ओस्मियम

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ओस्मियम (गंध) एक रासायनिक तत्व है; इसका प्रतीक Os और परमाणु क्रमांक 76 है। यह प्लेटिनम समूह की एक कठोर, भंगुर, नीली-सफेद संक्रमण धातु है। इसकी खोज 1803 में स्मिथसन टेनेंट ने की थी, जिन्होंने इसका नाम इसके वाष्पशील ऑक्साइड की विशिष्ट गंध के कारण रखा था। ओस्मियम का घनत्व किसी भी स्थिर तत्व में सबसे अधिक है और पृथ्वी की पपड़ी में इसकी प्रचुरता सबसे कम है, जहाँ यह मुख्य रूप से अन्य प्लेटिनम-समूह धातुओं के साथ और तांबे तथा निकल के अयस्कों में पाया जाता है।

हालाँकि इसके धात्विक अनुप्रयोग सीमित हैं, निर्माता फाउंटेन पेन की निब टिपिंग, विद्युत संपर्क, और अन्य अनुप्रयोगों के लिए, जिनमें अत्यधिक स्थायित्व और कठोरता की आवश्यकता होती है, प्लेटिनम, इरिडियम और अन्य प्लेटिनम-समूह धातुओं के साथ ओस्मियम के मिश्र धातु का उपयोग करते हैं।[1] इसके रासायनिक अनुप्रयोग अधिक प्रमुख हैं, जिनमें इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और विसिनल डायोल के प्रयोगशाला-स्तर के उत्पादन में प्रमुख अनुप्रयोग शामिल हैं।

विशेषताएँ

भौतिक गुण

ओस्मियम, पुनः पिघला हुआ पैलेट

ओस्मियम एक कठोर, भंगुर, नीली-धूसर धातु है, और सबसे सघन स्थिर तत्व है—जो सीसा से लगभग दोगुना सघन है। ओस्मियम का घनत्व इरिडियम से थोड़ा अधिक है; दोनों इतने समान हैं (20 °C पर 22.587 बनाम 22.562 g/cm3) कि एक समय पर प्रत्येक को सबसे सघन तत्व माना जाता था। केवल 1990 के दशक में ही इतने सटीक माप ( एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी के माध्यम से) किए गए कि यह सुनिश्चित हो सके कि ओस्मियम दोनों में से अधिक सघन है।[2][3]

ओस्मियम का रंग नीला-धूसर होता है।[1] ओस्मियम के एकल क्रिस्टल की परावर्तकता जटिल और दृढ़ता से दिशा-निर्भर है, जिसमें लाल और निकट-अवरक्त तरंग दैर्ध्य में प्रकाश, c क्रिस्टल अक्ष के समानांतर ध्रुवीकृत होने पर, c अक्ष के लंबवत ध्रुवीकृत होने की तुलना में अधिक दृढ़ता से अवशोषित होता है; c-समानांतर ध्रुवीकरण मध्य-पराबैंगनी सीमा में भी थोड़ा अधिक परावर्तित होता है। परावर्तकता c-समानांतर ध्रुवीकरण के लिए लगभग 1.5 eV (निकट-अवरक्त) और c-लंबवत ध्रुवीकरण के लिए 2.0 eV (नारंगी) पर एक तीव्र न्यूनतम तक पहुँचती है, और दोनों के लिए दृश्य स्पेक्ट्रम में लगभग 3.0 eV (नीला-बैंगनी) पर शिखर पर पहुँचती है।[4]

ओस्मियम उच्च तापमान पर भी चमकदार रहता है। इसकी संपीड्यता बहुत कम है। तदनुसार, इसका बल्क मापांक अत्यधिक उच्च है, जिसे 395 और 462 GPa के बीच बताया गया है, जो हीरा (443 GPa) के बराबर है। ओस्मियम की कठोरता 4 GPa पर मध्यम रूप से उच्च है।[5][6][7] अपनी कठोरता, भंगुरता, कम वाष्प दबाव (प्लेटिनम-समूह धातुओं में सबसे कम), और बहुत उच्च गलनांक (सभी तत्वों में चौथा सबसे उच्च, कार्बन, टंगस्टन और रेनियम के बाद) के कारण, ठोस ओस्मियम को मशीन करना, आकार देना या काम करना कठिन है।

