免費試用
tab list
Rock Identifier
繁體中文
arrow
English
繁體中文
日本語
Español
Français
Deutsch
Pусский
Português
Italiano
한국어
Nederlands
العربية
主頁 應用程式 下載 常見問題
繁體中文
English
繁體中文
日本語
Español
Français
Deutsch
Pусский
Português
Italiano
한국어
Nederlands
العربية

自然鋨

Osmium

礦物下的一個物種

鋨(Osmium,舊譯作銤、鐭)是一種化學元素,符號為Os,原子序為76。鋨金屬堅硬、易碎,呈藍白色。鋨屬於鉑系過渡金屬,是自然界中密度最高的元素,密度有22.59 g/cm。鋨一般以痕量存在於自然中,大部份在鉑礦藏的合金當中。鋨與鉑、銥及其他鉑系元素形成的合金具有超強的耐用性和硬度,能用於製造鋼筆筆頭和電觸頭等。

硬度
硬度:

6 - 7

密度
密度:

22.59 g/cm³

關於自然鋨的一般資訊

拍照即可即時識別岩石
拍照即可即時識別岩石/寶石/礦物並分析其屬性,快速了解其特性、市場價值、收藏建議、護理、真假辨別和健康風險等。
免費下載 App

自然鋨的物理特性

顏色
白色
條痕
灰色
硬度
6 - 7 , 堅硬
密度
22.59 g/cm³, 重量明顯較重
qrcode
Img download isoImg download android

自然鋨的化學特性

化學式
(Os,Ir,Ru)
列出的元素
Os
常見雜質
Pt,Rh,Pd

自然鋨的特徵

全面的岩石特性指南
深入探索岩石類型、特徵和形成方面
免費下載 App

自然鋨的特徵

鋨可以形成氧化態為−2至+8的化合物。最常見的氧化態有+2、+3、+4和+8。+8態是任何元素可達至的最高氧化態,除鋨以外擁有+8態的只有氙、釕、�、銥、鈈和鋦(尚未確定)。氧化態為−1和−2的Na2[Os4(CO)13]和Na2[Os(CO)4]反應性很強,可用於合成鋨的原子簇化合物。 最常見的+8態化合物是鋨粉末在空氣中形成的四氧化鋨。四氧化鋨是一種淺黃色晶體,揮發性高,可溶於水,味道很強,具有毒性。鋨粉末的味道與四氧化鋨一樣。四氧化鋨與鹼反應會形成紅色的鋨酸OsO4(OH)2−2,與氨則形成次氮基鋨酸OsO3N−。四氧化鋨在130 °C氣化,是一種強氧化劑。相比之下,二氧化鋨(OsO2)則是黑色的不揮發物質,反應性和毒性也遠低於四氧化鋨。 具有主要用途的鋨化合物只有兩種:四氧化鋨在電子顯微鏡照相中用以對組織染色,並在有機合成過程中作烯烴的氧化劑;不揮發的鋨酸鹽則用在有機氧化反應當中。 鋨可以形成各種鹵化物,包括五氟化鋨(OsF5)、三氯化鋨(OsCl3)、三溴化鋨(OsBr3)、三碘化鋨(OsI3)等等。鋨的氧化態較低時,大直徑的鹵素可以使兩者的化合物更加穩定,所以以上的三鹵化物存在,但三氟化鋨(OsF3)尚未被發現。唯一一種氧化態為+1的鋨化合物是碘化鋨(OsI)。鋨在一些羰基配合物中的氧化態為0,例如十二羰基三鋨(Os3(CO)12)。 鋨在氧化態較低時,強σ供體(如胺)和π受體(含氮的雜環化合物)都可以增加其穩定性;氧化態較高時,強σ和π供體都可增強穩定性,如O2−和N3−。 雖然鋨能以多種氧化態形成化合物,但是純金屬鋨在標準溫度和壓力下可抗禦所有酸和鹼的侵蝕,甚至包括王水。

