1803年,法國(guo)化學(xue)家科勒德(de)士戈蒂等(deng)人(ren)研究了(le)鉑(bo)系礦石溶(rong)于(yu)(yu)王(wang)水(shui)后(hou)的(de)渣子(zi)。他們(men)宣布殘渣中有(you)兩種(zhong)不(bu)同(tong)于(yu)(yu)鉑(bo)的(de)新金屬存在,它們(men)不(bu)溶(rong)于(yu)(yu)王(wang)水(shui)。1804年,泰納爾發(fa)現并命名了(le)它們(men)。其(qi)中一個(ge)曾被命名為(wei)ptenium,后(hou)來(lai)改(gai)為(wei)osmium(鋨(e)),元素符(fu)號定為(wei)Os。ptenium來(lai)自希臘文(wen)中“易(yi)揮(hui)發(fa)”,osmium來(lai)自希臘文(wen)osme,原意是“臭味(wei)”,這(zhe)是因為(wei)四氧化鋨(e)OsO4的(de)熔點(dian)只有(you)41℃,易(yi)揮(hui)發(fa),氣體(ti)有(you)刺激性氣味(wei)。
鋨屬鉑(bo)(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)素。鉑(bo)(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)素幾乎完(wan)全成(cheng)單(dan)質狀態存在(zai)(zai),高度分散在(zai)(zai)各種礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)中(zhong)(zhong)。例(li)如原鉑(bo)(bo)(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)、硫化鎳銅礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)、磁鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)等。鉑(bo)(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)素幾乎無例(li)外地共同存在(zai)(zai),形(xing)成(cheng)天然合金。在(zai)(zai)含(han)鉑(bo)(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)素礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)中(zhong)(zhong),通(tong)常以鉑(bo)(bo)(bo)(bo)為主要成(cheng)分,而(er)其余鉑(bo)(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)素則因(yin)含(han)量較小,必須(xu)經(jing)過化學(xue)分析才(cai)能(neng)被發現(xian)(xian)。由(you)于(yu)(yu)鋨、銥(yi)、鈀、銠和釕都與鉑(bo)(bo)(bo)(bo)共同組成(cheng)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(shi),因(yin)此(ci)它們都是從(cong)鉑(bo)(bo)(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)提(ti)取鉑(bo)(bo)(bo)(bo)后的殘渣(zha)中(zhong)(zhong)發現(xian)(xian)的。鉑(bo)(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)素化學(xue)性質穩(wen)定(ding)。它們中(zhong)(zhong)除(chu)鉑(bo)(bo)(bo)(bo)和鈀外,不但不溶(rong)(rong)于(yu)(yu)普通(tong)的酸,而(er)且不溶(rong)(rong)于(yu)(yu)王水。鉑(bo)(bo)(bo)(bo)很易溶(rong)(rong)于(yu)(yu)王水,鈀還溶(rong)(rong)于(yu)(yu)熱硝酸中(zhong)(zhong)。所(suo)有鉑(bo)(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)素都有強烈形(xing)成(cheng)配位化合物的傾向。
每層電(dian)子排(pai)布:2,8,18,32,14,2
原子體(ti)積:8.49cm3/mol
地殼含量:0.0001ppm
太陽中含量:0.002ppm
晶(jing)體結(jie)構(gou):晶(jing)胞(bao)為六(liu)方(fang)晶(jing)胞(bao)。
晶(jing)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
聲音在(zai)其(qi)中的傳播速(su)率:4940 m/s
電離(li)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
反射(she)色(se)錫白(bai)帶淺藍。反射(she)率(lv):67.5(綠光(guang)),66(橙(cheng)光(guang)),67(紅(hong)光(guang))。平(ping)行c軸切面雙(shuang)反射(she)清楚。非均(jun)質弱到(dao)中(zhong)強,淺粉紅(hong)、紅(hong)、古(gu)銅色(se)和灰到(dao)深藍。
