Осмий получение элемента
Иридия в нем больше, поэтому невьянскит часто называют просто осмистым иридием. Зато другой минерал — сысертскит — называют иридистым осмием — в нем больше осмия… Оба эти минерала — тяжелые, с металлическим блеском, и это не удивительно — таков их состав. И само собой разумеется, все минералы группы осмистого иридия очень редки.
Иногда эти минералы встречаются самостоятельно чаще же осмистый иридий входит в состав самородной сырой платины. Основные запасы этих минералов сосредоточены в Россия (Сибирь, Урал), США (Аляска, Калифорния), Колумбии, Канаде, странах Южной Африки.
Как получают металл
Естественно, что добывают осмий совместно с платиной, но аффинаж осмия существенно отличается от способов выделения других платиновых металлов. Все их, кроме рутения, осаждают из растворов, осмий же получают отгонкой его относительно летучей четырехокиси.
Но прежде чем отгонять OsО4, нужно отделить от платины осмистый иридий, а затем разделить иридий и осмий.
Когда платину растворяют в царской водке, минералы группы осмистого иридия остаются в осадке, лаже этот из всех растворителей растворитель не может одолеть эти устойчивейшие природные сплавы. Чтобы перевести их в раствор, осадок сплавляют с восьмикратным количеством цинка — этот сплав сравнительно просто превратить в порошок. Порошок спекают с перекисью бария ВаО2, а затем полученную массу обрабатывают смесью азотной и соляной кислот непосредственно в перегонном аппарате —для отгонки OsО4.
Ее улавливают щелочным раствором и получают соль состава Na2OsO4, Раствор этой соли обрабатывают гипосульфитом, после чего осмий осаждают хлористым аммонием в виде соли Фреми [OsO2(NH3)4]Cl2. Осадок промывают, фильтруют, а затем прокаливают в восстановитель-том пламени. Так получают пока еще недостаточно чистый губчатый осмий.
Затем его очищают, обрабатывая кислотами (HF и НСl), и довосстанавливают в электропечи в струе водорода. После охлаждения получают металл чистотой до 99,9% Оs.
Такова классическая схема получения осмия — металла, который применяют пока крайне ограниченно, металла очень дорогого, но достаточно полезного.
Ангидрид осмия и другие соли
Несомненно, самым важным соединением осмия остается его четырехокись OsО4, или осмиевый ангидрид. Как и элементарный осмий, OsО4 обладает каталитическими свойствами; OsО4 применяют при синтезе важнейшего современного лекарственного препарата — кортизона. При микроскопических исследованиях животных и растительных тканей четырехокись осмия используют как окрашивающий препарат. OsО4 очень ядовит, он сильно раздражает кожу, слизистые оболочки и особенно вреден для глаз. Любая работа с этим полезным веществом требует чрезвычайной осторожности.
Внешне чистая четырехокись осмия выглядит достаточно обычно — бледно-желтые кристаллы, растворимые в воде я четыреххлористом углероде. При температуре около 40°С (есть две модификации OsО4 с близкими точками плавления) они плавятся, а при 130° С четырехокись осмия закипает.
Другой окисел осмия — OsО2 — нерастворимый в воде черный порошок — практического значения не имеет. Также не нашли пока практического применения и другие известные соединения элемента № 76 — его хлориды и фториды, иодиды и оксихлориды, сульфид OsS2 и теллурид OsTe2 — черные вещества со структурой пирита а также многочисленные комплексы и большинство сплавов осмия.
Исключение составляют лишь некоторые сплавы элемента № 76 с другими платиновыми металлами, вольфрамом и кобальтом. Главный их потребитель — приборостроение.
Осмий интересные факты
ЧЕМ БОЛЬШЕ, ТЕМ … БОЛЬШЕ. Природный осмий состоит из семи стабильных изотопов с массовыми числами 184, 186—190 и 192. Любопытная закономерность: чем больше массовое число изотопа осмия, тем больше он распространен. Доля самого легкого изотопа, осмия-184,— 0,018%, а самого тяжелого, осмия-192,—41%. Из искусственных радиоактивных изотопов элемента № 76 самый долгоживущий — осмий-194 с периодом полураспада около 700 дней.
КАРБОНИЛЫ ОСМИЯ. В последние годы химиков и металлургов все больше интересуют карбонилы — соединения металлов с СО, а которых металлы формально нульвалентны. Карбонил никеля ужа довольно широко применяется в металлургии, и это позволяет надеяться, что и другие подобные соединения со временем смогут облегчить получение тех или иных ценных материалов.
Для осмия сейчас известны два карбонил а. Пентакарбонил Os(CO)5 — в обычных условиях бесцветная жидкость (температура плавления — 15° С). Получают его при 300° С и 300 атм из четырехокиси осмия и угарного газа. При обычных температуре и давлении Оs(СО)5 постепенно переходит в другой карбонил состава Оs3(СО)12 — желтое кристаллическое вещество, плавящееся при 224° С.
Интересно строение этого вещества: три атома осмия образуют равносторонний треугольник с гранями длиной 2.88 А, а к каждой вершине этого треугольника присоединены по четыре молекулы СО.
Статья на тему осмий получение