रासायनिक गुण

मुख्य लेख: ओस्मियम यौगिक
ओस्मियम की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ
−2 Na2[Os(CO)4]
−1 K2[Os2(CO)8]
0 Os3(CO)12
+1 OsI
+2 OsI2
+3 OsBr3
+4 OsO2, OsCl4
+5 OsF5
+6 OsF6
+7 OsOF5
+8 OsO4, Os(NCH3)4

ओस्मियम −2 से +8 तक की ऑक्सीकरण अवस्था वाले यौगिक बनाता है। सबसे सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाएँ +2, +3, +4, और +8 हैं।[8] −1 और −2 ऑक्सीकरण अवस्थाओं के उदाहरण क्रमशः Na2[Os4(CO)13] (मिश्रित 0 और −1 ऑक्सीकरण अवस्थाएँ) और Na2[Os(CO)4] हैं; इन प्रतिक्रियाशील यौगिकों का उपयोग ओस्मियम क्लस्टर यौगिकों को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है।[9][10] ओस्मियम की −1 ऑक्सीकरण अवस्था का एक और उदाहरण K2[Os2(CO)8] है।

ओस्मियम टेट्रॉक्साइड (OsO4)

+8 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करने वाला सबसे सामान्य यौगिक, ओस्मियम टेट्रॉक्साइड (OsO4), एक विषाक्त, वाष्पशील और पानी में घुलनशील ठोस है जिसमें "तीव्र और मतली पैदा करने वाली" गंध होती है।[11] ओस्मियम टेट्रॉक्साइड क्षार के साथ प्रतिक्रिया पर लाल पेरोस्मेट्स OsO4(OH)_{2}2- बनाता है। अमोनिया के साथ, यह नाइट्रिडो-ओस्मेट्स OsO3N- बनाता है।[12][13][14] +4 ऑक्साइड, ओस्मियम डाइऑक्साइड (OsO2), एक गहरे रंग का, गैर-वाष्पशील और बहुत कम प्रतिक्रियाशील यौगिक है।

ओस्मियम पेंटाफ्लोराइड (OsF5) ज्ञात है, लेकिन ओस्मियम ट्राइफ्लोराइड (OsF3) का अभी तक संश्लेषण नहीं हुआ है। निचली ऑक्सीकरण अवस्थाएँ बड़े हैलोजन द्वारा स्थिर होती हैं, इसलिए ट्राइक्लोराइड, ट्राइब्रोमाइड, ट्राईआयोडाइड और यहाँ तक कि डाईआयोडाइड भी ज्ञात हैं। ऑक्सीकरण अवस्था +1 केवल ओस्मियम मोनोआयोडाइड (OsI) के लिए ज्ञात है, जबकि ओस्मियम के कई कार्बोनिल कॉम्प्लेक्स, जैसे ट्रायोस्मियम डोडेकाकार्बोनिल (Os3(CO)12), ऑक्सीकरण अवस्था 0 का प्रतिनिधित्व करते हैं।[12][13][15][16]

सामान्य तौर पर, ओस्मियम की निचली ऑक्सीकरण अवस्थाएँ उन लिगैंड द्वारा स्थिर होती हैं जो अच्छे σ-दाता (जैसे अमीन) और π-स्वीकर्ता (नाइट्रोजन युक्त विषमचक्रीय) होते हैं। उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाएँ मजबूत σ- और π-दाताओं द्वारा स्थिर होती हैं, जैसे O2- और N3-।[17]

कई ऑक्सीकरण अवस्थाओं में अपने यौगिकों की विस्तृत श्रृंखला के बावजूद, सामान्य तापमान और दबाव पर थोक रूप में ओस्मियम निष्क्रिय है। यह अम्लराज सहित अधिकांश अम्लों और क्षारों द्वारा हमले का विरोध करता है, लेकिन उच्च तापमान पर F2 और Cl2 द्वारा, और OsO4 उत्पन्न करने के लिए गर्म सांद्र नाइट्रिक एसिड द्वारा हमला किया जाता है। इसे OsO4 जैसे ओस्मेट्स देने के लिए सोडियम पेरोक्साइड (Na2O2) या पोटेशियम क्लोरेट (KClO3) जैसे ऑक्सीकारक के साथ पिघले हुए क्षारों द्वारा घोला जा सकता है, जैसे K2[OsO2(OH)4]।[15]

