1803年,法國(guo)化學(xue)家科勒德(de)士戈(ge)蒂(di)等人研究(jiu)了(le)鉑系礦石溶于王水后(hou)(hou)的渣(zha)子。他們宣布殘渣(zha)中有兩種不同于鉑的新金(jin)屬存(cun)在,它(ta)(ta)們不溶于王水。1804年,泰(tai)納(na)爾(er)發現并(bing)命名(ming)了(le)它(ta)(ta)們。其中一個曾(ceng)被(bei)命名(ming)為ptenium,后(hou)(hou)來(lai)改為osmium(鋨),元素符(fu)號定為Os。ptenium來(lai)自(zi)希(xi)臘(la)文中“易揮發”,osmium來(lai)自(zi)希(xi)臘(la)文osme,原意是“臭(chou)味”,這是因(yin)為四(si)氧化鋨OsO4的熔點只有41℃,易揮發,氣(qi)體(ti)有刺激性氣(qi)味。
鋨屬鉑(bo)系元素(su)(su)。鉑(bo)系元素(su)(su)幾(ji)乎完全成(cheng)單質(zhi)狀態存(cun)在(zai),高(gao)度分散在(zai)各種(zhong)礦石(shi)中(zhong)。例如原鉑(bo)礦、硫化(hua)(hua)鎳銅(tong)礦、磁鐵礦等。鉑(bo)系元素(su)(su)幾(ji)乎無例外(wai)地(di)共同(tong)存(cun)在(zai),形成(cheng)天然合金。在(zai)含鉑(bo)系元素(su)(su)礦石(shi)中(zhong),通常以鉑(bo)為主要成(cheng)分,而其余鉑(bo)系元素(su)(su)則(ze)因含量(liang)較小,必須經過化(hua)(hua)學(xue)分析才(cai)能(neng)被發(fa)(fa)現。由于(yu)鋨、銥(yi)、鈀(ba)、銠和釕都(dou)(dou)與鉑(bo)共同(tong)組成(cheng)礦石(shi),因此它們都(dou)(dou)是從鉑(bo)礦提取(qu)鉑(bo)后的殘渣中(zhong)發(fa)(fa)現的。鉑(bo)系元素(su)(su)化(hua)(hua)學(xue)性質(zhi)穩定。它們中(zhong)除(chu)鉑(bo)和鈀(ba)外(wai),不(bu)(bu)但不(bu)(bu)溶(rong)(rong)于(yu)普通的酸,而且(qie)不(bu)(bu)溶(rong)(rong)于(yu)王水(shui)。鉑(bo)很(hen)易(yi)溶(rong)(rong)于(yu)王水(shui),鈀(ba)還溶(rong)(rong)于(yu)熱硝酸中(zhong)。所有(you)鉑(bo)系元素(su)(su)都(dou)(dou)有(you)強烈形成(cheng)配位(wei)化(hua)(hua)合物的傾(qing)向。
每層電(dian)子排布:2,8,18,32,14,2
原子(zi)體積:8.49cm3/mol
地殼含(han)量:0.0001ppm
太陽中含量:0.002ppm
晶體結構(gou):晶胞為六方晶胞。
晶胞參數:a=273.44 pm;b=273.44 pm;c = 431.73 pm;α=90°;β = 90°;γ = 120°
莫氏硬度:7
聲(sheng)音在其中的傳播(bo)速率:4940 m/s
電離能(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
反(fan)射色(se)錫白帶淺藍。反(fan)射率:67.5(綠光(guang)),66(橙光(guang)),67(紅(hong)光(guang))。平行c軸切面雙反(fan)射清楚。非均(jun)質(zhi)弱到(dao)中強(qiang),淺粉紅(hong)、紅(hong)、古銅(tong)色(se)和(he)灰到(dao)深藍。
鋨(e)是已知金屬(shu)(shu)單質(zhi)中密(mi)(mi)度最大的,其(qi)密(mi)(mi)度達(da)到22.48g/cm3,熔點3045℃,沸(fei)點在5027℃以上。六(liu)方密(mi)(mi)集晶格。灰藍(lan)色(se)金屬(shu)(shu),質(zhi)硬而脆,放在鐵臼(jiu)里搗,就會很(hen)容易地變成粉(fen)末,鋨(e)粉(fen)呈藍(lan)黑色(se),且鋨(e)金屬(shu)(shu)粉(fen)末可自燃(ran)。鋨(e)的蒸氣(qi)有劇毒,會強(qiang)烈地刺(ci)激人的眼部粘膜,嚴重(zhong)時會造成失(shi)明。
金(jin)屬鋨(e)在空氣中十分穩(wen)定,粉末狀(zhuang)的鋨(e)易(yi)氧化。濃硝(xiao)酸(suan)(suan)、濃硫(liu)酸(suan)(suan)、次氯酸(suan)(suan)鈉溶液都可(ke)以使其氧化。在室溫(wen)下易(yi)與氧氣反應生成氧化鋨(e)(OsO2),加熱可(ke)生成易(yi)揮發且有劇毒的四氧化鋨(e)(OsO4)。
