Aniq-tabiiy va jismoniy madaniyat fakulteti

II.Bob . Osmiy , Iridiy , platina element triadalari
II.1 Osmiy .Osmiyning tabiatda tarqalishi
Osmiy (yunoncha osme — xid; lotincha Osmium), Os — Mendeleyev davriy sistemasining VIII guruhiga mansub kimyoviy element. Tartib raqami 76, atom massasi, 190,2. Tabiiy Osmiy 7 ta barqaror izotopdan iborat: l84Os(0,018%), l86Os(l,59%), 187Os(l,64%), 188Os(13,3%), 189Os(16,l%), 190Os(26,4%), 192Os(41,l%). Osmiyning sunʼ-iy radioaktiv izotoplari ichida 184Os eng uzoq vaqt mavjud boʻluvchi (T|/2=700 kun). Osmiyni 1804-yilda Osmiy Tennant plati-nani zar suvida eritishda ortib qolgan moddalar tarkibidan topgan. Osmiyning OsO4 tarkibli angidridi oʻziga xos oʻtkir hidli (xlor hidiga oʻxshaydi), kukun holidagi Osmiy ham shunday hidga ega.
Osmiy Yer poʻstining massa jihatidan. 5-10~6%nitashkil qiladi. Tabiatda iridiy bilan qotishma holida, platina guruhi metallarining rudalarida uchraydi. Oʻzbekistonda Olmaliq va Qizilqum hududlaridagi polimetall rudalari tarkibida tarqoq holda mavjud.
Osmiy — koʻkimtir tusli qattiq metall. Metallar ichida eng ogʻiri. Zichligi 22,6 g/sm3 (15°Cda), suyuqlanish temperaturasi 3027° C, qaynash temperaturasi 5027°C. Osmiy kimyoviy xossalari jihatidan platina guruhidagi boshqa metallardan keskin ajralib turadi; u baʼzan metallmaslik xossalarini ham namoyon qiladi. Osmiy havoda qizdirilsa, oksidlanib, OsO₄ — osmiy oksidga aylanadi.

4 – rasm.
Osmiyning 2,4 va 8 valentli oksidlari bor. Osmiy oksidlari 600—950°C da uchuvchan. Osmiy monooksid yoki osmiy oksid, OsO — qora tusli kukun, suvda va kislotalarda erimaydi, juda tez oksidlanadi. Osmiy (I V) - o k -sid, OsO2 jigarrang yoki kora kukun modda, suvda va suyultirilgan kislotalarda erimaydi, zichligi 7,91 g/sm³ (22° C da), 650°C da parchalanadi. Havoda qizdirilganda osmiy oksidga aylanadi. Osmiy (USH)-oksid yoki osmiy angidrid OsO₄ rangsiz kristall modda, zichligi 4,96 g/ sm³ (22° C da), suyuqlanish temperaturasi 39,5° C, kaynash temperaturasi 130°C. Zaharli. Suv, spirt va efirda yaxshi eriydi. Suvdagi eri-masi osmat kislota H ₂[OsO₄(OH)₂] deyiladi. Metall Osmiy kukuni ftor bilan 250 °C gacha qizdirilsa, osmiy (VIII) - ftorid OsF₃ ga aylanadi. Qoʻshimcha sifa-tida OsF₆ va OsF₄ xdm paydo boʻladi. Osmiy xlor atmosferasida qizdirilsa, OsCl₄, OsCl J , OsCl₂ lar vujudga keladi.^[14]
Osmiy tarkibida misnikelli sulfid rudalari va mis molibden boʻlgan rudalardan platina guruhi metallari bilan ajratib olinadi. Uni boshqa metallardan ajratishda OsO₄ holidabosh-qa idishga oʻtkaziladi. Osmiy qotishmalari aniq oʻlchov asboblari oʻklarini tayyorlashda, radiotexnikada, kompozitsion materiallar olishda, birikmalari esa katalizatorlar sifatida tibbiyotda va fotografiyada ishlatiladi.
Beshta platinoiddan to'rttasining kashf etilishi tarixi ikki ingliz olimi, ikki zamondoshi nomi bilan bog'liq. Uilyam Vollaston 1803 - 1804 yillarda palladiy va rodiyni va yana bir ingliz Smitson Tennantni (1761 - 1815), 1804 yilda - iridiy va osmiyni kashf etdi. Ammo agar Vollaston xom platinaning suvda erigan qismidan ikkala "o'z" elementini topsa, Tennant erimaydigan qoldiq bilan ishlashda omadli edi: ma'lum bo'lishicha, bu iridiy va osmiyning tabiiy qotishmasi edi.
Xuddi shu qoldiq uchta taniqli frantsuz kimyogarlari - Collet-Descoti, Fourcroix va Vuakelin tomonidan o'rganilgan. Ular tadqiqotni Tennantdan oldin ham boshlaganlar. Unga o'xshab, ular xom platina eritilganda qora tutun chiqishini kuzatdilar. Unga o'xshab, ular erimaydigan qoldiqni kaustik kaliy bilan birlashtirib, hali ham erigan birikmalarni olishga muvaffaq bo'lishdi. Fourcroix va Vauquelin xom platinaning erimaydigan qoldig'ida yangi element mavjudligiga shunchalik ishonch hosil qilishdiki, ular unga oldindan nom berishdi - pten - yunoncha ptenos - qanotli. Ammo faqatgina Tennant bu qoldiqni ajratib, ikkita yangi element - iridiy va osmiy mavjudligini isbotlashga muvaffaq bo'ldi.
Osmiy elementning nomi yunoncha osē so'zidan kelib chiqqan bo'lib, "hid" degan ma'noni anglatadi. Bir vaqtning o'zida xlor va sarimsoq hidlariga o'xshash yoqimsiz bezovta qiluvchi hid, osmiridiyning gidroksidi bilan birlashishi mahsuloti eritilganda paydo bo'ldi. Bu hidning tashuvchisi osmiy angidrid yoki osmiy tetroksid OsO ₄ edi. Keyinchalik ma'lum bo'ldiki, osmiyning o'zi ham juda zaifroq bo'lsa ham, xuddi shunday yomon hidga ega. Yupqa maydalangan, u havoda asta-sekin oksidlanib, OsO₄ ga aylanadi .