समस्थानिक

ओस्मियम के सात प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिक हैं, जिनमें से पाँच स्थिर हैं: 187Os, 188Os, 189Os, 190Os, और (सबसे प्रचुर) 192Os। कम से कम 37 कृत्रिम रेडियोआइसोटोप और 20 परमाणु आइसोमर मौजूद हैं, जिनका द्रव्यमान संख्या 160 से 203 तक है; इनमें से सबसे स्थिर 194Os है जिसकी अर्ध-आयु 6.0 वर्ष है।

दो आदिम रेडियोआइसोटोप 184Os और 186Os को अल्फा क्षय से गुजरते हुए जाना जाता है, लेकिन इतनी लंबी अर्ध-आयु के साथ — वर्तमान सर्वोत्तम मान 1.12e13 ± 0.23 और 2.0e15 ± 1.1 वर्ष हैं, जो ब्रह्मांड की आयु का लगभग 140000 गुना है — कि व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए इसे स्थिर माना जा सकता है। अल्फा क्षय की भविष्यवाणी अन्य सभी प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिकों के लिए की गई है, लेकिन इसे देखा नहीं गया है, संभवतः बहुत लंबी अर्ध-आयु के कारण; 184Os और 192Os के भी डबल बीटा क्षय से गुजरने की भविष्यवाणी की गई है, लेकिन इसे भी नहीं देखा गया है।

189Os का स्पिन 2 है लेकिन 187Os का परमाणु स्पिन 2 है। इसकी कम प्राकृतिक प्रचुरता (1.64%) और कम परमाणु चुंबकीय आघूर्ण का मतलब है कि यह एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए सबसे कठिन प्राकृतिक प्रचुरता समस्थानिकों में से एक है।[18]

187Os 187Re (अर्ध-आयु 4.12×10^10 वर्ष) का वंशज है और इसका उपयोग स्थलीय के साथ-साथ उल्कापिंड चट्टानों की डेटिंग में व्यापक रूप से किया जाता है (देखें रेनियम-ओस्मियम डेटिंग)। इसका उपयोग भूगर्भीय समय के दौरान महाद्वीपीय अपक्षय की तीव्रता को मापने और महाद्वीपीय क्रैटन की आवरण जड़ों के स्थिरीकरण के लिए न्यूनतम आयु निर्धारित करने के लिए भी किया गया है। यह क्षय एक कारण है कि रेनियम-समृद्ध खनिज 187Os में असामान्य रूप से समृद्ध होते हैं।[19]

इतिहास

ओस्मियम की खोज 1803 में लंदन, इंग्लैंड में स्मिथसन टेनेंट और विलियम हाइड वोलास्टन द्वारा की गई थी।[20] इसकी खोज प्लेटिनम और प्लेटिनम समूह की अन्य धातुओं के साथ जुड़ी हुई है। प्लेटिनम यूरोप में प्लाटिना ("छोटा चांदी") के रूप में पहुँचा, जिसे पहली बार 17वीं शताब्दी के अंत में कोलंबिया के चोको विभाग के आसपास चांदी की खदानों में देखा गया था।[21] यह खोज कि यह धातु कोई मिश्र धातु नहीं बल्कि एक नया तत्व है, 1748 में प्रकाशित हुई थी।[22]

प्लेटिनम का अध्ययन करने वाले रसायनज्ञों ने इसे घुलनशील लवण बनाने के लिए अम्लराज (हाइड्रोक्लोरिक एसिड और नाइट्रिक एसिड का मिश्रण) में घोल दिया। उन्होंने हमेशा एक गहरे, अघुलनशील अवशेष की थोड़ी मात्रा देखी।[23] जोसेफ लुई प्राउस्ट ने सोचा कि अवशेष ग्रेफाइट था।[23] विक्टर कोलेट-डेस्कोटिल, एंटोनी फ्रेंकोइस, कॉम्टे डी फोरक्रॉय, और लुई निकोलस वॉक्लेन ने भी 1803 में काले प्लेटिनम अवशेष में इरिडियम देखा, लेकिन आगे के प्रयोगों के लिए पर्याप्त सामग्री प्राप्त नहीं की।[23] बाद में दो फ्रांसीसी रसायनज्ञों फोरक्रॉय और वॉक्लेन ने प्लेटिनम अवशेष में एक धातु की पहचान की जिसे उन्होंने ptène कहा।[24]

