1803年(nian),法國化學家科勒德士(shi)戈蒂等人研究了鉑系礦石溶于王水(shui)后的渣子。他們宣布殘渣中有兩(liang)種不同于鉑的新金屬存在,它們不溶于王水(shui)。1804年(nian),泰納爾發現(xian)并命(ming)名了它們。其中一(yi)個曾被命(ming)名為ptenium,后來改為osmium(鋨),元素符號定為Os。ptenium來自希臘文中“易揮發”,osmium來自希臘文osme,原意是“臭味”,這是因為四氧化鋨OsO4的熔(rong)點(dian)只有41℃,易揮發,氣(qi)體有刺激性氣(qi)味。
鋨屬(shu)鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)元(yuan)(yuan)素(su)。鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)元(yuan)(yuan)素(su)幾(ji)乎完(wan)全成(cheng)單質(zhi)狀態(tai)存在(zai),高(gao)度分散在(zai)各種礦(kuang)(kuang)石(shi)(shi)中(zhong)。例如原(yuan)鉑(bo)(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)、硫化(hua)鎳銅(tong)礦(kuang)(kuang)、磁鐵礦(kuang)(kuang)等。鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)元(yuan)(yuan)素(su)幾(ji)乎無例外地共同(tong)存在(zai),形成(cheng)天(tian)然合金。在(zai)含鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)元(yuan)(yuan)素(su)礦(kuang)(kuang)石(shi)(shi)中(zhong),通(tong)常以鉑(bo)(bo)(bo)為主(zhu)要成(cheng)分,而(er)其余鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)元(yuan)(yuan)素(su)則因(yin)含量(liang)較小,必(bi)須經過化(hua)學分析才(cai)能被發現。由于鋨、銥(yi)、鈀、銠和釕(liao)都(dou)(dou)與鉑(bo)(bo)(bo)共同(tong)組(zu)成(cheng)礦(kuang)(kuang)石(shi)(shi),因(yin)此它們都(dou)(dou)是從(cong)鉑(bo)(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)提取鉑(bo)(bo)(bo)后的殘渣中(zhong)發現的。鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)元(yuan)(yuan)素(su)化(hua)學性質(zhi)穩定。它們中(zhong)除(chu)鉑(bo)(bo)(bo)和鈀外,不(bu)但不(bu)溶于普通(tong)的酸,而(er)且不(bu)溶于王(wang)水(shui)。鉑(bo)(bo)(bo)很(hen)易(yi)溶于王(wang)水(shui),鈀還溶于熱(re)硝酸中(zhong)。所有(you)鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)元(yuan)(yuan)素(su)都(dou)(dou)有(you)強烈形成(cheng)配(pei)位(wei)化(hua)合物的傾向。
每層電子排布:2,8,18,32,14,2
原子(zi)體積:8.49cm3/mol
地(di)殼含量:0.0001ppm
太(tai)陽中含量:0.002ppm
晶體(ti)結構:晶胞(bao)(bao)為六(liu)方晶胞(bao)(bao)。
晶胞(bao)參數(shu):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)其中的傳(chuan)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
反射(she)(she)色錫白(bai)帶淺藍(lan)。反射(she)(she)率:67.5(綠光),66(橙光),67(紅(hong)(hong)光)。平行(xing)c軸切面雙反射(she)(she)清(qing)楚。非均質(zhi)弱到(dao)中強,淺粉紅(hong)(hong)、紅(hong)(hong)、古銅色和灰到(dao)深(shen)藍(lan)。
鋨是已知(zhi)金屬(shu)單質中密(mi)度最(zui)大的(de)(de),其密(mi)度達到22.48g/cm3,熔點3045℃,沸(fei)點在(zai)5027℃以上(shang)。六(liu)方密(mi)集(ji)晶格。灰藍色(se)金屬(shu),質硬而脆(cui),放在(zai)鐵(tie)臼里(li)搗,就會很容易地變成粉(fen)末,鋨粉(fen)呈藍黑色(se),且鋨金屬(shu)粉(fen)末可自燃。鋨的(de)(de)蒸氣有劇毒,會強烈地刺激人的(de)(de)眼部粘膜,嚴重時會造成失明(ming)。
金(jin)屬鋨(e)在空氣(qi)中十分(fen)穩定,粉末狀(zhuang)的鋨(e)易(yi)氧化(hua)(hua)。濃(nong)硝酸(suan)、濃(nong)硫(liu)酸(suan)、次氯酸(suan)鈉溶液都可以使(shi)其(qi)氧化(hua)(hua)。在室溫下易(yi)與氧氣(qi)反應生(sheng)成氧化(hua)(hua)鋨(e)(OsO2),加熱可生(sheng)成易(yi)揮發且有(you)劇毒的四氧化(hua)(hua)鋨(e)(OsO4)。