鋨是已(yi)知金(jin)屬單質中密度最大的(de)(de),其(qi)密度達到(dao)22.48g/cm3,熔點3045℃,沸(fei)點在5027℃以上。六方密集晶(jing)格(ge)。灰藍色(se)金(jin)屬,質硬而(er)脆,放在鐵臼里搗(dao),就會很容(rong)易地(di)變成粉末(mo),鋨粉呈藍黑(hei)色(se),且鋨金(jin)屬粉末(mo)可自燃。鋨的(de)(de)蒸氣有(you)劇毒,會強烈地(di)刺(ci)激人的(de)(de)眼部粘膜,嚴(yan)重時(shi)會造(zao)成失明。
金屬鋨(e)在(zai)空氣中十分(fen)穩(wen)定(ding),粉末(mo)狀的鋨(e)易(yi)(yi)氧(yang)化。濃硝酸(suan)(suan)、濃硫酸(suan)(suan)、次氯酸(suan)(suan)鈉溶液(ye)都(dou)可以使其氧(yang)化。在(zai)室溫(wen)下易(yi)(yi)與氧(yang)氣反應生成(cheng)氧(yang)化鋨(e)(OsO2),加熱可生成(cheng)易(yi)(yi)揮發且有劇毒的四氧(yang)化鋨(e)(OsO4)。
二氧化鋨
化學式為OsO2,有兩種晶(jing)型(1)分(fen)子量222.20,為桔(jie)棕色(se)晶(jing)體,相(xiang)對密(mi)度11.37(21.4℃),加(jia)熱到500℃時30%轉化為四氧化鋨(e)。不(bu)溶(rong)于水和(he)酸類;(2)分(fen)子量222.20,黑色(se)粉(fen)末(mo),相(xiang)對密(mi)度7.71(21℃),加(jia)熱至350~400℃轉變成(cheng)紅(hong)棕色(se)晶(jing)體。不(bu)溶(rong)于水,溶(rong)于稀鹽酸。在氧中加(jia)熱鋨(e)粉(fen)或由四氧化鋨(e)加(jia)熱分(fen)解制得。
四氧化鋨
化學(xue)式(shi)為OsO4,分子(zi)量254.20,CAS號為20816-12-0,為白色(se)或淡黃(huang)色(se)結晶,有類(lei)似(si)氯的(de)氣味,蒸汽壓0.93kPa(20℃),熔(rong)點41.0℃,沸(fei)點130℃,微溶于水,溶于乙醇、乙醚、四氯化碳(tan)、氨水,密(mi)度為4.91g/cm3,主要用于催化劑(ji)、氧化劑(ji)、化學(xue)試(shi)劑(ji),還用于醫藥和制造白熱氣燈的(de)紗罩等。
六氯合(he)鋨(e)(Ⅲ)酸鈉
又名六(liu)氯鋨酸(suan)鈉,化(hua)學(xue)式為(wei)Na2[OsCl6],分子量為(wei)448.90,橙色斜(xie)方柱狀晶體。溶于水、醇(chun)。向四氧化(hua)鋨溶液中(zhong)加入氯化(hua)鈉及還原劑(如酒精(jing))制得。
二硫化鋨
化(hua)學式(shi)為OsS2,分(fen)子量為254.33,為黑色立方晶體,受(shou)熱(re)分(fen)解(jie),密度(du)9.47g/cm3,不溶于(yu)水、堿類,溶于(yu)硝酸,由鋨和硫加(jia)熱(re)直接化(hua)合而得(de)。
二碲化鋨
化學式為(wei)OsTe2,分子量為(wei)443.40,為(wei)灰(hui)黑(hei)色晶體(ti),熔點約600℃,不溶于酸,遇硝酸而分解。
礦(kuang)(kuang)物名(ming)稱:銥鋨礦(kuang)(kuang),Iridosmine。
化學組(zu)成(cheng):IrOs,多含有少(shao)許鉑、銠、釕、銅、鐵(tie)等。
鑒(jian)定特征:不熔融(rong),遇酸不溶(rong)解(jie)。加(jia)硝石燒(shao)時散(san)發一(yi)種特異(yi)的惡(e)臭(OsO4)將燒(shao)后熔渣溶(rong)于水中,則有黑色銥粉沉淀。
成因產狀:在中國主(zhu)要產于超基性巖(yan)鉻(ge)鐵礦型鉑(bo)(bo)礦床及砂礦中,與(yu)自然鉑(bo)(bo)、銥鉑(bo)(bo)礦、硫鎳鈀鉑(bo)(bo)礦、鉻(ge)尖晶石等成組合。
著名產(chan)地(di):世界著名產(chan)地(di)有烏拉(la)爾、南(nan)美(mei)的察科、哥倫比亞的北(bei)部、美(mei)國(guo)俄勒岡等地(di)。
名稱來源:依據其成分組成命名。
晶體形態:六方(fang)薄板狀晶形。
晶系(xi):六方晶系(xi)。
鋨(e)在工業中(zhong)可以(yi)用做(zuo)催化(hua)劑(ji)。合(he)(he)成(cheng)氨(an)或進行加氫反應時用鋨(e)做(zuo)催化(hua)劑(ji),就可以(yi)在不(bu)太高(gao)的(de)(de)溫度(du)下獲得(de)較高(gao)的(de)(de)轉化(hua)率。如果在鉑里摻進一點(dian)鋨(e),就可做(zuo)成(cheng)硬(ying)度(du)大且鋒利的(de)(de)鋨(e)鉑合(he)(he)金(jin)(jin)手術刀。利用鋨(e)與一定(ding)量的(de)(de)銥(yi)可制成(cheng)鋨(e)銥(yi)合(he)(he)金(jin)(jin),比如某(mou)些高(gao)級金(jin)(jin)筆的(de)(de)筆尖上那顆(ke)銀白色的(de)(de)小圓點(dian)即(ji)鋨(e)銥(yi)合(he)(he)金(jin)(jin),鋨(e)銥(yi)合(he)(he)金(jin)(jin)堅(jian)硬(ying)耐磨,可以(yi)做(zuo)鐘表和(he)重要(yao)儀器的(de)(de)軸承,使(shi)用年限很長。
世界上密度(du)最(zui)大的金(jin)屬元(yuan)素:元(yuan)素周期(qi)表(biao)第六周期(qi)Ⅷ族元(yuan)素,鉑族金(jin)屬成員(yuan)之一,其密度(du)為22.59g/cm3,是(shi)目前已知的密度(du)最(zui)大的金(jin)屬。(吉尼斯(si)世界紀錄)