Osmiy – nadir bir metal olup, platin grubuna aittir. İngiltere’de platin reaksiyonları üzerine yapılan deneyler sonucunda keşfedilmiştir. Osmiy ismi Yunanca kökenlidir ve “koku” anlamına gelir. Peki, bu asil metal neyi temsil eder? Özellikleri nelerdir ve hangi faydaları sunar?
Tarihçe
Bu elementin keşfi, 1803 yılında İngiliz kimyagerler Smithson Tennant ve William H. Wollaston tarafından tesadüfen gerçekleşmiştir. Platin ve asit karışımı (sülfürik ve nitrik) reaksiyonları sonucunda elde edilen çökelti, klor ve çürümüş turp kokusunu andıran rahatsız edici bir aroma yaymıştır. Benzer deneyler Fransa’da Collet-Descotils, Antoine de Fourcroy ve Vauquelin tarafından da gerçekleştirilmiştir. Araştırmaları sırasında, platinden elde edilen çözünmeyen çökelti içerisinde bilinmeyen bir madde bulmuşlardır.
Bu bilinmeyen maddeye başlangıçta “ptène” adı verilmiş, ancak İngilizlerin deneyleri sonucunda bunun iki benzer madde – iridyum ve osmiy – olduğu kanıtlanmıştır.
Bu kimyasal elementlerin keşfi, 21 Haziran 1804 tarihinde Tennant tarafından Londra’daki Kraliyet Cemiyeti’ne yazılı bir bildiriyle sunulmuştur. Periyodik tablodaki sıralama numarası 76’dır. Saf halde kendiliğinden bulunmaz; kimyasal formülü genellikle çözünmüş halde ifade edilir.
Bu element, genellikle ikincil malzemelerden çıkarılır, iridyum, platin, platin-palladyum cevherleri veya bakır ve nikel cevherlerinden ayrıştırılır. Dünya genelindeki yıllık üretim miktarı bir tonun altındadır.
Yataklar
En büyük dünya yatakları arasında Ural Dağları ve Sibirya (Rusya), Alaska (ABD’nin kuzeyi) ve Kaliforniya (ABD’nin batısı), Kanada (Kuzey Amerika), Kolombiya (Güney Amerika), bazı Güney Afrika ülkeleri, Avustralya ve Tasmania Adası yer alır. Günümüzde en önemli osmiy yatağı, Güney Afrika’daki Bushveld Kompleksi olarak kabul edilmektedir. Burada metalin büyük bir kısmı çıkarılmaktadır. Güney Afrika’daki büyük rezervler nedeniyle, bu nadir metalin dünya çapındaki fiyatları oldukça yüksektir. Kazakistan, dünya üzerinde osmiy-187’nin tek büyük ihracatçısı olarak kabul edilir. Çin’de platin cevheri rezervleri bulunmasına rağmen osmiy hacmi açısından önemli bir yere sahip değildir.
Osmiy, toz formunda saklanır ve kristal halde erimez, bu nedenle fiziksel özellikleri nedeniyle damgalanması mümkün değildir. Metal külçe üretiminde, tozdan elektron ışını veya ark ısısı ile eritme yöntemi kullanılır; ayrıca pota içinde ısıtma da uygulanır.
Özellikler
Osmiy, gümüşümsü-mavi bir metal olarak görünür. En yoğun elementlerden biridir; yoğunluğu metreküp başına 22.600 kilogramdır. Ancak aynı zamanda oldukça kırılgan bir yapıya sahiptir; kolayca parçalanabilir ve ufalanabilir. Yüksek özgül ağırlığı vardır ve oldukça yüksek sıcaklıklarda bile parlaklığını koruyabilir. Fiziksel parametreleri ve yüksek erime noktası nedeniyle mekanik işlemeye tabi tutulması zordur. Doğada yedi izotop şeklinde bulunur; bunlardan altısı kararlıdır: osmiy-184, osmiy-187, osmiy-188, osmiy-189, osmiy-190 ve osmiy-192. Laboratuvarda, 162’den 197’ye kadar kütle numaralarına sahip radyoaktif izotoplar ve bazı nükleer izomerler yapay olarak üretilmiştir.
