دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
همه چیز درباره عنصر اسمیوم(Os)
اسمیوم ، (به انگلیسی : Osmium) با علامت اختصاری Os و عدد اتمی ۷۶، عنصری از جدول تناوبی در دسته فلزات واسطه است که در ادامه بیشتر با آن آشنا می شوید. با دانشچی همراه باشید.
اسمیوم از گروه پلاتین است و با چگالی ۲۲.۵۹ گرم بر سانتی‌متر مکعب متراکم‌ترین عنصر موجود در طبیعت و کمیاب‌ترین فلز در پوسته زمین است. یک فلز انتقالی سخت و شکننده به رنگ آبی متمایل به خاکستری یا آبی مایل به سیاه از خانواده پلاتین می‌باشد.
عنصر اوسمیوم اگر سخترین فلز نباشد یکی از سخترین فلزهاست که در بعضی آلیاژها همراه پلاتین و ایریدیوم استفاده می‌شود. اوسمیوم به صورت غیرترکیبی به صورت آلیاژ در سنگ معدن پلاتین یافت می‌شود و تترواکسید آن برای رنگی کردن بافت ها ( در آزمایشگاه ها ) و در انگشت نگاری استفاده می‌شود. آلیاژهای اوسمیوم در نوک خودکارهای ساچمه‌ای و نقاط تماس الکتریکی و مواردی که نیاز به دوام و سختی بالایی دارند، استفاده می‌شود.
شناسنامه اسمیوم
عدد اتمی : ۷۶
جرم اتمی : ۱۹۰.۲۳
نقطه ذوب : C° ۳۰۲۷
نقطه جوش : C° ۵۰۱۲
شعاع اتمی : Å ۱.۹۲
ظرفیت : ۴
رنگ : سفید خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : ۸
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 840
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d6
شعاع یونی : Å ۰.۶۳
الکترونگاتیوی : ۲.۲
حالت اکسیداسیون : ۲,۳,۴,۶,۸
دانسیته : ۲۲.۶
گرمای فروپاشی : Kj/mol 31.8
گرمای تبخیر : Kj/mol 746
مقاومت الکتریکی: Ohm m 0.0000000917
گرمای ویژه: J/g Ko 0.13
دوره تناوبی :۶
تاریخچه اسمیوم
عنصر اوسمیوم که یونانی آن osme به معنی “رایحه” می باشد در سال ۱۸۰۳ توسط Smithson Tennant در لندن به همراه ایریدیوم در همسایگی عمل حل پلاتین در تیزاب سلطانی ( Aqua Regia ) بود کشف شد.
پیدایش اسمیوم
این فلز انتقالی به صورت طبیعی در iridiosmium یک آلیاژ طبیعی ایریدیوم و اوسمیوم و در خاک های رودخانه مملو از پلاتین، در کوهای اورال و آمریکای شمالی و جنوبی یافت می شود. این فلز هم چنین در سنگ معدن های نیکل دار، در منطقه Sudbury, Ontario به همراه دیگر فلزات گروه پلاتین یافت می شود. اگر چه فلزات پلاتین در این معادن کم است، حجم بالای سنگ معدن نیکل فرآوری شده، بازیافت این فلز را نظر اقتصادی با صرفه می سازد.
ویژگی های اسمیوم
اوسمیوم به خاطر چگالی بالای آن معمولا به عنوان سخترین فلز که حتی از ایریدیوم هم سختتر است، شناخته می‌شود. البته محاسبات در شبکه فضایی از محاسبات معمولی که چگالی kg/m3 22650 را به ایریدیوم و kg/m3 22661 را به اوسمیوم اختصاص می‌دهد، دقیقتر بوده و نتایج مورد اطمینانتری را ارائه می‌دهد.
بنابراین در حال حاضر نمی‌توان یک مرز مشخصی را از نظر چگالی برای اوسمیوم و ایریدیوم قائل شد، چرا که آنها کاملا به هم نزدیک هستند. این فلز در میان خانواده پلاتین بیشترین دمای ذوب و پایینترین فشار بخار را داراست. حالتهای اکسیداسیون معمولی اوسمیوم +۴ و +۳ می‌باشد، ولی حالتهای اکسیداسیون +۱ تا +۸ نیز مشاهده شده است.