Osmiy metall

Osmiy – kulrang - ko'k tusli oq metall. U barcha metallar ichida eng og'ir (uning zichligi 22,6 g/sm³) va eng qattiqlaridan biridir. Biroq, osmiy shimgichni kukunga aylantirish mumkin, chunki u mo'rt. Osmiy taxminan 3000° C haroratda eriydi va uning qaynash nuqtasi hali aniq aniqlanmagan. U 5500° C atrofida joylashgan deb ishoniladi.
Boshqa platina metallari orasida osmiyning o'rni haqida bir necha so'z. Tashqi tomondan, u ulardan unchalik farq qilmaydi, lekin bu guruhning barcha metallari orasida eng yuqori erish va qaynash nuqtalariga ega bo'lgan osmiydir, u eng og'irdir. U, shuningdek, platinoidlarning eng kam "olijanob" deb hisoblanishi mumkin, chunki u allaqachon atmosfera kislorodi bilan oksidlanadi. xona harorati(mayda bo'lingan holatda). Va osmiy barcha platina metallarining eng qimmatidir. Agar 1966 - yilda jahon bozorida platina oltindan 4,3 baravar qimmatroq, iridiy esa 5,3 baravar qimmatroq bo'lgan bo'lsa, osmiy uchun xuddi shunday koeffitsient 7,5 ga teng edi.^[4]
Boshqa platina metallari singari, osmiy ham bir nechta valentlikka ega: 0, 2+, 3+, 4+, 6+ va 8+. Ko'pincha siz tetra- va olti valentli osmiy birikmalarini topishingiz mumkin. Ammo kislorod bilan o'zaro ta'sirlashganda u 8+ valentlikni namoyon qiladi.
Boshqa platina metallari singari, osmiy ham yaxshi komplekslashtiruvchi vositadir va osmiy birikmalarining kimyosi, aytaylik, palladiy yoki ruteniydan kam emas.

