Úvod
Osmium (Os) je chemický prvok známy ako najhustejší stabilný prvok v periodickej tabuľke. Jeho protónové číslo je 76 a patrí do 8. skupiny, medzi ťažké platinové kovy. V čistej forme je to extrémne tvrdý, krehký a lesklý strieborno-modrý kov, ktorý je veľmi odolný voči korózii a opotrebovaniu. V prírode sa vyskytuje veľmi zriedkavo, takmer vždy v zliatinách s inými platinovými kovmi, najmä s irídiom a platinou. Získava sa ako vedľajší produkt pri spracovaní niklových a medených rúd, hlavne v Južnej Afrike a Rusku.
Vlastnosti
Osmium, chemická značka Os a protónové číslo 76, je vzácny prechodný kov zo skupiny platiny. Je to najhustejší stabilný prvok v periodickej tabuľke s hustotou 22,59 g/cm³, čo je dvojnásobok hustoty olova. Vyznačuje sa extrémne vysokou teplotou topenia (3033 °C) a varu (5012 °C). Vzhľadom je to lesklý, modro-biely, veľmi tvrdý a zároveň krehký kov. Chemicky je v kompaktnej forme mimoriadne inertný, odoláva kyselinám aj lúčavke kráľovskej. V práškovej forme však reaguje s kyslíkom za vzniku vysoko prchavého a jedovatého oxidu osmičitého.
Pôvod názvu
Názov osmium je odvodený z gréckeho slova „osme“ (ὀσμή), ktoré v preklade znamená „zápach“. Prvok tak pomenoval jeho objaviteľ Smithson Tennant v roku 1803 kvôli charakteristickému, ostrému a nepríjemnému zápachu jeho prchavého a jedovatého oxidu osmičelého (OsO₄), ktorý pripomína zmes chlóru a cesnaku.
Objav
Osmium objavil v roku 1803 anglický chemik Smithson Tennant v Londýne. Skúmal tmavý, nerozpustný zvyšok, ktorý zostal po rozpustení surovej platiny v lúčavke kráľovskej. Tento zvyšok sa predtým považoval za grafit. Tennant zistil, že obsahuje dva nové prvky. Jeden z nich pomenoval osmium podľa gréckeho slova „osme“, čo znamená zápach. Názov bol inšpirovaný štipľavým a nepríjemným zápachom jeho prchavého oxidu osmičitého, ktorý vznikal pri zahrievaní kovu na vzduchu. Súčasne s osmiom objavil v rovnakom zvyšku aj ďalší prvok, irídium.
Výskyt v prírode
Osmium je mimoriadne vzácny prvok, ktorý sa v zemskej kôre vyskytuje len vo veľmi nízkych koncentráciách. Nenachádza sa v čistej forme, ale zvyčajne v prírodných zliatinách s inými platinovými kovmi, najmä s irídiom, ako napríklad v mineráloch osmirídium a iridosmín. Tieto zliatiny sa nachádzajú v náplavových ložiskách alebo sú spojené s niklovými a medenými rudami. Získavanie osmia je zložitý a viacstupňový proces. Zvyčajne je vedľajším produktom pri spracovaní niklových, medených alebo platinových rúd. Izoluje sa premenou na prchavý a toxický oxid osmičitý, ktorý sa následne redukuje vodíkom za vysokých teplôt na čistý kovový prášok.
Využitie
Vďaka svojej extrémnej tvrdosti a odolnosti voči opotrebovaniu je osmium kľúčovou zložkou špecializovaných zliatin. Tieto zliatiny, často s irídiom, nachádzajú uplatnenie pri výrobe hrotov plniacich pier, elektrických kontaktov, ihiel gramofónov a osí v presných prístrojoch, kde je minimálne trenie a dlhá životnosť nevyhnutnosťou. Jeho katalytické vlastnosti sa využívajú v chemickom priemysle pri syntéze liečiv a iných organických látok. V prírode sa osmium vyskytuje v rýdzej forme alebo v zliatinách s platinovými kovmi, najmä v náplavových ložiskách nerastov. Pre živé organizmy nemá žiadnu známu biologickú funkciu.
Zlúčeniny
Najvýznamnejšou zlúčeninou produkovanou ľuďmi je oxid osmičelý (OsO₄). Je to extrémne toxická a prchavá látka s ostrým zápachom pripomínajúcim chlór. Využíva sa ako silné oxidačné činidlo v organickej syntéze a ako nenahraditeľné farbivo v elektrónovej mikroskopii, kde selektívne farbí tukové tkanivá, čím výrazne zvyšuje ich kontrast. V prírode sa osmium nachádza takmer výlučne ako čistý kov alebo v prírodných zliatinách, ako je osmirídium. Jeho značná chemická inertnosť spôsobuje, že prirodzene sa vyskytujúce zlúčeniny sú extrémne zriedkavé a geologicky prakticky nevýznamné.
Zaujímavosti
Osmium je najhustší prirodzene sa vyskytujúci prvok na Zemi; má približne dvakrát vyššiu hustotu ako olovo. Kocka s hranou iba desať centimetrov by vážila vyše dvadsaťdva kilogramov. Patrí medzi najvzácnejšie kovy v zemskej kôre, je dokonca podstatne vzácnejšie ako zlato či platina. Vyznačuje sa extrémne vysokou teplotou topenia a patrí k najtvrdším kovom vôbec. Jeho charakteristická modrosivá farba je medzi kovmi nezvyčajná. Izotop osmium-187 sa používa pri datovaní veku meteoritov a hornín zemského plášťa s mimoriadnou presnosťou, čo poskytuje kľúčové geologické informácie.