1803 में, स्मिथसन टेनेंट ने अघुलनशील अवशेष का विश्लेषण किया और निष्कर्ष निकाला कि इसमें एक नई धातु होनी चाहिए। वॉक्लेन ने पाउडर को बारी-बारी से क्षार और एसिड के साथ उपचारित किया[25] और एक वाष्पशील नया ऑक्साइड प्राप्त किया, जिसे उन्होंने इस नई धातु का माना—जिसका नाम उन्होंने ptene रखा, ग्रीक शब्द πτηνος (ptènos) से जिसका अर्थ है पंखों वाला।[26][27] हालाँकि, टेनेंट, जिनके पास अवशेष की बहुत बड़ी मात्रा का लाभ था, ने अपना शोध जारी रखा और काले अवशेष में दो पहले से अज्ञात तत्वों, इरिडियम और ओस्मियम की पहचान की।[23][25] उन्होंने लाल गर्मी पर सोडियम हाइड्रोक्साइड के साथ प्रतिक्रियाओं द्वारा एक पीला समाधान (संभवतः cis\s[Os(OH)2O4]2− का) प्राप्त किया। अम्लीकरण के बाद वह गठित OsO4 को आसवित करने में सक्षम थे।[26] उन्होंने इसका नाम ओस्मियम रखा, जो ग्रीक osme से आया है जिसका अर्थ है "एक गंध", क्योंकि वाष्पशील ओस्मियम टेट्रॉक्साइड की क्लोरीन जैसी और थोड़ी लहसुन जैसी गंध थी।[28] नए तत्वों की खोज 21 जून, 1804 को रॉयल सोसाइटी को एक पत्र में प्रलेखित की गई थी।[23][29]

यूरेनियम और ओस्मियम हैबर प्रक्रिया में शुरुआती सफल उत्प्रेरक थे, जो अमोनिया का उत्पादन करने के लिए नाइट्रोजन और हाइड्रोजन की नाइट्रोजन स्थिरीकरण प्रतिक्रिया है, जिससे प्रक्रिया को आर्थिक रूप से सफल बनाने के लिए पर्याप्त उपज मिली। उस समय, कार्ल बॉश के नेतृत्व में बीएएसएफ के एक समूह ने उत्प्रेरक के रूप में उपयोग करने के लिए ओस्मियम की दुनिया की अधिकांश आपूर्ति खरीद ली थी। इसके तुरंत बाद, 1908 में, उसी समूह द्वारा पहले पायलट संयंत्रों के लिए लोहे और लोहे के ऑक्साइड पर आधारित सस्ते उत्प्रेरक पेश किए गए, जिससे महंगे और दुर्लभ ओस्मियम की आवश्यकता समाप्त हो गई।[30]

ओस्मियम अब मुख्य रूप से प्लेटिनम और निकल अयस्कों के प्रसंस्करण से प्राप्त किया जाता है।[31]

प्राप्ति

प्राकृतिक प्लेटिनम जिसमें अन्य प्लेटिनम-समूह धातुओं के निशान हैं

ओस्मियम पृथ्वी की पपड़ी में सबसे कम प्रचुर स्थिर तत्वों में से एक है, जिसकी महाद्वीपीय पपड़ी में औसत द्रव्यमान अंश 50 प्रति ट्रिलियन भाग है।[32][33]

