اوسمیوم
واحدهای SI & STP استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد.
اوسمیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Os و عدد اتمی آن 76 می باشد. یک فلز انتقالی سخت و شکننده به رنگ آبی متمایل به خاکستری یا آبی مایل به سیاه از خانواده پلاتین می باشد. اوسمیوم اگر سخت ترین فلز نباشد یکی از سخت ترین فلزهاست که در بعضی آلیاژها همراه پلاتین و ایریدیوم استفاده می شود. اوسمیوم به صورت غیر ترکیبی به صورت آلیاژ در سنگ معدن پلاتین یافت می شود و تترو اکسید آن برای رنگی کردن بافت ها(در آزمایشگاه ها) و در انگشت نگاری استفاده می شود. آلیاژهای اوسمیوم در نوک خودکارهای ساچمه ای و نقاط تماس الکتریکی و مواردی که نیاز به دوام و سختی بالایی دارند، استفاده می شود.
خصوصیات قابل توجه
اوسمیوم به شکل فلز بوده و درخشان در دمای بالا می باشد این فلز بسیار شکننده بوده با چگالی بسیار زیاد به رنگ های آبی و سفید می باشد. اما ساخت این فلز به صورت غیر طبیعی بی نهایت دشوار می باشد. ساختن پودر اوسمیوم ساده تر می باشد ولی پودر اوسیوم وقتی در معرض هوا قرار بگیرد تترو اکسید اوسمیوم (OsO4) را که ماده ای بسیار سمی است شکل می دهد. اکسید آن هم چنین یک ماده اکسید کننده قوی بوده و بوی شدیدی دارد و در دمای 130°C، به جوش می آید.
اوسمیوم به خاطر چگالی بالای آن معمولاً به عنوان سخت ترین فلز که حتی از ایریدیوم هم سخت تر است شناخته می شود. البته محاسبات در شبکه فضایی از محاسبات معمولی که چگالی kg/m3 22650 را به ایریدیوم و kg/m3 22661 را به اوسمیوم اختصاص می دهد، دقیق تر بوده و نتایج مورد اطمینان تری را ارائه می دهد. بنابراین در حال حاظر نمی توان یک مرز مشخصی را از نظر چگالی برای اوسمیوم و ایریدیوم قائل شد چرا که آن ها کاملاً به هم نزدیک هستند.
این فلز در میان خانواده پلاتین بیشترین دمای ذوب و پایین ترین فشار بخار را دارد. حالت های اکسیداسیون معمولی اسمیوم +4 و +3 می باشد، ولی حالت های اکسیداسیون +1 تا +8 نیز مشاهده شده است.
کاربردها
از آنجا که اکسید این فلز بی نهایت سمی می باشد به ندرت به صورت خالص از آن استفاده می شود و اغلب به صورت آلیاژ با دیگر فلزات در مواردی که نیاز به دوام بالا دارند، کاربرد دارد. آلیاژ اوسمیوم به همراه دیگر فلزات پلاتین بسیار سخت بوده و در مواردی که نیاز به آلیاژهای سخت دارند، مانند نوک خودکار، سوزن های گرامافون، لوله، محور ابزار، لوازم گوناگون و اتصالات الکترونیک کاربرد دارد.
تترو اکسید اوسمیوم برای تشخیص اثر انگشت و رنگ کردن بافت های چرب برای اسلایدهای میکروسکپی کاربرد دارد. آلیاژ 90% پلاتین و 10% اوسمیوم در کاشت های جراحی مانند ضربان ساز و جایگزینی دریچه های ریوی استفاده می شود.
تاریخچه
اوسمیوم که یونانی آن osme به معنی "رایحه" می باشد در سال 1803 توسط Smithson Tennant در لندن به همراه ایریدیوم در همسایگی عمل حل پلاتین در تیزاب سلطانی ( Aqua Regia ) بود کشف شد.
پیدایش
این فلز انتقالی به صورت طبیعی در iridiosmium یک آلیاژ طبیعی ایریدیوم و اوسمیوم و در خاک های رودخانه مملو از پلاتین، در کوهای اورال و آمریکای شمالی و جنوبی یافت می شود. این فلز هم چنین در سنگ معدن های نیکل دار، در منطقه Sudbury, Ontario به همراه دیگر فلزات گروه پلاتین یافت می شود. اگر چه فلزات پلاتین در این معادن کم است، حجم بالای سنگ معدن نیکل فرآوری شده، بازیافت این فلز را نظر اقتصادی با صرفه می سازد.
ترکیبات
تترو اکسید اسکیوم OsO4
ایزوتوپ ها
اوسمیوم هفت ایزوتوپ طبیعی دارد، که پنج عدد از آن ها پایدارند: Os-187 ،Os-188 ،Os-189، Os-190 و Os-192 که فراوان ترین آن ها می باشد. Os-184 ,Os-186 نیمه عمر زیادی داشته و برای اهداف کاربردی می توان آن ها را ایزوتوپ پایدار در نظر گرفت. Os-187 دخترخوانده Rhenium -187 بوده که نیمه عمر آن 4.56 x 1010 می باشد و اغلب با نسبت Os-187/Os-186 اندازه گیری می شود.
این نسبت، همانند نسبت Re-187/Os-187،که همانند شهاب سنگ برای تعیین عمر زمین استفاده می شود. به هر حال مهمترین کاربرد قابل توجه اوسمیوم در تعیین تاریخ در ترکیب با ایریدیوم، برای تجزیه و تحلیل لایه های کوارتز صدمه دیده (Shocked Quartz) در طول K-T boundary که به انقراض دایناسورها در 65 میلیون سال پیش انجامید، می باشد.
هشدارها
تترو اکسید اوسمیوم بسیار سمی است. غبار اوسمیوم در هوا حتی به میزان کم 10-7 g/m باعث گرفتگی ریه، و آسیب به پوست و چشم می شود.
مرکز یادگیری سایت تبیان - منبع: پایگاه ملی داده های علوم زمین کشور
تنظیم: مریم فروزان کیا
