鋨,這個默默無聞的金屬元素,雖然鮮為人知,但有著獨特的發(fā)現(xiàn)歷史和性質(zhì)特點。從它被誤認為鉑的時代到現(xiàn)在,鋨已經(jīng)逐漸被科學家們所認識和研究。盡管它的應用被廣大大眾所忽視,但我們相信,隨著科技的進步,鋨的潛力將會得到更多的挖掘和應用。讓我們一同踏上鋨的旅程,探尋它的發(fā)現(xiàn)歷史、性質(zhì)特點以及潛在的應用領域。
鋨(Osmium)位于化學元素周期表第六周期Ⅷ族金屬元素,元素符號為Os,原子序數(shù)為76,相對原子質(zhì)量190.23,鉑族金屬成員之一。鋨大部分在鋨銥礦當中,是稀有的穩(wěn)定元素之一,它在地殼中的平均豐度約為0.05ppm,年產(chǎn)量不到黃金的五千分之一,為灰藍色金屬,質(zhì)地堅硬、易碎,呈藍白色。是金屬單質(zhì)中密度最大的,密度為22.59g/cm3,熔點3045℃,沸點5300℃以上。
金屬鋨在空氣中十分穩(wěn)定,在常溫下易形成藍色氧化膜(OsO2),加熱易生成易揮發(fā)有劇毒的晶體四氧化鋨(OsO4)。而粉末狀的鋨易氧化,濃硝酸、濃硫酸、次氯酸鈉溶液都使它氧化。
關于金屬鋨的發(fā)現(xiàn)史,對于人類來說似乎也并沒多遠。1803年,法國化學家科勒德士戈蒂等人研究了鉑系礦石溶于王水后的渣子。他們宣布殘渣中有兩種不同于鉑的新金屬存在,它們不溶于王水。1804年,泰納爾發(fā)現(xiàn)并命名了它們。其中一個曾被命名為ptenium,后來改為osmium(鋨),元素符號定為Os
鋨是已知金屬密度最大的元素之一,因為科技界還沒有定論,它和銥誰的密度更大。鋨存在于鋨銥礦中。將含鋨的固體在空氣中焙燒,將揮發(fā)出的四氧化鋨利用乙醇、堿溶液吸收,得到鋨酸鹽后用氫氣還原制得金屬鋨。
鋨是一種的很稀少的金屬,它一般是以合金的形式使用。盡管儲量并不多,但含有鋨的產(chǎn)品在我們的生活中還是非常常見的。
1、鋨及其合金在石油化學工業(yè)上主要作催化劑,例如在合成氨時,在使用鋨的催化效果下,可以在不太高的溫度下獲得較高的轉(zhuǎn)化率。鉑的質(zhì)地柔軟,但是若在鉑里摻進一點鋨,就可做成又硬又鋒利的手術刀。
2、在電子電器工業(yè)中,作為電阻、繼電器、火花塞電極、電觸頭、熱電偶及印刷電路的鍍層;在玻璃工業(yè)中,作為制造光學玻璃的容器內(nèi)襯。
3、鋨銥制作而成的合金可以作鐘表和儀器中的軸承,制造筆尖和唱針,因為鋨銥合金十分堅硬耐磨,而鋨銥合金用來制作鐘表和重要儀器的軸承,能使用多年而不會損壞。
4、鋨可制作藥物。以鋨為核心元素合成的金屬配合藥物,具有抗癌活性。鋨在醫(yī)學上的首次應用是1951年,科學家用鋨治療關節(jié)炎,此后相關研究不斷拓展。迄今為止,比較成功的藥物是Osmarin。動物試驗結(jié)果表明,它毒性低,著色能力強,可有效治療動物的關節(jié)炎,是潛在的抗炎藥物。
近年來,科學家們提出了一系列創(chuàng)新的鋨回收技術。其中,離子交換、溶劑萃取和電解等技術被廣泛應用于鋨的分離和純化過程。此外,一些新興的技術如納米材料吸附和催化劑催化還原等也被研究并取得了一定的突破。這些技術不僅提高了鋨回收的效率和純度,還減少了廢棄物的生成和對環(huán)境的污染。
總之,鋨作為一種珍貴金屬,其應用前景十分廣闊。從化學到電子、光電,再到醫(yī)學與生物科技領域,鋨都展現(xiàn)出了其卓越的性能和巨大的潛力。隨著科技和工業(yè)的不斷發(fā)展,鋨的應用將會愈發(fā)多樣化和創(chuàng)新化。讓我們共同期待鋨在未來的輝煌表現(xiàn),為人類的生活和科技進步帶來更多驚喜!