ओस्मियम प्रकृति में एक असंबद्ध तत्व के रूप में या प्राकृतिक मिश्र धातु में पाया जाता है; विशेष रूप से इरिडियम-ओस्मियम मिश्र धातु, ओस्मिरीडियम (इरिडियम समृद्ध), और इरिडोस्मिअम (ओस्मियम समृद्ध)।[25] निकल और तांबा जमा में, प्लेटिनम-समूह धातुएँ सल्फाइड (अर्थात, (Pt,Pd)S), टेलुराइड (जैसे, PtBiTe), एंटीमोनाइड (जैसे, PdSb), और आर्सेनाइड (जैसे, PtAs2) के रूप में होती हैं; इन सभी यौगिकों में प्लेटिनम को इरिडियम और ओस्मियम की थोड़ी मात्रा द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। सभी प्लेटिनम-समूह धातुओं की तरह, ओस्मियम प्राकृतिक रूप से निकल या तांबे के साथ मिश्र धातु में पाया जा सकता है।[34]

पृथ्वी की पपड़ी के भीतर, ओस्मियम, इरिडियम की तरह, तीन प्रकार की भूगर्भीय संरचनाओं में उच्चतम सांद्रता में पाया जाता है: आग्नेय जमा (नीचे से पपड़ी घुसपैठ), प्रभाव क्रेटर, और पूर्व संरचनाओं में से एक से पुनर्गठित जमा। सबसे बड़े ज्ञात प्राथमिक भंडार दक्षिण अफ्रीका में बुशवेल्ड आग्नेय परिसर में हैं,[35] हालाँकि रूस में नोरिल्स्क के पास बड़े तांबा-निकल जमा, और कनाडा में सडबरी बेसिन भी ओस्मियम के महत्वपूर्ण स्रोत हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में छोटे भंडार पाए जा सकते हैं।[35] कोलंबिया के चोको विभाग में पूर्व-कोलंबियाई लोगों द्वारा उपयोग किए जाने वाले जलोढ़ जमा अभी भी प्लेटिनम-समूह धातुओं के लिए एक स्रोत हैं। दूसरा बड़ा जलोढ़ जमा यूराल पर्वत, रूस में पाया गया था, जिसका खनन अभी भी किया जाता है।[31][36]

उत्पादन

ओस्मियम क्रिस्टल, रासायनिक वाष्प परिवहन द्वारा विकसित

ओस्मियम व्यावसायिक रूप से निकल और तांबा खनन और प्रसंस्करण से उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त किया जाता है। तांबे और निकल की इलेक्ट्रोरेफाइनिंग के दौरान, चांदी, सोना और प्लेटिनम-समूह धातुओं जैसी महान धातुएँ, सेलेनियम और टेल्यूरियम जैसे गैर-धात्विक तत्वों के साथ, सेल के तल पर एनोड मड के रूप में जमा हो जाती हैं, जो उनके निष्कर्षण के लिए प्रारंभिक सामग्री बनाती है।[37][31] धातुओं को अलग करने के लिए आवश्यक है कि उन्हें पहले समाधान में लाया जाए। पृथक्करण प्रक्रिया और मिश्रण की संरचना के आधार पर, कई विधियाँ इसे प्राप्त कर सकती हैं। दो प्रतिनिधि विधियाँ सोडियम पेरोक्साइड के साथ संलयन और उसके बाद अम्लराज में विघटन, और क्लोरीन के साथ हाइड्रोक्लोरिक एसिड के मिश्रण में विघटन हैं।[35][38] ओस्मियम, रूथेनियम, रोडियम और इरिडियम को अम्लराज में उनकी अघुलनशीलता द्वारा प्लेटिनम, सोना और आधार धातुओं से अलग किया जा सकता है, जिससे एक ठोस अवशेष बचता है। रोडियम को पिघले हुए सोडियम बाइसल्फेट के साथ उपचार द्वारा अवशेष से अलग किया जा सकता है। अघुलनशील अवशेष, जिसमें रूथेनियम, ओस्मियम और इरिडियम होते हैं, को सोडियम ऑक्साइड के साथ उपचारित किया जाता है, जिसमें इरिडियम अघुलनशील होता है, जिससे पानी में घुलनशील रूथेनियम और ओस्मियम लवण उत्पन्न होते हैं। वाष्पशील ऑक्साइड में ऑक्सीकरण के बाद, RuO4 को अमोनियम क्लोराइड के साथ (NH4)3RuCl6 के अवक्षेपण द्वारा OsO4 से अलग किया जाता है।

