия.
То, что не по нраву ювелирам, пригождается в тяжелой промышленности. Для нюансов есть отдельная глава.
Здесь же, стоит сказать, что кроме тугоплавкости, внимания достойна плотность осмия. Это почти 23 грамма на кубический сантиметр.
Такой показатель делает героя статьи самым тяжелым металлом в мире. Насыпьте порошок осмия в пластиковую бутылку.
Теперь, налейте воду в металлическое ведро литров, этак, на 20. Поднимите. Бутылка окажется в несколько раз тяжелее.
Тяжело и влияние соединений металла на организм. Оксид осмия, или другие вещества с ним, поражают внутренние органы, вызывают потерю зрения.
Отравление парами элемента может привести к летальному исходу. Норма осмия в атмосфере в 5 раз меньше, чем у синильной кислоты, всего 0,002 миллиграмма на кубический метр.
В пределах этого содержания металл даже способен принести пользу. Так, английские ученые доказали, что осмий блокирует развитие раковых клеток.
Уже разрабатываются осмиевые методы терапии онкологических заболеваний. Где еще, и как, может пригодиться герой статьи, расскажем далее.
Применение осмия
До открытия противораковых свойств осмия, он, так же, применялся медиками, но в имплантах. Их делают из благородных металлов, дабы не было аллергических реакций и, вообще, каких-либо реакций с окружающей средой.
Для каждого импланта – свой сплав. Осмий нужен в кардиостимуляции, то есть, заменяет элементы сердца.
В него вживляют импланты, состоящие из осмия на 10%. Остальное – платина.
Неудивительно, что стоимость аппаратуры сравнима с ценником за работу лучших хирургов в лучших клиниках мира.
Из платиновой группы осмий – наименее потребляемый металл. Из-за дороговизны и редкости ему ищут замены.
Так, в прошлом веке герой статьи был частью ламп накаливания, как наиболее тугоплавкий металл.
Но, нашлась достойная альтернатива – вольфрам. Из последнего нити накаливания делали несколько десятилетий.
Не изжило себя применение осмия, как компонента сплавов для приборов и инструментария.
Изделия с самым тяжелым металлом бьют рекорды по износоустойчивости. Она составляется из твердости элемента, конкурирует с которым лишь хром, тугоплавкости, невосприимчивости к химическим реагентам.
Хочешь получить резец для слоновой кости, которому не будет сноса, или скальпель, прооперировать которым можно всех живых существ, — заказывай инструментарий с осмием.
Купить осмий промышленники стремятся и для измерительной техники. В ней металл присутствует на осях и стрелках.
Для них важно отсутствие магнитных свойств. Осмий соответствует запросу. В часовых механизмах герой статьи, кстати, тоже пригождается.
Элемент используют, как правило, в элитных моделях. Так что, «Ролексы» неспроста стоят миллионы долларов.
Ценник состоит не только из престижа фирмы, качественного механизма и драгоценного корпуса. Драгоценные элементы есть и внутри часов. Осмий – благородный металл, не зря же он причислен к группе платиноидов.
Из сплавов осмия наиболее распространены дуэты с рутением и иридием. Их производят, к примеру, для технических наконечников с повышенной физической и химической стойкостью.
Электрические контакты создают из сплава с палладием. Осмий продать можно и для производства электрических контактов. В них, наряду с самым тяжелым металлом, добавляют кобальт, никель и вольфрам.
Тетраоксид осмия применяют в электронной микроскопии. Здесь самый тяжелый металл служит фиксатором биологических объектов. Редкий элемент обеспечивает сохранность микроструктур их клеток.
Тетрооксид – наиболее применяемое соединение осмия. Его фото можно выложить в сеть с подписью «катализатор».
В этой роли осмий бывает эффективнее платины. В частности, без героя статьи не обходятся синтез аммиака, производство некоторых лекарств и гидрирование органики.
Теперь, обещанные сведения о тяжелой промышленности. Осмий 187, и другие изотопы вещества, применяются в ракетостроении, авиакораблях, а так же, в военных боеголовках.
Металл упрочняет их, позволяет выдерживать экстремальные температуры и нагрузки.
187-ой изотоп осмия – лишь один из. У металла несколько видов нуклидов. Это разновидности атома. Они отличаются по числу нейтронов в его ядре.
У осмия все изотопы схожи по температуре плавления, внешности, твердости. Это усложняет разделение частиц, их добычу.
В итоге, еще больше подскакивает стоимость осмия. Разберемся, через что приходится пройти промышленникам, чтобы явить миру порошкообразный металл.
Добыча осмия
«Мы с Тамарой ходим парой». Фразу из детского стишка можно применить и к осмию. Только, он «ходит парой» с родием.
Отдельно металл в природе не встречается. Так что, перед промышленниками стоит задача не только разделить изотопы героя статьи, но и отделить его от «товарища».
Наряду с родием, осмий часто сопровождают иридий, палладий и другие платиноиды во главе с самой платиной.
Встречаться самый тяжелый металл может, так же, в медных и никелевых рудах. Находят осмий и в метеоритах, но, где же их столько найти, чтобы обеспечить мировую добычу элемента?
Пока изотопы героя статьи отделяют от спутников, проходит около 9-ти месяцев.
Такое длительное «рождение» металла – еще одна причина его дороговизны. Роль играет и редкость элемента.
Доля осмия на планете – 0,000005% от общей массы горных пород. России повезло.
В ней, наряду с Тасманией, США, Австралией и Колумбией, сосредоточенны основные запасы редкого вещества. Но, самые большие залежи находятся в Южной Африке.
Поэтому, она во многом устанавливает цены на осмий. Каковы они в текущем году, поведаем в финальной главе.
Цена осмия
Цена осмия за грамм превышает 200 000 долларов. Это данные из топа самых дорогих металлов. Однако, он составлен в начале 2000-ых.
Ситуация изменилась. Наблюдается тенденция увеличения добычи платины. Поскольку осмий извлекают попутно, наступило временное увеличение производства до 200 килограммов в год и, как следствие, снизилась стоимости самого тяжелого вещества.
Однако, учитывая ограниченность, как запасов платины, так и осмия, в дальней перспективе ценник, все равно, вырастет.
Исключением станет ситуация, в которой ученые найдут герою статьи достойную и более выгодную по затратам замену.
Стоит отметить, что цена осмия разнится, в зависимости от вида изотопа. Наиболее практичным, химически стойким и твердым является 187-ой.
За него-то и просят по максимуму. Есть, так же, 188-ой, 189-ый, 190-ый, 191-ый и 192-ой нуклиды.
Не стабилен из них лишь 191-ый, то есть, может использоваться в ядерной промышленности, поэтому, тоже ценится высоко, но до 187-го чуть не дотягивает.
