خصائص معدن الأوزميوم Osmium . هو معدن من عناصر المجموعة الثامنة في الجدول الدوري، وأكثرها كثافة، اكتشف في بداية القرن التاسع عشر لنتعرف معاً في هذا المقال على عنصر الأوزميوم وأهم خصائصه.
ما هو الأوزميوم Osmium
الأوزميوم (Osmium) هو معدن فضي لامع يقع في المجموعة الثامنة من الجدول الدوري، والتي تسمى بمجموعة المعادن البلاتينية. رمزه الكيميائي OS وله رقم ذري 76 في الجدول الدوري وهو من أكثر المعادن المعروفة كثافة، لا يتأثر بالماء والأحماض، إلا أنّه يذوب مع القلويات المنصهرة. وقد اكتشف في عام 1803 في لندن بواسطة الكيميائي الإنجليزي سميثسون تينانت بشكل ممزوج مع معادن بلاتينية أخرى.
تواجد معدن الأوزميوم Osmium في الطبيعة
هو معدن نادر موجود في روسيا وأمريكا الشمالية والجنوبية. يصنف من العناصر الأقل وفرة في الكرة الأرضية بنسبة لا تتجاوز جزء بالمليون، وبالرغم من ذلك، يوجد الأوزميوم في السبائك الأصلية مع معادن بلاتينية أخرى: حيث تصل نسبته حتى 80% في siserskite، وتصل لـ 25% في aurosmiridium ويوجد أيضاً في iridosmine، وبكميات طفيفة في البلاتين الأصلي.
لا تتجاوز كمية انتاجه 100 كغ كل عام. حيث أن الطلب ضئيل عليه، بسبب صعوبة تصنيعه.
نظائر معدن الأوزميوم Osmium
تعرّف النظائر بأنها شكل مختلف للعنصر، تختلف عن بعضها البعض تبعاً لعدد كتلتها وهو الرقم الموجود على يمين اسم العنصر حيث يمثل عدد الكتلة عدد البروتونات بالإضافة إلى النيوترونات في نواة ذرة العنصر. ففي العنصر الواحد يتساوى عدد البروتونات، ألا أن عدد النيوترونات يمكن أن يختلف في ذرة العنصر وهو ما يميز النظير والآخر. وبالنسبة للأوزميوم فإن العديد من نظائره المعروفة مشعّة إلا أنها عديمة الاستخدام، ويعرف النظير المشع بأنه النظير الذي يتفكك ويطلق شكلاً من أشكال الإشعاع. حيث يتم إنتاج النظائر المشعة بإطلاق جزيئات صغيرة جدًا على الذرات. تلتصق هذه الجسيمات بالذرات وتجعلها منها مشعّة. يوجد للأوزميوم سبعة نظائر طبيعية. أكثرها وفرة: الأوزميوم 192 والأوزميوم 190 والأوزميوم 189، تشكل هذه النظائر الثلاثة 41% و 26.4% و 16.1% من الأوزميوم الطبيعي على الترتيب.
خصائص معدن الأوزميوم Osmium الفيزيائية
كما ذكرنا سابقاً يعتبر الأوزميوم معدن فضي لامع يتصف بالخصائص الآتية:
- درجة الانصهار تبلغ حوالي 3000 درجة مئوية (5400 درجة فهرنهايت).
- درجة الغليان فتبلغ حوالي 5500 درجة مئوية (9900 درجة فهرنهايت).
- كثافته 22.5 جرام لكل سنتيمتر مكعب في درجة حرارة 20 مئوية. حيث تعتبر هذه الأرقام الأعلى مقارنة مع أي معدن بلاتيني.
خصائص معدن الأوزميوم Osmium الكيميائية
- الكتلة الذرية له: 190.2 gr/mol.
- لا يتأثر بالحمض أو بالماء إلا أنه يميل إلى الذوبان في القلويات المنصهرة، خاصةً في حالة وجود عامل مؤكسد
مثل كلورات الصوديوم. - يتحد المعدن مع الأكسجين عند درجة حرارة 200 مئوية لتكوين رباعي أكسيد الأوزميوم (OsO4)، وهو مركب شديد السمية والذي يعتبر أيضاً المركب التجاري الوحيد المهم للأوزميوم.
استخدامات معدن الأوزميوم Osmium
كما ذكرنا في بداية المقال فالأوزميوم عنصر نادر جدًا وله استخدامات تجارية محدودة. ومع ذلك، يستخدم رباعي أكسيد الأوزميوم (OsO4) على نطاق واسع لأنه نشط للغاية. ويمكن ذكر أبرز استخداماته:
- يتم استخدامه في الصناعات كمحفز. – المحفز هو مادة تستخدم لتسريع أو إبطاء تفاعل كيميائي –
- كما أن لها استخدامًا كبيرًا في مجال التطبيقات الفضائية بسبب انعكاسه العالي.
- يتم استخدامه في المصابيح الكهربائية والمصابيح المتوهجة لزيادة خرج الضوء.
- ويتم استخدام رابع أكسيد الأوزميوم في الكشف عن بصمات الأصابع.
- يتم استخدامه كإلكتروليت في تطبيقات البطارية حيث يمكنه امتصاص ذرات الهيدروجين.
- ويتم استخدامه في رؤوس أقلام حبر.
الآثار الصحية للأوزميوم Osmium
إن بعض مركبات الأوزميوم خطيرة للغاية. فهي تهيج مجرى التنفس (الحلق والرئتين وما إلى ذلك) بالإضافة إلى
الجلد والعينين، حيث يجب التعامل مع هذه المركبات بحذر شديد، وخصوصاً رابع أكسيد الأوزميوم.
إن رباعي أكسيد الأوزميوم (OsO4)، مركب شديد السمية. يمكن أن تتسبب تراكيزه في الهواء والتي تصل إلى 0.1 بالمليون غ/المتر المكعب، في احتقان الرئة وتلف الجلد وتلف شديد بالعين. حيث يمكن امتصاص رابع أكسيد الأوزميوم في الجسم عن طريق استنشاق أبخرته. وتكمن مخاطر الاستنشاق بإمكانية وصول نسب التلوث إلى قيم
ضارة في الهواء وبسرة كبيرة عند تبخر هذه المادة بدرجة حرارة 20 مئوية فقط.
أما أخطاره الكيميائية: فتكمن بتحلل المادة عند التسخين منتجة أبخرة من الأوزميوم. وهي عبارة عن مادة مؤكسدة قوية تتفاعل مع المواد القابلة للاحتراق. كما يتفاعل أيضاً مع حمض الهيدروكلوريك لتكوين غاز الكلور السام.
الآثار البيئية لمعدن الأوزميوم Osmium
يتوقع أن تكون السمية البيئية للأوزميوم منخفضة جدًا بسبب قوته كمؤكسد، مما يجعل منه يتحول بسهولة إلى ثاني
أكسيد، وهو شكل من المعدن غير ضار بشكل مقبول.
وفي الختام نرجو أن نكون قد قدمنا معلومات مفيدة عن هذا العنصر النادر بأسلوب مبسط وإلى لقاء في مقال قادم عن
عنصر جديد آخر.