घुलने के बाद, ओस्मियम को वाष्पशील ओस्मियम टेट्रॉक्साइड के आसवन या कार्बनिक सॉल्वैंट्स के साथ निष्कर्षण द्वारा अन्य प्लेटिनम-समूह धातुओं से अलग किया जाता है।[39] पहली विधि टेनेंट और वोलास्टन द्वारा उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया के समान है। दोनों विधियाँ औद्योगिक-स्तर के उत्पादन के लिए उपयुक्त हैं। आधुनिक विधियों में हाइड्रोजन का उपयोग करके अमोनियम हेक्साक्लोरोओस्मेट(IV) को कम करना शामिल है, जिससे धातु पाउडर या स्पंज के रूप में प्राप्त होती है जिसे पाउडर धातु विज्ञान तकनीकों का उपयोग करके उपचारित किया जा सकता है।[40]

वार्षिक विश्वव्यापी ओस्मियम उत्पादन का अनुमान कुछ सौ से लेकर कुछ हजार किलोग्राम के क्रम में है।[3][15] ओस्मियम के उत्पादन और खपत के आंकड़े अच्छी तरह से रिपोर्ट नहीं किए जाते हैं क्योंकि धातु की मांग सीमित है और इसे अन्य शोधन प्रक्रियाओं के उप-उत्पादों के साथ पूरा किया जा सकता है।[15] इसे दर्शाने के लिए, सांख्यिकी अक्सर ओस्मियम को अन्य लघु प्लैटिनम-समूह धातुओं जैसे इरिडियम और रूथेनियम के साथ रिपोर्ट करती है। 2014 से 2021 तक ओस्मियम का अमेरिकी आयात औसतन 155 किग्रा प्रति वर्ष रहा।[41][42]

अनुप्रयोग

चूंकि ओस्मियम पूरी तरह से सघन होने पर लगभग अगढ़नीय (unforgeable) होता है और सिंटर किए जाने पर बहुत भंगुर होता है, इसलिए इसका उपयोग शुद्ध अवस्था में शायद ही कभी किया जाता है, बल्कि इसे अक्सर उच्च-घिसाव वाले अनुप्रयोगों के लिए अन्य धातुओं के साथ मिश्रित किया जाता है। ओस्मियम मिश्र धातुएं जैसे ओस्मिरीडियम बहुत कठोर होती हैं और, अन्य प्लैटिनम-समूह धातुओं के साथ, फाउंटेन पेन की निब, इंस्ट्रूमेंट पिवट और विद्युत संपर्कों में उपयोग की जाती हैं, क्योंकि वे लगातार संचालन से होने वाले घिसाव का विरोध कर सकती हैं। इनका उपयोग 1945 से 1955 के आसपास, 78 आरपीएम और शुरुआती "एलपी" और "45" रिकॉर्ड युग के दौरान फोनोग्राफ स्टाइलस की नोक के लिए भी किया जाता था। ओस्मियम-मिश्र धातु की नोकें स्टील और क्रोमियम सुई बिंदुओं की तुलना में काफी अधिक टिकाऊ थीं, लेकिन प्रतिस्पर्धी और अधिक महंगी नीलम (sapphire) और हीरे (diamond) की नोकों की तुलना में बहुत तेजी से घिस जाती थीं, इसलिए इनका उपयोग बंद कर दिया गया।[43]

केवल दो ओस्मियम यौगिकों के प्रमुख अनुप्रयोग हैं: इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी में ऊतकों को रंजित (staining) करने के लिए और कार्बनिक संश्लेषण में एल्कीन के ऑक्सीकरण के लिए ओस्मियम टेट्रॉक्साइड, और कार्बनिक ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के लिए गैर-वाष्पशील ओस्मेट्स।[44]

