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最重的金属——锇

最重的金属——锇

 

我们平时常用的铱金笔,笔尖上有着不到1毫米的银白色的小圆粒,这个小圆粒用的就是金属锇的合金。锇是一种硬度很高的灰蓝色金属,耐磨性很好。故而用它做笔尖,再合适不过。由于这一优良特性,锇还可以用来做钟表,重要仪器的轴承,寿命会很长。?  

??锇最突出的特征,倒不是硬度高,而是最重的金属。每立方厘米锇重达22.7克,也就是说,每立方米的锇就有22.7吨重。与锇相比,自然界中铁的密度只有它的三分之一,而铅只有它的二分之一。?

??锇是一种非常稳定的金属,熔点为2700℃。它不但不溶于普通的酸,甚至溶解力最强的王水(一个体积的浓硝酸与三个体积浓盐酸配制成的混合酸)也奈何它不得。金属锇如此稳定,但粉末状的锇就非常活跃了。它在常温下就会逐渐被氧化。?


 

相关资料:

元素名称:锇
  原子序数:76
  元素原子量:190.2
  元素类型:金属
  原子体积:(立方厘米/摩尔)
  8.49
  地壳中含量:(ppm)
  0.0001
  元素在太阳中的含量:(ppm)
  0.002
  氧化态:
  Main Os+4
  Other Os-2, Os0, Os+1, Os+2, Os+3, Os+5, Os+6, Os+7, Os+8
  晶体结构:晶胞为六方晶胞。
  晶胞参数:
  a = 273.44 pm b = 273.44 pm c = 431

.73 pm α = 90° β = 90° γ = 120°
  莫氏硬度:7
  声音在其中的传播速率:(m/S) 4940
  电离能 (kJ /mol)
  M - M+ 840 M+ - M2+ 1600 M2+ - M3+ 2400 M3+ - M4+ 3900 M4+ - M5+ 5200 M5+ - M6+ 6600
  M6+ - M7+ 8100 M7+ - M8+ 9500
  发现人:台奈特(Tennant) 发现年代:1803年
  发现过程:
  1803年,由英国台奈特(Tennant)发现。
  元素描述:
  密度22.59克/厘米3(20摄氏度)。是密度最大的金属。熔点3054℃,沸点5027℃。六方密集晶格。化合价有+2、+3、+4和+8。灰蓝色金属,硬而脆。化学性质稳定,粉末状的锇易氧化。浓硝酸、浓硫酸、次氯酸钠溶液都使它氧化。加热易生成四氧化锇OsO4易挥发有剧毒的晶体。
  元素来源:
  存在于锇铱矿中。将含锇的固体在空气中焙烧,将挥发出的四氧化物吸收在醇碱溶液中。所得锇酸盐,再用氢气还原而制得。
  元素用途:
  用来制造超高硬度的合金。锇同铑、钌、铱或铂的合金,用作电唱机、自来水笔尖及钟表和仪器中的轴承。
  元素辅助资料:
  锇属铂系元素。铂系元素几乎完全成单质状态存在,高度分散在各种矿石中,例如原铂矿、硫化镍铜矿、磁铁矿等。铂系元素几乎无例外地共同存

在,形成天然合金。在含铂系元素矿石中,通常以铂为主要成分,而其余铂系元素则因含量较小,必须经过化学分析才能被发现。由于锇、铱、钯、铑和钌都与铂共同组成矿石,因此它们都是从铂矿提取铂后的残渣中发现的。
  铂系元素化学性质稳定。它们中除铂和钯外,不但不溶于普通的酸,而且不溶于王水。铂很易溶于王水,钯还溶于热硝酸中。所有铂系元素都有强烈形成配位化合物的倾向。
  1803年,法国化学家科勒德士戈蒂等人研究了铂系矿石溶于王水后的渣子。他们宣布残渣中有两种不同于铂的新金属存在,它们不溶于王水。1804年,泰纳尔发现并命名了它们。其中一个曾被命名为ptenium,后来改为osmium(锇),元素符号定为Os。ptenium来自希腊文中“易挥发”,osmium来自希腊文osme,原意是“臭味”。这是由于四氧化锇OsO4的熔点只有41℃,易挥发,有恶臭。它的蒸气对人的眼睛特别有害。锇是处于元素周期表中ⅧB族中能生成8价化合物的两个元素之一。
  锇属于地壳中稀少的元素(平均含量0.001g/t)。
   锇是最重的元素之一,仅次于铱,密度22.61g/cm3,熔点3027℃,沸点5020±100℃。锇也是最硬的金属,铸态硬度HV8000MPa,几乎不能加工。锇是具有最多价态的元素之-,有多种锇化合物。粉末锇可溶于硝酸、热浓硫酸、NaCIO 溶液及熔融K2S2O2等,易氧化生成挥发性的OsO4,有强烈的刺激性和毒性。
  锇除以OsO4在有机合成中作为烯烃及葸氧化生成醇类的氧化剂和细胞染色剂外,很少单独使用。其主要用途是以锇铱合金作轴尖、钢笔尖等,以发挥其抗蚀、耐磨、高硬度的优点。也作为合金添加元素以改善合金的某些性能。
  锇没有独立矿床,主要通过铂族金属生产过程中副产回收,全世界年产锇共约2t,主要由南非和俄罗斯提供,约各占47%
 

 

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