کاربردهای عنصر اسمیوم
از آنجا که اکسید اسمیوم بی‌نهایت سمی می‌باشد، به‌ندرت به‌صورت خالص از آن استفاده می‌شود و اغلب به صورت آلیاژ با دیگر فلزات در مواردی که نیاز به دوام بالا دارند، کاربرد دارد. آلیاژ اوسمیوم به همراه دیگر فلزات پلاتین بسیار سخت بوده و در مواردی که نیاز به آلیاژهای سخت دارند، مانند نوک خودکار ، سوزنهای گرامافون ، لوله ، محور ابزار ، لوازم گوناگون و اتصالات الکترونیک کاربرد دارد.
تترو اکسید اوسمیوم برای تشخیص اثرانگشت و رنگ کردن بافتهای چرب برای اسلایدهای میکروسکوپی کاربرد دارد. آلیاژ ۹۰% پلاتین و ۱۰% اوسمیوم در کاشت های جراحی مانند ضربان ساز و جایگزینی دریچه های ریوی استفاده می‌شود.
ایزوتوپ های اسمیوم
اوسمیوم هفت ایزوتوپ طبیعی دارد که پنج تا از آنها پایدارند: Os-187، Os-188، Os-189، Os-190 و Os-192 که فراوان ترین آنها می‌باشد. Os-184 , Os-186 نیمه عمر زیادی داشته و برای اهداف کاربردی می‌توان آنها را ایزوتوپ پایدار در نظر گرفت. Os-187 دخترخوانده Rhenium -187 بوده که نیمه عمر آن ۴.۵۶ x 1010 می‌باشد و اغلب با نسبت Os-187/Os-186 اندازه گیری می‌شود.
این نسبت ، همانند نسبت Re-187/Os-187 که همانند شهاب سنگ برای تعیین عمر زمین استفاده می‌شود. به هر حال مهمترین کاربرد قابل توجه اوسمیوم در تعیین تاریخ در ترکیب با ایریدیوم ، برای تجزیه و تحلیل لایه‌های کوارتز صدمه دیده ( Shocked Quartz ) در طول K-T boundary که به انقراض دایناسورها در ۶۵ میلیون سال پیش انجامید، می‌باشد.
اثرات اسمیوم بر روی سلامتی
تتراکسید اسمیم، OsO4، بسیار سمی است. غلظت آن در هوا کمتر از ۱۰-۷ g m-3 است و باعث جمع شدن ریه، ناراحتی پوست و آسیب شدید چشم می شود. به ویژه شیمیدانان خبره معتقدند که نباید به اکسید آن دست زد. تتروکسید اسمیم با تنفس بخار، گرد و غبار و یا خوردن وارد بدن می شود.
خطر تنفس: با تبخیر این ماده در دمای ۲۰°C، آلودگی هوا به سرعت بالا می رود.
تنفس: احساس سوختگی. سرفه. سردرد. خس خس کردن. نفس کوتاه کشیدن. اختلال در قوه بینایی. ممکن است این علائم با تاخیر ایجاد شوند.
پوست: سرخی. سوختگی پوست. درد. بی رنگی پوست. تاول.
چشم: قرمزی. درد. تار شدن بینایی. کاهش دید. سوختگی شدید.
علائم خوردن: شکم درد. احساس سوختگی. شوک یا غش.
خطرات شیمیایی: این ماده در اثر گرما تجزیه می شود و بخار اسمیوم را به وجود می آورد. این ماده اکسیدانت بسیار قوی ای می باشد و با مواد احتراق پذیر واکنش می کند. اسمیم با اسید هیدروکلریک واکنش داده و گاز سمی کلرین را به وجود می آورد. با آلکالن ها ها واکنش داده و ترکیبات ناپایداری را به وجود می آورد.
اثرات تماس کوتاه مدت با اسمیم: این ماده برای چشم، پوست و مجاری تنفسی خورنده است. تنفس این ماده باعث تورم ریه می شود. غلظت بالای این ماده باعث مرگ می شود. ممکن است این اثرات با تاخیر ایجاد شوند.
اثرات تماس طولانی مدت یا مکرر: تماس طولانی مدت یا مکرر با پوست باعث آماس پوست می شود. این ماده بر روی کلیه هم اثراتی دارد.
اثرات زیست محیطی عنصر اسمیوم
سمیت اسمیوم بسیار پایین است زیرا به آسانی به اکسید تبدیل می شود و به فرمی تبدیل می شود که بی ضرر است.
پیشنهادی: همه چیز درباره عنصر نقرهعنصر اسمیوم _ دانشچی
