關於鋨
鋨 - 一種稀有金屬，屬於鉑族。 它是在英國進行鉑反應實驗的結果。 鋨這個名字是在希臘語中給出的，在翻譯中意為“氣味”。這種貴金屬是什麼？它有什麼特點，有什麼好處？
故事
1803 年，英國化學家史密森·坦南特和威廉·H·沃拉斯坦偶然發現了這種元素。 作為鉑與酸（硫酸和硝酸）混合物反應的實驗結果，生成的沉澱中出現了令人不快的氣味，讓人聯想到氯和爛蘿蔔的臭味。 法國的 Collet-Descoti、Antoine de Fourquoy 和 Vauquelin 進行了類似的實驗。 作為他們研究的結果，他們還在鉑的不溶性沉澱物中發現了一種他們不知道的物質。
當時未知的物質被命名為Pten，但英國人的實驗證明這是兩種相似的物質——銥和鋨。
這些化學元素的發現通過坦南特 1804 年 6 月 21 日的書面通訊提交給倫敦皇家學會。 在門捷列夫的化學元素週期表中，金屬位於序數 76 之下。 在其純淨形式中，金屬塊中不存在金屬，因此其化學式以溶解形式呈現。
元素的提取是從二次原料中進行的 由於它從銥、鉑、鉑-鈀礦石或銅和鎳礦石中分離出來。世界上整個元素的年產量不超過1噸。
出生地
世界上最大的礦床值得注意的區域有 烏拉爾山脈 和 西伯利亞 在俄羅斯，北部州 阿拉斯加州 和西部州 加利福尼亞 在美國， 加拿大 在北美， 哥倫比亞 在南美洲和一些 南非國家, 澳大利亞, 島 塔斯馬尼亞.目前，認為有大量鋨礦床 南非布什韋爾綜合體，大部分物質都是在這裡開采的。鑑於該金屬最大的礦床位於南非，這種稀土金屬的世界價格相當高。 哈薩克斯坦 被認為是世界上唯一的鋨187主要出口國。中國雖然有鉑礦儲量，但鋨的含量並不高。
該物質以粉末形式儲存，由於它不會以晶體形式熔化，因此由於其物理特性，不可能在其上貼上商標。 為了製造這種金屬的錠，使用電子束或粉末的電弧加熱，也使用坩堝中的加熱。
特性
鋨以藍銀色金屬的形式出現。 這是密度最高的元素之一，其密度為每立方米 22,600 公斤，但同時，該物質相當脆弱，容易折斷和碎裂。它具有高比重，即使在相當高的溫度下也能發光。 由於參數和顯著的熔化溫度，很難對其進行加工。 在自然界中，它以七種同位素的形式存在，其中六種被認為是穩定的，它們是鋨184、鋨187、鋨188、鋨189、鋨190和鋨192。實驗室已獲得質量數為162～197的放射性金屬同位素，也有人為獲得了一些核異構體。
鋨，根據其特性，對所有生物體都有不利影響。
幾乎所有含有這種金屬的化合物都會對內臟器官、視覺和聽覺障礙造成損害。 如果鋨蒸氣中毒，會對身體造成不可逆轉的傷害和死亡。科學家對動物進行了實驗，結果是貧血迅速發展，肺功能缺乏正常功能。得出的結論是，這是一種快速發展的水腫。 用於醫學的四氧化鋨是一種非常具有腐蝕性的物質。 它有世界上最噁心的氣味。萬一中毒，皮膚受苦，顏色變為綠色或黑色，常伴有潰瘍和裂縫，久而久之會痊癒。
工業場所的員工面臨的風險最高；根據所有安全標準，他們只能穿著呼吸器和特殊服裝工作。 所有盛裝氧化鋨的容器均按規定密封保存。 為了獲得 Nevyanskite 礦物，使用王水將鉑轉化為溶液。 然後將生成的沉澱物用 8 倍的鋅處理——這種合金相對容易變成粉末狀態，然後與過氧化鋇熔合。下一步是在王水的幫助下處理所得物質，通過用於分離四氧化鋨的設備進行蒸餾。
通過將該物質暴露於鹼溶液，獲得鹽。 鹽溶液受影響 次亞硫酸鹽，因此，在氯化銨的幫助下，金屬已經以弗雷米鹽的形式沉澱。洗滌、過濾和煅燒沉澱物。所有這些行動的結果是海綿狀鋨。隨後，用酸提純，在電爐中在氫氣流下還原並冷卻。所以 獲得高達 99.9% 的鋨樣品。
