Os Osmiyum

Osmiyum

Osmiyum (Os)
H Periyodik cetvel He Li Be   B C N O F Ne Na Mg   Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba   Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra   Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo       La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Temel özellikleri
Atom numarası	76
Element serisi	Geçiş metalleri
Grup, periyot, blok	8, 6, d
Görünüş	Gümüşi
Atom ağırlığı	190,23 g/mol
Elektron dizilimi	[Xe] 4f14 5d6 6s2
Enerji seviyesi başına Elektronlar	2, 8, 18, 32, 14, 2
Fiziksel Özellikleri
Maddenin hali	katı
Yoğunluk	22,59 g/cm³
Sıvı haldeki yoğunluğu	20 g/cm³
Ergime noktası	3306 °K 3033 °C 5491 °F
Kaynama noktası	5285 °K 5012 °C 9054 °F
Ergime ısısı	57,85 kJ/mol
Buharlaşma ısısı	738 kJ/mol
Isı kapasitesi	24.7 (25 °C) J/(mol·K)
Atom özellikleri
Kristal yapısı	Hacim merkezli hegzagonal
Yükseltgenme seviyeleri
Elektronegatifliği	2,2 Pauling ölçeği
İyonlaşma enerjisi	1. 840 kJ/mol
Atom yarıçapı	135 pm
Atom yarıçapı (hes.)	pm
Kovalent yarıçapı	144±4 pm
Van der Waals yarıçapı	pm
Diğer özellikleri
Elektrik direnci	81,2 nΩ·m (20°C'de)
Isıl iletkenlik	87,6 W/(m·K)
Isıl genleşme	5,1 µm/(m·K) (25°C'de)
Ses hızı	4940 m/s (20 °C'de)
Mohs sertliği	7,0
Vickers sertliği	MPa
Brinell sertliği	3920 MPa

Osmiyum, simgesi Os, atom numarası 76, atom ağırlığı 190,23 akb, ergime noktası 3045,0 °C, kaynama noktası 5027,0 °C olan bir geçiş metalidir. Oda sıcaklığında 22.59 g/cm³ ile bilinen en ağır yoğunluklu metaldir. Gümüşi renkte bulunur. Yunanca koku manasına gelen osmë 'den gelir. Tükenmez kalemlerin toplarında, bazı aletlerin millerinde ve flamanlarda kullanılır. Platin ile birlikte çıkar.

Bulunması

1803'te Smithson Tenant tarafından bulunan bu metal, platin yataklarında çok zor bulunan, platin yatağının kalitesini belirleyen bir elementtir. Uysal ve ark. (2007, 2008) tarafından yayımlanan bilimsel çalışmalarda Türkiye'nin değişik bölgelerindeki kromitit cevherlerinin ortalama 80-100 ppb civarında osmiyum içeriğine sahip olduğu, toplam PGE (Os, Ir, Ru, Rh, Pt, Pd) içeriklerinin ise ortalama 250-300 ppb civarında olduğu ortaya konulmuştur.

Kullanım Alanları

Klor gazı içinde kimyasal buğu taşınımı (CVT) yöntemiyle elde edilen Osmiyum kristali.

Osmiyumun oksit bileşeninin zehirli olması nedeniyle nadiren kendi saf hâliyle kullanılır. Osmiyum metalinin en büyük kullanım alanı, diğer metallerle çok sert alaşımların oluşturulmasıdır. Bu alaşımlar, çeşitli aletlerde kullanılan millerin, fonograf iğnelerinin, dolmakalem uçlarının ve benzeri aletlerin yapımında kullanılır. Osmiyum tetraoksit, parmak izi tespitinde ve mikroskopla incelenmek üzere hazırlanan yağlı doku preparatlarının boyanmasında kullanılır. Kuvvetli bir oksidan olarak yağları tutar ve bu nedenle biyolojik zarların onarılmasını sağlar. Bununla birlikte osmiyum atomları elektron sıklığına sahiptir. Bu durum OsO₄'ü farklı nitelikteki biyolojik malzemelerin TEM’de çalışılması için önemli bir boyama malzemesi yapar ve mikroskopta incelenmek üzere hazırlanan yağlı doku preparatlarının boyanmasında kullanılır. %90 platin ve %10’luk osmiyum alaşımı tıpta da cerrahi protezlerde kullanılmaktadır.

Osmiyumun 7 tane doğal olarak oluşan izotopu vardır. Bunlardan 5’i duraylı, diğer 2’si de çok uzun yarılanma ömrüne sahiptir.

Osmiyum metalinin işlenmesi oldukça zordur. Ancak toz ve sünger haldeki metal yavaşça osmiyum tetroksiti oluşturur. OsO4 çok toksiktir ve 130 °C'de kaynar. Havadaki 10^-7 g/m³ kadar düşük OsO₄ bile akciğerde, deri ve gözde ciddi hasarlara yol açabilir.

Osmiyum ilk olarak 1803'te Londra'da Smithson Tennant tarafından, Platin’in kral suyu (HCl ve HNO₃karışımı) ile çözülmesi sırasında arta kalan artık çözeltide saptanmıştır. Bu metal genellikle iridyum ve osmiyumun doğal alaşımı olan iridiosmiyumda ve Ural dağları ile Güney ve Kuzey Amerika’daki platin içeren dere kumlarında bulunmaktadır. Aynı zamanda Ontorio, Kanada’daki Sudbury yatağında nikel içeren cevherde diğer platin grubu metallerle birlikte bulunmaktadır. Bu cevherlerdeki platin metallerinin miktarı küçüktür ancak çok yüksek hacimlerdeki nikel cevheri bu grup metallerin ticari olarak kazanımını mümkün kılıyor. %99 saflıktaki osmiyum tozunun fiyatı 100 USD/g'dır.

Bulunduğu yerler

Platin grubu metaller (platin, palladyum, iridyum, osmiyum, rutenyum, rodyum) genelde birincil olarak magmatizmanın değişik evrelerinde bulunurlar. İkincil olarak ise, plaser yataklarda gözlenirler.

Dünyada bilinen Platin Grubu metal kaynakları, başlıca (Bushveld) Güney Afrika Cumhuriyeti, (Ural) Rusya, ve (Sudbury) Kanada'da toplanmıştır. Dünya platin grubu metal üretiminin %98’i bu ülkelerin elinde olup, geri kalan %2’si başta A.B.D. ve Kanada olmak üzere diğer ülkelere dağılmıştır.

Türkiye'de bilinen bir PGM rezervi olmadığı iddia edilse de son verilere göre Bulgaristan'ın 2.500 tonluk ikinciliğine rağmen, ülkemizde 127.000 ton osmiyum olduğu değerlendirilmektedir.