锇

锇是元素周期表中Ⅷ族元素。铂系(钌、铑、钯、锇、铱、铂)元素之一。元素符号Os，原子序数76，原子量190.2。1804年英国坦南特等从粗铂用王水溶解后的残渣中分离出锇。地壳中含量为1×10-7%(质量)，常与铂系其他元素共生，如原铂矿、镍黄铁矿、硫化镍铜矿、灰铱锇矿、锇铱合金等。锇为灰蓝色金属，熔点2 700℃，沸点高于5 300℃，密度22.48克/厘米3。质硬而脆。块状金属锇化学性质不活泼，在空气和潮湿环境中稳定，海绵状或粉状锇在室温下会逐渐被氧化成四氧化锇。
锇主要用作铂系金属合金的硬化剂，以制造各种耐磨耐蚀的硬质合金。锇与铱、铑、钌、铂等制成的合金可用于制作仪表、电器的触点、插头。锇铱合金可作钢笔尖、电唱机针头、指南针、仪器仪表的枢轴等。在电子管工业中，将锇蒸气冷凝到电子管的灯丝上，可使阴极发射电子的能力增强。四氧化锇可被某些生物物质还原成黑色的二氧化锇，所以有时在电子显微镜检查中用作组织染色剂。四氧化锇也用于有机合成。金属锇无毒。四氧化锇有强烈的刺激性和毒性，对皮肤、眼睛和上呼吸道都有严重的伤害作用。

金属锇为灰蓝色，是已知元素中密度仅低于铱的金属。锇原子为密集六方晶体结构，是一种非常硬的金属，高温硬而脆，1473K温度下的i觅度HV为2940MPa，很难进行加工，锇有鸲。0s、"‘Os两种同位素，其半衰期分别为97d、700d。
锇原子的外电子层构型为[Xe]5d。6s2。锇有从一2到+8的10种价态，常见价态为+2、+3、+4、+6、+8，最常见稳定的化合物是+4、+8价化合物。锇在酸性溶液中的特征价态为+3、+4和+8，容易从一种价态变为另一种价态。
致密锇不溶于酸和王水，粉状锇可被热沸硫酸或浓硝酸氧化生成0s0。。锇粉在室温的空气中可被氧化，于773K温度下燃烧。未经煅烧的海绵锇在空气中容易自燃，生成0s0。。锇和碱金属氯化物混合加热氯化时，生成氯锇酸盐MezOscl。(Me代表碱金属)。这类氯锇酸盐能被水蒸气分解成HCl和Osot。锇和碱(Na0H、KOH、Na2C03)、氧化剂(Na202、NaN03)一起熔融生成可溶于水的锇酸盐Mezosot。当酸化锻(Ⅵ)的水溶液时会发生生成锇(Ⅶ)和锇(Ⅳ)的反应。

锇的地壳丰度为1×10-7%。主要产于和基性、超基性岩有关的铬铁矿、铜铁矿和砂矿中，少数产于钼矿。主要矿物为与铱形成的金属间化合物，并含少量钌、铂。如： 铱锇矿含Ir65.4%～79.1%、Os13.4%～31.2%，钌少量;铂锇钌矿含Pt46.6%～72.6%、Os18%～49.3%、Ru7.6%; 钌锇铱矿含Ir43.1%～51.4%、Os33.1%～38.5%、Ru10.7%～14.7%; 锇铱矿含Os41.8%～86.5%、Ir12.3%～18.9%、Ru0%～8.9%; 锇铱钌矿含Os41.4%～49.5%、Ir19.6%～41. 0%、Ru10.9%～18.6%。另外，含铂族金属较高的铁陨石中锇的最高含量可达17g/t。锇有质量数184、186、187、188、189、190、192 7个天然同位素，其丰度 (质量分数ω/%) 分别为0.018、1.59、1.64、13.3、16.1、26.4和41.0。锇主要产自前苏联和南非等地。

由于金属锇的硬脆特性，它几乎没有什么用途。然而，粉末状的粉末虽然有毒 性和恶臭，但可以在高压和高温下烧结，形成一些有用的产品。它的主要用途 是作为一种合金制造设备，耐磨损，耐用。
作为一种合金，锇没有恶臭和毒性。有些产品是圆珠笔和自来水笔的笔尖，唱 机用的针，指南针的枢轴。锇合金也用于特殊开关和其他需要减少摩擦磨损的 装置上的接触点。另一种用途是为动物组织染色，用显微镜检查以提高标本的 对比度。

锇有41种同位素，其中5种是稳定的，两个是具有很长半衰期的天然放射性同位 素。以下是稳定同位素在地壳中元素自然存在的丰度：Os-187 = 1.6％，Os- 188 = 13.29％，Os-189 = 16.21％，Os-190 = 26.36％和Os-192 = 40.93％。 剩余两种天然放射性同位素在地球上的丰度：Os-184 = 0.02％和Os-186 = 1.59％。在核反应堆和粒子加速器中人工产生的锇的所有其他同位素都是放射 性的。

从锇铱矿或含铂族金属铜镍共生硫化矿至产出纯锇一般经过铂族金属富集、铂族金属分离和锇精炼三个阶段，从含锇铂族金属精矿或锇铱矿生产锇粉的原则工艺流程如下图。

从含锇铂族金属精矿制取锇粉的工艺流程
从含铂族金属铜镍共生硫化矿提取锇先重选、浮选后得到含铂族金属铜镍共生硫化矿精矿。在含铂族金属铜镍共生硫化矿精矿熔炼和吹炼中，贵金属富集在中间产物高镍锍或铜镍合金中，此时锇的富集率取决于熔炼、吹炼的气氛和条件。在氧化气氛下锇的损失大，富集率低于其他铂族金属。此外，锇的氧化挥发损失主要发生在物料熔化前的升温阶段，一旦物料熔化，锇即被金属捕集，进一步的氧化挥发损失较小。从高镍锍或铜镍合金中分离贱金属后，便得到40%的含锇铂族金属精矿。从含铂族金属铜镍共生硫到产出含锇铂族金属精矿的过程属铂族金属富集阶段 (见铂)。
从含锇铂族金属精矿中分离锇的最好方法是将锇氧化为OsO4蒸馏，并用碱液吸收得锇吸收液。在铂族金属分离过程中先蒸馏提取锇、钌，可避免或减少这两种金属的损失。
锇吸收液经重蒸馏精制、沉淀出氯锇酸铵并在氢气中煅烧产出锇粉的过程属锇精炼阶段。

大多数锇的氧化物是无害的，但如果吸入或摄入是有毒的。这种化合物是剧毒的。它是一种强氧化剂，可溶于水，会氧化皮肤各层组织，造成严重烧伤。 用于制合金、氨和有机物氢化的催化剂、光谱分析、机器轴承等。用作催化剂。耐腐蚀、耐磨的铱锇合金用于制电气触点、仪器枢轴、电唱机针头、钢笔尖等。 锇在铂矿中以锇铱合金形式存在。通常由锇酸盐溶液以硫化物或氢氧化物形式沉淀出来,然后在氢气氛中还原制得。