二氧化鋨
化(hua)學式(shi)為(wei)OsO2,有兩種晶型(1)分子量(liang)(liang)222.20,為(wei)桔(jie)棕色(se)(se)晶體(ti),相(xiang)對密(mi)度11.37(21.4℃),加(jia)(jia)熱到500℃時30%轉(zhuan)化(hua)為(wei)四(si)氧化(hua)鋨。不溶(rong)于(yu)水和(he)酸(suan)類(lei);(2)分子量(liang)(liang)222.20,黑色(se)(se)粉末(mo),相(xiang)對密(mi)度7.71(21℃),加(jia)(jia)熱至350~400℃轉(zhuan)變成(cheng)紅棕色(se)(se)晶體(ti)。不溶(rong)于(yu)水,溶(rong)于(yu)稀(xi)鹽酸(suan)。在氧中加(jia)(jia)熱鋨粉或由(you)四(si)氧化(hua)鋨加(jia)(jia)熱分解制得。
四氧化鋨
化(hua)(hua)學式(shi)為(wei)(wei)(wei)OsO4,分子量254.20,CAS號為(wei)(wei)(wei)20816-12-0,為(wei)(wei)(wei)白(bai)(bai)色(se)或(huo)淡黃色(se)結晶,有類似氯的氣(qi)味,蒸(zheng)汽壓0.93kPa(20℃),熔點41.0℃,沸點130℃,微溶于水(shui),溶于乙醇、乙醚、四氯化(hua)(hua)碳(tan)、氨水(shui),密度為(wei)(wei)(wei)4.91g/cm3,主要用(yong)于催化(hua)(hua)劑、氧化(hua)(hua)劑、化(hua)(hua)學試劑,還(huan)用(yong)于醫藥和制造白(bai)(bai)熱氣(qi)燈的紗罩等。
六氯合鋨(e)(Ⅲ)酸鈉
又名六氯鋨酸(suan)鈉,化(hua)學式為(wei)(wei)Na2[OsCl6],分子量為(wei)(wei)448.90,橙(cheng)色(se)斜方柱狀晶體。溶(rong)于水、醇。向四氧化(hua)鋨溶(rong)液中加入氯化(hua)鈉及還原劑(如(ru)酒精)制(zhi)得。
二硫化鋨
化學式(shi)為OsS2,分子量(liang)為254.33,為黑色立方(fang)晶體,受熱分解,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合而得。
二碲化鋨
化學式為OsTe2,分(fen)子量為443.40,為灰黑色晶體(ti),熔點(dian)約600℃,不溶于酸(suan),遇硝酸(suan)而分(fen)解。
礦物名稱:銥鋨礦,Iridosmine。
化學組成:IrOs,多含(han)有少許鉑、銠(lao)、釕(liao)、銅、鐵(tie)等。
鑒定(ding)特(te)征:不熔(rong)融,遇(yu)酸不溶解(jie)。加(jia)硝石(shi)燒時散發一種特(te)異的惡臭(OsO4)將燒后熔(rong)渣溶于水中,則有黑色銥粉沉淀。
成因產狀:在中(zhong)國主要產于超基性巖鉻(ge)鐵(tie)礦(kuang)型鉑礦(kuang)床及(ji)砂礦(kuang)中(zhong),與自然鉑、銥鉑礦(kuang)、硫鎳鈀(ba)鉑礦(kuang)、鉻(ge)尖(jian)晶石等成組合(he)。
著(zhu)名產(chan)地(di):世界著(zhu)名產(chan)地(di)有烏拉爾、南美的察科、哥倫比亞的北部(bu)、美國俄(e)勒岡等(deng)地(di)。
名(ming)稱來源:依據其(qi)成(cheng)分組成(cheng)命名(ming)。
晶體形(xing)態:六方薄(bo)板狀晶形(xing)。
晶系:六方晶系。
鋨(e)(e)在(zai)工(gong)業(ye)中可(ke)(ke)以用(yong)(yong)做催化劑(ji)。合(he)成(cheng)氨或進行加氫反(fan)應時用(yong)(yong)鋨(e)(e)做催化劑(ji),就(jiu)可(ke)(ke)以在(zai)不太高(gao)(gao)的(de)(de)(de)溫(wen)度下獲得較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)轉化率。如果在(zai)鉑(bo)里摻進一(yi)點(dian)鋨(e)(e),就(jiu)可(ke)(ke)做成(cheng)硬度大且鋒利的(de)(de)(de)鋨(e)(e)鉑(bo)合(he)金(jin)手(shou)術刀。利用(yong)(yong)鋨(e)(e)與一(yi)定量的(de)(de)(de)銥可(ke)(ke)制成(cheng)鋨(e)(e)銥合(he)金(jin),比如某些高(gao)(gao)級金(jin)筆(bi)的(de)(de)(de)筆(bi)尖上(shang)那(nei)顆銀白色的(de)(de)(de)小圓點(dian)即鋨(e)(e)銥合(he)金(jin),鋨(e)(e)銥合(he)金(jin)堅硬耐磨(mo),可(ke)(ke)以做鐘表和重(zhong)要儀(yi)器的(de)(de)(de)軸承(cheng),使用(yong)(yong)年限很長。
世界上(shang)密(mi)(mi)度(du)最(zui)大(da)的(de)金(jin)(jin)屬(shu)元(yuan)素:元(yuan)素周(zhou)(zhou)期(qi)(qi)表(biao)第(di)六周(zhou)(zhou)期(qi)(qi)Ⅷ族元(yuan)素,鉑族金(jin)(jin)屬(shu)成員之一,其密(mi)(mi)度(du)為22.59g/cm3,是目前已知(zhi)的(de)密(mi)(mi)度(du)最(zui)大(da)的(de)金(jin)(jin)屬(shu)。(吉尼斯世界紀錄)