Емблема кафедри ФХОТМ.Перехід на головну сторінку

Кафедра фізико-хімічних основ технології металів

Вступ Новини Корисні посилання Контакти
Вступ (абітурієнтам)

Броньоване вістря

Os

Осмій має рекордну густину серед всіх мешканців періодичної системи - 22,5 г/см3. Щоб врівноважити гирьку з цього металу, знадобиться понад 40 таких же за об'ємом гирьок з його антиподу - літію. Якщо звичайну пляшку заповнити порошком осмію, то вона буде важче відра з водою.

Але якою б унікальною не здавалася ця якість осмію, поки вона практично не використовується в техніці. На відміну від тугоплавкості, твердості, міцності та інших дійсно цінних властивостей металів, велика густина не приносить лаврів її власникові. Аналогію можна знайти і в житті: люди завжди цінували силу, швидкість, спритність, а гігантська вага або зріст людини лише викликають здивування і сумнівний інтерес.

Втім, у осмію є деякі ділові якості, які не можуть не вселити повагу до нього. Не випадково він є найдорожчим з усіх благородних металів, хоч і найменш "благородним" з них. Дрібно роздроблений осмій не в силах протистояти кисню повітря навіть при кімнатній температурі, в той час як його "родичі" славляться перш за все своєю незвичайною хімічною стійкістю. Проте, якщо в 1966 році платина цінувалася на світовому ринку в 4,3 рази дорожче золота, а іридій в 5,3 рази, то аналогічний коефіцієнт для осмію дорівнював 7,5. Багато в чому винна в цьому природа, яка не тільки не накопичила запаси осмію, а й примудрилася так заховати наявні у неї крихти цього елементу (5·10-6 % маси земної кори), що видобуток їх влітає в копієчку. Якщо світове виробництво більшості металів обчислюється тисячами і навіть мільйонами тонн, то для осмію рахунок йде на кілограми.

Одна з головних переваг осмію - його дуже висока твердість. У цьому з ним може конкурувати лише незначна кількість деяких інших металів. Ось чому при створенні сплавів з найвищою зносостійкістю в їх склад вводять осмій. Авторучки із золотим пером - не рідкість. Але ж золото - досить м'який метал, а перу за довгі роки роботи доводиться з волі господаря пройти по паперу довгі кілометри шляху. Звичайно, папір - не напилок і не наждак, однак витримати таке випробування можуть далеко не всі метали. І все ж кінчики пір'я справляються з цією важкою роллю. Як? Секрет простий: їх зазвичай виготовляють із сплавів осмію з іншими платиноїдами, наприклад з іридієм. Без перебільшення можна сказати, що перу, "броньованому" осмієм, зносу немає.

Виняткова твердість, корозійна стійкість, високий опір зносу, відсутність магнітних властивостей - роблять осміридій прекрасним матеріалом для виготовлення вістря компасної стрілки, осей і опор найточніших вимірювальних приладів і годинникових механізмів. З нього виготовляють ріжучі кромки хірургічних інструментів, різців для художньої обробки різноманітних матеріалів.

Те, що осмій і іридій часто "виступають дуетом" - у вигляді природного сплаву, пояснюється не тільки цінними властивостями осміридію, але і волею долі, котра побажала, щоб у земній корі ці елементи були пов'язані надзвичайно міцними узами. У вигляді самородків ні той, ні інший метал в природі виявлені не були, проте осмістий іридій та іридістий осмій - добре відомі мінерали (називаються вони відповідно невьянськит і сисертськит): в першому переважає іридій, у другому - осмій.

Іноді ці мінерали зустрічаються самостійно, але частіше входять до складу самородної платини. Поділ її на компоненти (так званий афінаж) - процес, що включає безліч стадій, на одній з яких осміридій випадає в осад. І ось чи не найскладніше і дороге в усій цій "історії" - розлучити осмій і іридій. Але найчастіше в цьому і немає необхідності: сплав цих елементів широко застосовують в техніці, а коштує він значно дешевше, ніж, наприклад, чистий осмій. Адже для того, щоб виділити цей метал зі сплаву, потрібно провести стільки хімічних операцій, що тільки їх перелік зайняв би кілька сторінок тексту. Кінцевий продукт довгого технологічного ланцюга - металевий осмій чистотою 99,9 %.

Поряд з твердістю, відома ще одна перевага осмію - тугоплавкість. За температурою плавлення (близько 3000 °C) він перевершив не тільки своїх благородних побратимів - платиноїдів, але і переважну більшість інших металів. Завдяки своїй тугоплавкості осмій навіть потрапив в біографію електричної лампочки: ще в ті часи, коли електрика доводила свою перевагу перед іншим джерелом світла - газом, німецький вчений Карл Ауер фон Вельсбах запропонував замінити в лампі розжарювання вугільний волосок осмієвим. Лампи стали споживати в три рази менше енергії і давали приємне, рівне світло. Але на цьому відповідальному посту осмій довго не протримався: спочатку його змінив менш дефіцитний тантал, який, незабаром, і сам був змушений поступитися "тепленьким" місцем самому тугоплавкому з тугоплавких - вольфраму, який і в наш час несе свою вогненну вахту.

(За матеріалами книги С. І. Венецького "Розповіді про метали" та Вікіпедії)

Історія
Персонал
Технічна база
Дисципліни
Студентам
Викладачам
Наукова робота та зв'язки
Видання кафедри
Здобутки
Випускники
Фотогалерея
Мультимедіа
Народна творчість
Студентський пульс
Публічна інформація
Вхід в систему:
Логін:
Пароль:

Новий користувач
Забули пароль ?
Зробити стартовою
Додати в вибране

Статистика:
Гостей: 1
Користувачів: 0
Зареєстровано: 42
     Зараз на сайті користувачів немає                    Найкращі користувачі сайту: Joy (57) , Ira (30) , victoria (17) , nazar23 (16) , jarek (15) , lofochka (10) , juk (10) , jrgminda (9) , Marina (3) , MichaelLag (2)
Лічильник відвідувань сайту
з 5.02.2006 року
Copyright © 2005-2019 Кафедра ФХОТМ, ІФФ, КПІ ім. Ігоря Сікорського, Київ
Designed by S. Rybak