1803年,法國化(hua)(hua)學家科勒德士戈蒂等人研究了(le)(le)鉑系(xi)礦石溶于王(wang)水(shui)(shui)后的渣子。他們宣布殘渣中有兩種(zhong)不同于鉑的新金屬存(cun)在,它們不溶于王(wang)水(shui)(shui)。1804年,泰納爾發現(xian)并(bing)命名(ming)了(le)(le)它們。其中一個(ge)曾被命名(ming)為(wei)ptenium,后來改為(wei)osmium(鋨(e)),元素符號定(ding)為(wei)Os。ptenium來自希臘(la)文(wen)中“易揮(hui)發”,osmium來自希臘(la)文(wen)osme,原意(yi)是“臭味”,這是因為(wei)四氧化(hua)(hua)鋨(e)OsO4的熔點只(zhi)有41℃,易揮(hui)發,氣(qi)體有刺(ci)激性氣(qi)味。
鋨屬(shu)鉑(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素。鉑(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素幾乎完全成(cheng)單質狀態存(cun)在(zai),高度分(fen)散在(zai)各(ge)種礦(kuang)(kuang)石(shi)中(zhong)(zhong)。例(li)如原鉑(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)、硫化鎳銅礦(kuang)(kuang)、磁鐵礦(kuang)(kuang)等。鉑(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素幾乎無例(li)外地(di)共同存(cun)在(zai),形(xing)成(cheng)天然合金(jin)。在(zai)含鉑(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素礦(kuang)(kuang)石(shi)中(zhong)(zhong),通(tong)常以鉑(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)為(wei)主要成(cheng)分(fen),而其余(yu)鉑(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素則因(yin)含量較小,必須經過化學分(fen)析才能被發現。由于(yu)(yu)鋨、銥(yi)、鈀、銠和釕(liao)都(dou)與鉑(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)共同組成(cheng)礦(kuang)(kuang)石(shi),因(yin)此它們都(dou)是從(cong)鉑(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)提取鉑(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)后的(de)(de)殘渣(zha)中(zhong)(zhong)發現的(de)(de)。鉑(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素化學性質穩(wen)定。它們中(zhong)(zhong)除鉑(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)和鈀外,不但不溶于(yu)(yu)普通(tong)的(de)(de)酸(suan),而且不溶于(yu)(yu)王水。鉑(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)很(hen)易溶于(yu)(yu)王水,鈀還(huan)溶于(yu)(yu)熱硝酸(suan)中(zhong)(zhong)。所有鉑(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素都(dou)有強烈形(xing)成(cheng)配(pei)位化合物的(de)(de)傾向。
每層電子排布:2,8,18,32,14,2
原(yuan)子體積:8.49cm3/mol
地殼含(han)量:0.0001ppm
太陽(yang)中含量:0.002ppm
晶(jing)體結構:晶(jing)胞(bao)為六方(fang)晶(jing)胞(bao)。
晶胞參(can)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(yin)在其中的傳(chuan)播速率:4940 m/s
電離能(neng)(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(she)(she)色(se)錫白帶淺藍。反(fan)射(she)(she)率:67.5(綠光(guang)),66(橙(cheng)光(guang)),67(紅光(guang))。平行c軸切面雙反(fan)射(she)(she)清楚。非均質弱到中強(qiang),淺粉(fen)紅、紅、古銅(tong)色(se)和灰到深(shen)藍。
鋨是已(yi)知金屬(shu)單質(zhi)中密(mi)度(du)最大的,其密(mi)度(du)達到22.48g/cm3,熔點3045℃,沸(fei)點在5027℃以上。六(liu)方密(mi)集晶格。灰藍色(se)金屬(shu),質(zhi)硬而脆(cui),放在鐵(tie)臼里搗(dao),就會很容易地(di)變成粉(fen)末,鋨粉(fen)呈(cheng)藍黑色(se),且(qie)鋨金屬(shu)粉(fen)末可自燃(ran)。鋨的蒸氣(qi)有劇毒,會強烈地(di)刺激人(ren)的眼部粘膜,嚴重時會造(zao)成失明。