二氧化鋨
化(hua)學式(shi)為OsO2,有兩種(zhong)晶型(1)分子量(liang)222.20,為桔(jie)棕色(se)(se)晶體(ti),相(xiang)對密度11.37(21.4℃),加(jia)熱(re)(re)到500℃時30%轉(zhuan)化(hua)為四氧化(hua)鋨。不(bu)溶(rong)于水和酸類;(2)分子量(liang)222.20,黑色(se)(se)粉(fen)末,相(xiang)對密度7.71(21℃),加(jia)熱(re)(re)至350~400℃轉(zhuan)變(bian)成紅棕色(se)(se)晶體(ti)。不(bu)溶(rong)于水,溶(rong)于稀鹽酸。在氧中加(jia)熱(re)(re)鋨粉(fen)或由(you)四氧化(hua)鋨加(jia)熱(re)(re)分解(jie)制得。
四氧化鋨
化(hua)(hua)學(xue)式為OsO4,分子量254.20,CAS號為20816-12-0,為白(bai)色(se)或淡黃色(se)結晶,有類似氯的氣(qi)味,蒸汽壓0.93kPa(20℃),熔點(dian)41.0℃,沸點(dian)130℃,微溶(rong)于水,溶(rong)于乙醇(chun)、乙醚、四氯化(hua)(hua)碳、氨水,密度為4.91g/cm3,主要用于催化(hua)(hua)劑(ji)、氧化(hua)(hua)劑(ji)、化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji),還(huan)用于醫(yi)藥和制(zhi)造白(bai)熱氣(qi)燈的紗罩等。
六氯合(he)鋨(Ⅲ)酸(suan)鈉
又名六氯(lv)鋨(e)酸(suan)鈉,化學式(shi)為Na2[OsCl6],分子(zi)量為448.90,橙色斜(xie)方柱狀晶體(ti)。溶(rong)于(yu)水、醇。向四氧化鋨(e)溶(rong)液(ye)中加入(ru)氯(lv)化鈉及還原(yuan)劑(如酒精(jing))制得。
二硫化鋨
化學式為OsS2,分(fen)子量為254.33,為黑色立方(fang)晶體,受(shou)熱(re)分(fen)解,密度9.47g/cm3,不溶于水、堿類(lei),溶于硝(xiao)酸,由鋨和硫加熱(re)直接化合而得。
二碲化鋨
化學式(shi)為OsTe2,分子(zi)量為443.40,為灰黑色晶體,熔點約600℃,不溶于酸(suan),遇硝酸(suan)而分解。
礦(kuang)物名稱(cheng):銥鋨礦(kuang),Iridosmine。
化學(xue)組成:IrOs,多含有少許鉑、銠(lao)、釕、銅、鐵等。
鑒定特征:不(bu)熔融(rong),遇酸不(bu)溶(rong)解。加硝(xiao)石燒時散發一種特異的惡(e)臭(OsO4)將燒后熔渣溶(rong)于(yu)水中,則有黑色銥(yi)粉沉淀。
成因產狀:在中國(guo)主要產于超基性巖鉻(ge)鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)型鉑礦(kuang)(kuang)(kuang)床及砂礦(kuang)(kuang)(kuang)中,與(yu)自然鉑、銥鉑礦(kuang)(kuang)(kuang)、硫鎳鈀鉑礦(kuang)(kuang)(kuang)、鉻(ge)尖晶(jing)石等成組合。
著名產地(di)(di):世界(jie)著名產地(di)(di)有烏拉爾、南美的(de)察科、哥倫比(bi)亞的(de)北部、美國(guo)俄(e)勒岡等地(di)(di)。
名稱來源(yuan):依據其成(cheng)分組成(cheng)命名。
晶體形態:六方薄板狀晶形。
晶系:六方晶系。
鋨(e)在工業中可以(yi)用做催化劑。合(he)成氨或進行加氫反應時用鋨(e)做催化劑,就可以(yi)在不太高的(de)溫度(du)下獲(huo)得較高的(de)轉化率。如果(guo)在鉑(bo)(bo)里摻進一點(dian)鋨(e),就可做成硬度(du)大且(qie)鋒利的(de)鋨(e)鉑(bo)(bo)合(he)金手術刀。利用鋨(e)與一定量的(de)銥(yi)可制成鋨(e)銥(yi)合(he)金,比如某些高級金筆的(de)筆尖(jian)上(shang)那顆銀白(bai)色的(de)小圓點(dian)即鋨(e)銥(yi)合(he)金,鋨(e)銥(yi)合(he)金堅硬耐磨(mo),可以(yi)做鐘表(biao)和重要儀器的(de)軸承,使用年(nian)限(xian)很長。
世界(jie)上密度最大的(de)金(jin)屬(shu)元素:元素周(zhou)期表第六(liu)周(zhou)期Ⅷ族(zu)元素,鉑族(zu)金(jin)屬(shu)成員之一,其(qi)密度為22.59g/cm3,是目前已知的(de)密度最大的(de)金(jin)屬(shu)。(吉尼斯世界(jie)紀錄)