Osmium

Isotop	NH	t_1/2	ZM	ZE M eV	ZP	-	¹⁸²Os	{syn.}	22,1 h	ε	0,910	¹⁸²Re	-	¹⁸³Os	{syn.}	13,0 h	ε	2,130	¹⁸³Re	-	¹⁸⁴Os	0,02 %	> 5,6 · 10¹³ a				-	¹⁸⁵Os	{syn.}	93,6 d	ε	1,013	¹⁸⁵Re	-	¹⁸⁶Os	1,58 %	> 2,0 · 10¹⁵ a	α	2,822	¹⁸²W	-	¹⁸⁷Os	1,6 %	Os ist stabil mit 111 Neutronen				-	¹⁸⁸Os	13,3 %	Os ist stabil mit 112 Neutronen				-	¹⁸⁹Os	16,1 %	Os ist stabil mit 113 Neutronen				-	¹⁹⁰Os	24,6 %	Os ist stabil mit 114 Neutronen				-	¹⁹¹Os	{syn.}	15,4 d	β^-	0,314	¹⁹¹Ir	-	¹⁹²Os	41,0 %	Os ist stabil mit 116 Neutronen				-	¹⁹³Os	{syn.}	30,11 h	β^-	1,141	¹⁹³Ir	-	¹⁹⁴Os	{syn.}	6 a	β^-	0,097	¹⁹⁴Ir

- NMR-Eigenschaften

	¹⁸⁷Os	¹⁸⁹Os	-	Kernspin	1/2	3/2	-	gamma / rad/T	6,161 · 10⁶	2,076 · 10⁷	-	Empfindlichkeit	1,22 · 10^-5	0,00234	-	Larmorfrequenz bei B = 4,7 T	4,61 M Hz	15,5 M Hz

- Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Normbedingungen.

Osmium ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Os und der Ordnungszahl 76. Es ist ein hartes, sprödes, sehr schweres, blaugrau oder blauschwarzes Übergangsmetall der Platingruppe. Osmium wird immer da genutzt, wo es auf größte Haltbarkeit und Härte ankommt.

Geschichte

Osmium (griech. osme „Geruch“) wurde 1803 durch Smithson Tennant zusammen mit Iridium im Rückstand von in Königswasser aufgelöstem Platin entdeckt. Das Element verdankt seinem Namen dem rettichartigen Geruch, der von seinem häufig in geringer Konzentration vorhandenem Oxid ausgeht (griechisch osmeo „ich rieche“).

Vorkommen

Das Übergangsmetall Osmium kommt im Iridiosmium, einer natürlich vorkommenden iridium- und osmiumhaltgen Legierung, sowie in platinhaltigen Flusssanden im Ural, Nord- und Südamerika vor. Auch nickelhaltige Erze aus Sudbury, Ontario enthalten Elemente der Platingruppe.

Die wichtigsten Vorkommen liegen in Witwatersrand (Südafrika), im Ural, in Nord- und Südamerika, in Tasmanien, in Borneo und in Japan.

Eigenschaften

Osmium_1.jpg

Metallisches Osmium ist ein auch bei höheren Temperaturen glänzendes Metall von stahlblauer Farbe und extrem hoher Dichte. In kompakter Form lässt es sich nur sehr schwer herstellen. Es kann jedoch im Lichtbogen- oder Elektronenstrahl-Ofen leicht kompakt erschmolzen werden. Leichter herstellbares Metallpulver oxidiert sich schon bei Raumtemperatur zu dem stark giftigen und stark riechenden bei 130 °C siedenden Osmiumtetroxid OsO₄.

Osmium besitzt von allen Elementen der Platinfamilie den höchsten Schmelzpunkt und den niedrigsten Dampfdruck. Die häufigste Oxidationsstufe ist +4, aber alle Stufen von +0 bis +8 sind bekannt.

Im Durchschnitt aller Isotope ist Osmium das Element mit der höchsten Dichte. Es gibt aber ein Iridiumisotop, das eine höhere Dichte als alle vorkommenden Osmiumisotope hat. Ob Osmium oder Iridium das Element höchster Dichte ist, ist also Definitionssache, in der angelsächsischen Literatur wird überwiegend Osmium als solches angesehen.

Verwendung

Das Element findet nicht zuletzt wegen seines hohen Preises verhältnismäßig wenig technische Verwendung und seine Produktion wird auf nur eine Tonne weltweit jährlich geschätzt. Wegen der hohen Giftigkeit der Oxide wird Osmium selten im reinen Zustand verwendet. In abrasiven und verschleißenden Anwendungen wie Schreibkugeln in Kugelschreibern, phonografischen Abtastnadeln, Wellen und Zapfen im Instrumentenbau sowie elektrischen Kontakten kommen harte osmiumlegierte Legierungen aus der Platinfamilie zum Einsatz. Eine Legierung aus 90 % Platin und 10 % Osmium wird zu medizinischen Implantaten und künstlichen Herzklappen verarbeitet sowie in Herzschrittmachern verwandt.

Osmiumtetroxid wird zur Fixierung und Kontrastverstärkung von Lipiden (Fetten) und Membranen in der Elektronenmikroskopie und bei der Spurensicherung (Fingerabdrücke) eingesetzt.

Früher, bevor das billigere Wolfram aufkam, war Osmium das Material der Glühwendel für Glühlampen.

Verbindungen

Osmium bildet Oxide, Halogenide, Sulfide, Telluride, Phosphide und eine Reihe von Komplexverbindungen wie Osmate.

Osmiumtetroxid OsO₄
Osmocen, ein Metallocen mit Osmium als Zentralatom

Sicherheitshinweise

Osmiumtetroxid ist hochtoxisch! Staubgehalte in der Luft von 10^-7 g/m³ können eine Lungenreizung mit Hyperämie bis zum Lungenödem hervorrufen sowie zu Haut- oder Augenschäden führen.

Weblinks

Chemisches Element | Gruppe-8-Element | Periode-6-Element | Übergangsmetall | Schwermetall