化工
從化學的角度來看，這種元素的性質是驚人的。 其中最重要的是以下內容。
- 鋨完全不與鹼和酸反應。與鹼性熔體反應形成水溶性鋨酸鹽。與硝酸和鹽酸混合物的相互作用會產生極其緩慢的反應。
- 非常有毒，即使在微觀劑量下也是如此。特別有毒的是從鉑中分離出來的氧化鋨。
- 金屬的沸點無法確定，因為它特別難熔。
- 粉末中的金屬很容易與這些物質發生加熱反應：純氧、鹵素、硫酸或硝酸。
- 在各種化合物中，它的氧化物數從 -2 到 +8。最常見的是+2、+3、+4和+8。
- 能形成簇狀化合物。
- 主要礦物與固溶體有關，並以銥與鋨的合金為代表 - 這些是 sysertskite 和 nevyanskite。此外，Syserskite 有一個不同的名稱 - 鋨銥，和 nevyanskite - 鋨銥。
身體的
密度 鋨約為每立方厘米 22.61 克。水晶具有美麗的銀色光澤，具有從灰色到藍色的各種色調。 在錠中，出現深藍色，粉末 - 紫色。 所有金屬都有銀色光澤。該元素的毒性不允許其在珠寶行業中使用。 主要物理性質如下。
- 這種元素的熔點很高，在 3000 攝氏度以上的溫度下可能會熔化。
- 金屬沒有磁性。
- 驚人的硬度。添加這種金屬的合金具有更高的耐磨性、耐用性、防腐性和抗機械應力。
- 沸點為 5012 ºC。
- 莫氏硬度為 7。
- 維氏硬度為 3-4 GPa。
應用
由於元素本身的成本很高，這種金屬很少用於大規模工業生產。 基本上，鋨的範圍以化學工業為代表，用作催化劑。 四氧化鋨用於一些藥物。 在實驗室測試中，它用於對活組織進行染色，它確保了細胞結構的保存。
在航空航天工業中，使用鋨 在航空和火箭技術設備的電子設備中， 以及在製造中 核武器。 由於缺乏磁性， 金屬用於製造勞力士等品牌手錶。 鋨和鉑的合金用於 製造外科植入物 這些是起搏器或肺動脈瓣。
此外，鋨用於顯微鏡和製造高精度儀器。
有趣的事實
- 在大約 770 GPa 的鋨壓力下，電子在內部軌道中相互作用， 物質的結構保持不變。
- 鋨 岩石佔礦床總質量的0.5%。
- 由於密度高 金屬的外觀和實際質量差異很大。 因此，裝滿這種金屬粉末的 0.5 升塑料瓶會比裝滿水的 10 升桶重。
- 這種金屬進入前五名 昂貴的.
- 三盎司鋨的成本是商業機密，在開源中，您可以找到 1 克該物質的大致價格。
- 由於鋨的耐火性 在電燈的歷史上有所記載。 來自德國的科學家 K. Auer von Welsbach 提出了用鋨燈絲代替燈泡中的碳絲的建議。燈泡的能耗降低了 3 倍，照明也明顯改善。誠然，它很快就被更常見的鉭所取代，而鉭又被鎢所取代。
- 氨生產中的稀有金屬也發生了類似的情況。 目前使用的合成氨的方法是由德國化學家弗里茨哈伯於 1908 年開發的，如果不使用催化劑是不可能的。最初，當時使用的催化劑僅在顯著溫度條件下才顯示出它們的性能，並且效率不高，因此尋找替代品非常重要。卡爾斯魯厄高等技術學校實驗室的科學家們提出了使用精細分散的鋨作為催化元素的建議。測試結果證實了這個想法是值得的，催化溫度降低了100多攝氏度，氨產量顯著增加。誠然，在未來，鋨被拋棄了，但它有助於解決如此重要的問題。
鋨和其他稀有和獨特的金屬發揮作用 在各個行業中發揮重要作用.即使具有所有毒性，它也可以挽救人們的生命和健康。
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