金屬鋨(e)在空(kong)氣中十(shi)分穩定,粉(fen)末狀的鋨(e)易氧(yang)化(hua)。濃硝酸(suan)、濃硫(liu)酸(suan)、次氯酸(suan)鈉溶液(ye)都可以使其(qi)氧(yang)化(hua)。在室溫下(xia)易與氧(yang)氣反應生成氧(yang)化(hua)鋨(e)(OsO2),加(jia)熱可生成易揮(hui)發且有劇毒的四(si)氧(yang)化(hua)鋨(e)(OsO4)。
二氧化鋨
化(hua)(hua)學(xue)式為OsO2,有兩種晶(jing)型(xing)(1)分子(zi)量(liang)222.20,為桔(jie)棕色(se)晶(jing)體,相(xiang)對(dui)密度11.37(21.4℃),加(jia)(jia)熱(re)(re)到500℃時(shi)30%轉(zhuan)化(hua)(hua)為四(si)氧(yang)化(hua)(hua)鋨。不(bu)溶(rong)于水(shui)和酸類(lei);(2)分子(zi)量(liang)222.20,黑色(se)粉末(mo),相(xiang)對(dui)密度7.71(21℃),加(jia)(jia)熱(re)(re)至350~400℃轉(zhuan)變成(cheng)紅棕色(se)晶(jing)體。不(bu)溶(rong)于水(shui),溶(rong)于稀鹽酸。在(zai)氧(yang)中加(jia)(jia)熱(re)(re)鋨粉或由(you)四(si)氧(yang)化(hua)(hua)鋨加(jia)(jia)熱(re)(re)分解制得。
四氧化鋨
化(hua)學(xue)式(shi)為OsO4,分子量254.20,CAS號為20816-12-0,為白(bai)色或淡黃色結晶,有類似(si)氯的氣味,蒸汽壓(ya)0.93kPa(20℃),熔點(dian)41.0℃,沸(fei)點(dian)130℃,微溶(rong)于(yu)水,溶(rong)于(yu)乙(yi)醇、乙(yi)醚、四氯化(hua)碳、氨水,密度為4.91g/cm3,主(zhu)要(yao)用于(yu)催(cui)化(hua)劑、氧化(hua)劑、化(hua)學(xue)試劑,還用于(yu)醫藥和制造(zao)白(bai)熱氣燈的紗罩等。
六氯合鋨(Ⅲ)酸(suan)鈉
又名(ming)六(liu)氯(lv)鋨酸鈉,化(hua)(hua)學(xue)式(shi)為Na2[OsCl6],分子量為448.90,橙(cheng)色(se)斜方柱狀(zhuang)晶體(ti)。溶于水、醇。向四氧化(hua)(hua)鋨溶液中加(jia)入氯(lv)化(hua)(hua)鈉及還(huan)原劑(如酒精(jing))制得。
二硫化鋨
化(hua)學式為OsS2,分子量為254.33,為黑色立方晶體,受熱分解(jie),密度9.47g/cm3,不溶于水、堿類,溶于硝酸(suan),由鋨和硫加熱直接化(hua)合而(er)得。
二碲化鋨
化學式為OsTe2,分(fen)子量為443.40,為灰(hui)黑(hei)色晶體,熔點約600℃,不溶于酸(suan),遇硝酸(suan)而(er)分(fen)解。
礦物名稱(cheng):銥(yi)鋨礦,Iridosmine。
化學組成:IrOs,多含有(you)少許鉑、銠、釕、銅、鐵等。
鑒(jian)定特(te)征:不熔融(rong),遇酸不溶解。加硝石燒時(shi)散(san)發一種(zhong)特(te)異的惡臭(OsO4)將燒后熔渣(zha)溶于水(shui)中,則有黑色銥粉(fen)沉淀。
成因產狀(zhuang):在中國主要產于超基(ji)性(xing)巖鉻鐵礦(kuang)型鉑(bo)(bo)礦(kuang)床及砂礦(kuang)中,與自然鉑(bo)(bo)、銥(yi)鉑(bo)(bo)礦(kuang)、硫鎳鈀鉑(bo)(bo)礦(kuang)、鉻尖晶石等成組合。
著名產地:世界著名產地有烏拉爾、南美的察科、哥倫(lun)比亞的北部、美國俄勒岡(gang)等地。
名(ming)稱來源:依據其(qi)成分組成命名(ming)。
晶體形態:六方薄板狀晶形。
晶系:六方晶系。
鋨(e)在(zai)工(gong)業(ye)中(zhong)可(ke)以(yi)用(yong)做(zuo)(zuo)催化劑(ji)。合(he)(he)(he)成(cheng)氨或進(jin)行加氫反應時用(yong)鋨(e)做(zuo)(zuo)催化劑(ji),就(jiu)可(ke)以(yi)在(zai)不(bu)太高(gao)的(de)溫(wen)度(du)下(xia)獲得較高(gao)的(de)轉化率(lv)。如果在(zai)鉑(bo)里摻進(jin)一(yi)點鋨(e),就(jiu)可(ke)做(zuo)(zuo)成(cheng)硬度(du)大(da)且鋒(feng)利(li)的(de)鋨(e)鉑(bo)合(he)(he)(he)金手術刀(dao)。利(li)用(yong)鋨(e)與一(yi)定量的(de)銥(yi)可(ke)制成(cheng)鋨(e)銥(yi)合(he)(he)(he)金,比如某(mou)些(xie)高(gao)級金筆的(de)筆尖上(shang)那(nei)顆銀(yin)白(bai)色的(de)小(xiao)圓點即鋨(e)銥(yi)合(he)(he)(he)金,鋨(e)銥(yi)合(he)(he)(he)金堅硬耐磨,可(ke)以(yi)做(zuo)(zuo)鐘表和(he)重要儀器(qi)的(de)軸承(cheng),使用(yong)年限很(hen)長(chang)。
世界(jie)上(shang)密(mi)度(du)最(zui)(zui)大的金屬(shu)元(yuan)素(su):元(yuan)素(su)周期(qi)表第六周期(qi)Ⅷ族元(yuan)素(su),鉑(bo)族金屬(shu)成員之(zhi)一(yi),其密(mi)度(du)為22.59g/cm3,是(shi)目(mu)前(qian)已知的密(mi)度(du)最(zui)(zui)大的金屬(shu)。(吉尼(ni)斯世界(jie)紀(ji)錄(lu))