Angidrid va boshqalar

Shubhasiz, osmiyning eng muhim birikmasi uning tetroksidi. OsO ₄ yoki osmiy angidrid bo'lib qoladi. Elementar osmiy kabi, OsO ₄ katalitik xususiyatlarga ega; . OsO ₄ eng muhim zamonaviy sintezda qo'llaniladi dorivor mahsulot- kortizon. Hayvon va o'simlik to'qimalarining mikroskopik tadqiqotlarida osmiy tetroksid binoni preparati sifatida ishlatiladi. OsO ₄ juda zaharli bo'lib, terini, shilliq pardalarni kuchli bezovta qiladi va ayniqsa ko'zlarga zararli. Bu bilan har qanday ish foydali modda juda ehtiyotkorlik talab qiladi.
Tashqi tomondan, sof osmiy tetroksid juda oddiy ko'rinadi - suvda va uglerod tetrakloridida eriydigan och sariq rangli kristallar. Taxminan 40 ° C haroratda (yaqin erish nuqtalari bilan OsO ₄ ning ikkita modifikatsiyasi mavjud) ular eriydi va 130 ° C da osmiy tetroksid qaynaydi.^[12]
Boshqa osmiy oksidi - OsO ₂ - suvda erimaydigan qora kukun - amaliy qiymat ega emas. Shuningdek, hali topilmadi amaliy qo'llash va 76-sonli elementning boshqa ma'lum birikmalari - uning xloridlari va ftoridlari, yodidlari va oksixloridlari, OsS ₂ sulfid va OsTe ₂ tellurid - pirit tuzilishga ega qora moddalar, shuningdek, ko'plab komplekslar va ko'pchilik osmiy qotishmalari. Faqatgina istisnolar - 76-sonli elementning boshqa platina metallari, volfram va kobalt bilan ba'zi qotishmalari. Ularning asosiy iste'molchisi - asboblar.

Osmiy qanday olinadi

Mahalliy osmiy tabiatda uchramaydi. U har doim minerallarda boshqa platina guruhi metalli iridiy bilan bog'langan. Osmik iridiy minerallarining butun guruhi mavjud. Ulardan eng keng tarqalgani bu ikki metalning tabiiy qotishmasi bo'lgan nevyanskitdir. U ko'proq iridiyni o'z ichiga oladi, shuning uchun nevyanskit ko'pincha oddiy osmiy iridiy deb ataladi. Ammo yana bir mineral - sisertskit - iridid ​​osmiy deb ataladi - u ko'proq osmiyni o'z ichiga oladi . Bu minerallarning ikkalasi ham og'ir, metall nashrida va bu ajablanarli emas - ularning tarkibi shunday va o'z-o'zidan ma'lumki, osmik iridiy guruhining barcha minerallari juda kam uchraydi.
Ba'zida bu minerallar mustaqil ravishda topiladi, lekin ko'pincha osmiy iridiy tabiiy xom platinaning bir qismidir. Ushbu foydali qazilmalarning asosiy zahiralari SSSR (Sibir, Ural), AQSh (Alyaska, Kaliforniya), Kolumbiya, Kanada va Janubiy Afrika mamlakatlarida to'plangan.
Tabiiyki, osmiy platina bilan birga qazib olinadi, ammo osmiyni tozalash boshqa platina metallarini izolyatsiya qilish usullaridan sezilarli darajada farq qiladi. Ularning barchasi, ruteniydan tashqari, eritmalardan cho'ktiriladi, osmiy esa uni uchuvchi tetroksidga nisbatan distillash orqali olinadi.
Ammo OsO₄ distillashdan oldin osmiy iridiyni platinadan, keyin esa iridiy va osmiyni ajratish kerak.
Platina aqua regia ichida eritilganda, osmik iridiy guruhining minerallari cho'kindida qoladi: hatto barcha erituvchilarning bu erituvchisi ham bu eng barqaror tabiiy qotishmalarni yengib chiqa olmaydi. Ularni eritmaga keltirish uchun cho'kma sakkiz baravar ko'p rux bilan qotishtiriladi - bu qotishma nisbatan oson kukunga aylanadi. Kukun bariy peroksid BaO₃ bilan sinterlanadi, so'ngra hosil bo'lgan massa azot va aralashma bilan ishlov beriladi. xlorid kislotasi to'g'ridan-to'g'ri distillash apparatida - OsO ₄ ni distillash uchun.
Ishqoriy eritma bilan ushlanadi va Na ₂ OsO ₄ tarkibidagi tuz olinadi. Ushbu tuzning eritmasi giposulfit bilan ishlanadi, shundan so'ng osmiy ammoniy xlorid bilan Fremi tuzi Cl ₂ shaklida cho'ktiriladi. Cho'kma yuviladi, filtrlanadi va keyin kamaytiruvchi olovda yondiriladi. Shu tarzda, hali yetarlicha sof bo'lmagan shimgichli osmiy olinadi.^[5]
Keyin u kislotalar (HF va HCl) bilan ishlov berish orqali tozalanadi va vodorod oqimidagi elektr pechida yana qaytariladi. Sovutgandan so'ng, metall 99,9% gacha O ₃ tozaligi bilan olinadi.
Takova klassik sxema osmiyni olish - hali ham juda cheklangan ishlatiladigan metall, juda qimmat metall, lekin juda foydali.