76  Os
Osmium 


Voorkomen
Wingebieden
Naam
Ontdekking
Bereiding vroeger
Bereiding nu
Toepassingen en toelichting
Verdere toepassingen

 

 

 

VOORKOMEN

1,5.10-7 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit osmium; het is het 76e element in rangorde van voorkomen.

Het komt in kleine hoeveelheden en meestal in gedegen toe­stand (als metaal) voor in ertsen van platiname­talen en goud. Ook in koper- en nikkelertsen worden kleine hoeveelheden osmium aangetroffen.

WINGEBIEDEN

De belangrijkste wingebieden liggen in Zuid-Afrika (Witwa­tersrand), Rusland (Oeral en Siberië), Madagaskar, Tasmanië, Indo­nesië (Kalimantan), Canada en Japan. 

NAAM

De naam komt van het Griekse woord osmè, hetgeen geur, stank betekent. Deze naam werd door de ontdekker gegeven vanwege de door­dringende geur van osmiumtet­raoxi­de (OsO4) dat bij het bereiden van osmium als tussenproduct ontstaat.

ONTDEKKING

Osmium werd in 1803, tezamen met iridium, door S. Tennant ontdekt in het in koningswater onoplosbare gedeelte van de restproducten bij de platinawin­ning.

BEREIDING VROEGER

Na het oplossen van ruw platina in koningswater, werd het residu - na smelten met lood - behan­de­ld met zuur en alkali, waarbij de oxiden van osmium en iridium ontstonden. Het oxide van osmium (OsO4) was gemakkelijk af te dampen en te reduceren tot osmium met behulp van waterstof.  

BEREIDING NU

Uit osmiumhoudende ertsen of mineralen wordt osmium met zuur­stof  omgezet in het vluchtige osmiumtetraoxide. Vervol­gens wordt deze stof opgelost in alcoholi­sche loog, waarna ammoniumchloride wordt toegevoegd. Er ontstaat OsO2­(NH3)4Cl2 dat na zuivering met waterstof wordt gereduceerd.

 

Uit restanten van de platina-, koper-, zilver-  en nikkelwinning, kan - naast de andere platinametalen - osmium worden verkre­gen. Het in koningswater onoplos­bare deel wordt gesmolten met natriumwaterstofsulfaat (NaHSO4) en opgelost in water. Het onoplosbare deel dat daarna overblijft wordt gesmolten met natriumperoxide (Na2O2). Na toevoegen van water wordt de verkregen oplossing verhit en wordt er chloor doorge­leid. Daarbij ontstaat het vluchtige osmiumtetraoxide (OsO4), dat verder wordt bewerkt volgens bovenstaande metho­de. Ook wordt gereduceerd met methanal (formaldehyde). 

Vanwege de toepassingen wordt osmium vrijwel nooit gescheiden van - bijvoor­beeld - iridium, maar wordt er een legering gemaakt die rechtstreeks gebruikt wordt. Osmium wordt toegevoegd aan andere platinametalen ter verhoging van de hardheid. 

 

De wereldproductie bedraagt ongeveer 1 à 2 ton per jaar.

TOEPASSINGEN EN TOELICHTING

Katalysator ammoniakbereiding

Osmium is, evenals de andere platinametalen, een goede kataly­sator voor diverse reacties. Als katalysator bij de berei­ding van ammoniak wordt zowel zuiver osmium als osmiumtetraoxide (OsO4) gebruikt, alhoewel deze toepassing steeds minder wordt vanwege de prijs.  

 

Vulpenpunt

Een vulpenpunt moet zeer corrosiebestendig, sterk, hard en slijtvast zijn. Voor sommige (dure) pennen wordt een osmium-iridiumlegering gebruikt met de naam osmiridium­. De samenstel­ling hiervan is wisselend. Ook worden legeringen met ruthenium en wolfraam gebruikt.

 

Kompasnaald

Het materiaal voor een kompasnaald moet buitengewoon hard, corro­siebesten­dig en magnetisch zijn. In de betere kompassen, die voldoen aan hoge eisen van betrouwbaarheid, wordt een osmium-iridiumlegering toegepast, bijv. het stuurkompas van schepen.

 

Lager van klok of horloge

Voor onderdelen van klokken en horloges van goede kwaliteit wordt een osmium-iridiumlegering gebruikt vanwege de bijzondere eigenschappen van dit materiaal. Het is zeer hard en corrosiebestendig.

 

Sieraden

Voor sommige sieraden worden osmiumlegeringen toegepast. Het wordt gebruikt vanwege grote corrosiebestendigheid en esthetische eigenschappen. Het is blinkend zilverwit met blauwachtige glans, wat in sommige sieraden heel speciale effecten geeft.

VERDERE TOEPASSINGEN

Toepassingen als niet-ontleedbare stof (element) of als legering: 

elektrische contacten (in elektronica)

geochronologisch onderzoek (verh. 186Os/187Os)

gloeidraad in lampen (Os/W, ‘osram’; de naam van de legering werd merknaam!)

katalysator bij de antivriesbereiding en hydrogeneren van organische verbindingen

kogellagers voor precisieapparatuur

medische instrumenten

 

Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding):

geneeskunde:  behandeling van reuma (polyarthritis) osmarine
        een complexe ver­binding van OsO4 met koolhydraten 
katalysator Os-carbonylcomplexen
kleuren en prepareren van weefsels voor elektronenmicrosco­pisch onder­zoek  OsO4
kleurstof voor textiel   OsO4
reagens voor adrenaline   OsO4