Osmiy, özellikleri nedeniyle tüm canlı organizmalar üzerinde olumsuz etkilere sahiptir.
En yüksek risk, üretim tesislerinde çalışan personel üzerindedir. Tüm iş güvenliği kurallarına uygun olarak yalnızca özel solunum cihazları ve koruyucu giysilerle çalışırlar. Osmiy oksit içeren tüm kaplar hermetik olarak kapatılır ve kurallara uygun şekilde saklanır. Nevyanskite mineralinin elde edilmesi için platin, kral suyu kullanılarak çözeltiye dönüştürülür. Daha sonra oluşan çökeleğe 8 katı miktarında çinko ile müdahale edilir – bu alaşım nispeten kolay bir şekilde toz haline dönüştürülür ve ardından baryum peroksit ile eritilir. Sonraki adımda, elde edilen kütle kral suyu ile işlenir ve osmiy tetraoksidin ayrıştırılması için buharlaştırma cihazından geçirilir.
Maddeye alkali çözelti ile müdahale edilerek tuz elde edilir. Tuz çözeltisi üzerine hiposülfit uygulanır ve bu işlem sonucunda metal, amonyum klorür yardımıyla Fremy tuzu şeklinde çökelir. Çökelek yıkanır, filtrelenir ve kavrulur. Tüm bu işlemler sonucunda süngerimsi osmiy elde edilir. Daha sonra bu madde asitlerle arındırılır, elektrik fırınında hidrojen akımı altında indirgenir ve soğutulur. Böylece %99,9 saflıkta osmiy elde edilir.
Bu elementin kimyasal açıdan özellikleri etkileyicidir. Başlıca özellikleri şunlardır:
Yoğunluğu yaklaşık 22,61 gram/santimetreküptür. Kristalleri, gümüşümsü bir parlaklık sergiler ve gri ile mavi tonları arasında değişen yansımalar oluşturur. Külçe formunda koyu mavi, toz halinde ise mor bir renk gösterir. Metalin genel görünümü gümüşümsü parlaklığa sahiptir. Elementin toksik yapısı, mücevher sektöründe kullanımını engeller. Fiziksel özellikler açısından da belirgin özellikleri şu şekildedir:
Kullanım Alanları
Bu elementin yüksek maliyeti nedeniyle kitlesel endüstriyel üretimde nadiren kullanılır. Genellikle osmiy, kimya endüstrisinde katalizör olarak kullanıldığı kimyasal işlemlerle sınırlıdır. Osmiy tetraoksit, bazı ilaçların bileşiminde yer alır. Laboratuvar analizlerinde canlı dokuların boyanmasında kullanılır ve hücre yapılarını korumaya yardımcı olur.
Aero-uzay sektöründe osmiy, havacılık ve roket teknolojisi ekipmanlarında kullanılan elektronik cihazlarda, ayrıca nükleer silah üretiminde yer alır. Manyetik özelliklere sahip olmaması nedeniyle, Rolex gibi markalı saatlerin üretiminde kullanılır. Platin ile yapılan osmiy alaşımları, cerrahi implantların üretiminde, örneğin kalp pilleri veya pulmoner kapakçıkların yapımında tercih edilir.
Bunların dışında, osmiy mikroskopide ve yüksek hassasiyetli cihazların üretiminde kullanılır.
İlginç Bilgiler
Osmiy ve diğer nadir ve benzersiz metaller, çeşitli endüstrilerde önemli bir rol oynar. Toksik özelliklerine rağmen, insan yaşamını ve sağlığını koruma konusunda kritik bir öneme sahiptir.
Osmiy hakkında daha fazla bilgi edinmek için aşağıdaki videoyu izleyebilirsiniz.