自然鋨的形成

鋨是地殼中最稀少的穩定元素,平均質量分數在大陸地殼中為每兆50個。鋨在自然界中以遊離態或天然合金形式存在;特別是銥鋨合金、富含鋨的鋨銥礦及富含銥的銥鋨礦。在鎳和銅礦床中,鉑族金屬以硫化物(如(Pt,Pd)S)、碲化物(如PtBiTe)、銻化物(如PdSb)和砷化物(如PtAs2)形式存在;在所有這些化合物中,鉑被少量的銥和鋨取代。與所有鉑族金屬一樣,鋨也自然存在於與鎳或銅的合金中。在地殼中,鋨和銥在三種地質結構中濃度最高:火成岩礦床(從下部侵入的地殼)、隕石坑,以及從前述結構重新形成的礦床。已知最大的原始儲量位於南非的布希維爾德火成岩複合體,儘管俄羅斯諾里爾斯克附近的大型銅鎳礦床和加拿大的薩德伯里盆地也是鋨的主要來源。較小的儲量位於美國。哥倫比亞喬科省的前哥倫布時期人們利用的沖積礦床仍然是鉑族金屬的來源。第二大沖積礦床在俄羅斯的烏拉爾山脈,現在仍在開採。

自然鋨的文化意義

終極岩石文化指南
揭示岩石文化的奧秘 - 探索用途、歷史和治療屬性
免費下載 App

自然鋨的用途

由於鋨的氧化物具有高揮發性和高毒性,而鋨金屬容易形成氧化物,所以其金屬態的應用很少。人們一般使用的是耐用性很強的鋨合金。銥鋨合金非常堅硬,可同其他鉑系金屬用於製造需耐用的鋼筆筆頭、機器樞軸及電觸頭等。1945年至1955年左右的留聲機唱針頭也含有銥鋨合金。雖然鋨合金比鋼和鉻耐用,但是卻遠比藍寶石和鑽石遜色,因此最終被淘汰了。 四氧化鋨可用於指紋識別,以及在光學和電子顯微鏡照相中對脂組織進行染色。四氧化鋨的氧化性很強,所以能與未飽和碳﹣碳鍵反應,從而連接油脂。因此在染色的同時,它還會固定生物膜。鋨原子的電子密度極高,在透射電子顯微鏡(TEM)下能大大提高對比度。未經處理的碳物質在TEM下的對比度很低(見圖)。鐵氰化鋨(OsFeCN)也有染色兼固定的性質。 四氧化鋨和鋨酸鉀是化學合成過程中重要的氧化劑,但都是劇毒。夏普萊斯不對稱雙羥基化反應中,鋨酸將雙鍵轉換為鄰二醇。巴里·夏普萊斯因這一發現而在2001年獲得諾貝爾化學獎。OsO4非常昂貴,所以化學家一般改用KMnO4。雖然產量會降低,但後者的價格遠沒有鋨高。 1898年,奧地利化學家卡爾·奧爾·馮·威爾斯巴赫(英語:Carl Auer von Welsbach)(Auer von Welsbach)發明了用鋨作為燈絲的電燈,並在1902年推出市場。不過,鎢的熔點是所有金屬中最高的,用於電燈時還能增加光效和延長燈泡壽命,所以在幾年後就把鋨淘汰了。 和鈀相似,鋨粉末可有效吸收氫原子,因此有潛力作金屬氫化物電池電極。不過鋨價格高昂,而且會與氫氧化鉀(最常用的電池電解質)反應。 鋨的紫外線反射率很高:鋨對600 Å波長的反射率是金的兩倍。鋨因此被用於大小有限的太空紫外光譜儀。多個太空太空梭任務曾搭載鍍鋨鏡子進入太空,但不久後人們發現近地軌道中的氧自由基足以破壞鋨塗層。 斯堪地那維亞的某些醫院在對關節炎病人進行滑膜切除術時,需病人服食四氧化鋨(OsO4)。雖然四氧化鋨有毒,但並沒有病人長期副作用的報告,因此某些鋨化合物可能可以和生物體相容。2011年,科學家宣稱鋨(VI)和鋨(II)化合物在活體內有抗癌的作用,且有潛力作抗癌藥物。

大家也會問的常見問題

拍照即可快速獲得岩石答案
拍照即可即時識別岩石並獲得關於特性、市場價值、收藏建議、護理、真假辨別和健康風險等的答案。
免費下載 App