ओस्मियम टेट्रॉक्साइड का उपयोग फिंगरप्रिंट का पता लगाने[45] और ऑप्टिकल तथा इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के लिए वसायुक्त ऊतकों को रंजित करने में किया गया है। एक मजबूत ऑक्सीडेंट के रूप में, यह मुख्य रूप से असंतृप्त कार्बन-कार्बन बॉन्ड के साथ प्रतिक्रिया करके लिपिड को क्रॉस-लिंक करता है और इस प्रकार ऊतक के नमूनों में जैविक झिल्ली (biological membranes) को स्थिर करता है और साथ ही उन्हें रंजित भी करता है। चूंकि ओस्मियम परमाणु अत्यधिक इलेक्ट्रॉन-सघन होते हैं, इसलिए ओस्मियम स्टेनिंग जैविक सामग्रियों के ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (TEM) अध्ययनों में छवि कंट्रास्ट को काफी बढ़ा देती है। उन कार्बन सामग्रियों का TEM कंट्रास्ट अन्यथा बहुत कमजोर होता है।[44] एक अन्य ओस्मियम यौगिक, ओस्मियम फेरिक्यानाइड (OsFeCN), समान फिक्सिंग और स्टेनिंग क्रिया प्रदर्शित करता है।[46]

टेट्रॉक्साइड और इसका व्युत्पन्न पोटेशियम ओस्मेट कार्बनिक संश्लेषण में महत्वपूर्ण ऑक्सीडेंट हैं। शार्पलेस असममित डाइहाइड्रॉक्सिलेशन के लिए, जो डबल बॉन्ड को विसिनल डायोल में बदलने के लिए ओस्मेट का उपयोग करता है, कार्ल बैरी शार्पलेस को 2001 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।[47][48] OsO4 इस उपयोग के लिए बहुत महंगा है, इसलिए अक्सर इसके बजाय KMnO4 का उपयोग किया जाता है, भले ही इस सस्ते रासायनिक अभिकर्मक के लिए उपज कम हो।

1898 में, ऑस्ट्रियाई रसायनज्ञ ऑएर वॉन वेल्सबैक ने ओस्मियम से बने फिलामेंट के साथ ओस्लैम्प (Oslamp) विकसित किया, जिसे उन्होंने 1902 में व्यावसायिक रूप से पेश किया। केवल कुछ वर्षों के बाद, ओस्मियम को टंगस्टन द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया, जो अधिक प्रचुर मात्रा में (और इसलिए सस्ता) और अधिक स्थिर है। टंगस्टन का गलनांक सभी धातुओं में सबसे अधिक होता है, और प्रकाश बल्बों में इसका उपयोग तापदीप्त लैंप (incandescent lamps) की चमकदार प्रभावकारिता और जीवन को बढ़ाता है।[26]

प्रकाश बल्ब निर्माता ओसराम (Osram) (जिसकी स्थापना 1906 में हुई थी, जब तीन जर्मन कंपनियों, ऑएर-गेसेलशाफ्ट, एईजी और सीमेंस एंड हाल्स्के ने अपनी लैंप उत्पादन सुविधाओं को मिलाया था) ने अपना नाम ओसमियम (osmium) और वोल्फराम (Wolfram) (बाद वाला टंगस्टन के लिए जर्मन शब्द है) तत्वों से लिया है।[49]

ओस्मियम में विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम की पराबैंगनी (ultraviolet) सीमा में उच्च परावर्तकता (reflectivity) होती है; उदाहरण के लिए, 600 Å पर ओस्मियम की परावर्तकता सोने की तुलना में दोगुनी होती है।[50] यह उच्च परावर्तकता अंतरिक्ष-आधारित यूवी स्पेक्ट्रोमीटर में वांछनीय है, जिनमें अंतरिक्ष की सीमाओं के कारण दर्पण का आकार छोटा होता है। ओस्मियम-लेपित दर्पण स्पेस शटल पर कई अंतरिक्ष मिशनों में भेजे गए थे, लेकिन जल्द ही यह स्पष्ट हो गया कि निम्न पृथ्वी कक्षा (low Earth orbit) में ऑक्सीजन रेडिकल ओस्मियम परत को काफी खराब करने के लिए पर्याप्त प्रचुर मात्रा में हैं।[51]

  • शार्पलेस डाइहाइड्रॉक्सिलेशन योजना: RL = सबसे बड़ा प्रतिस्थापी; RM = मध्यम आकार का प्रतिस्थापी; RS = सबसे छोटा प्रतिस्थापी
    शार्पलेस डाइहाइड्रॉक्सिलेशन योजना:
    RL = सबसे बड़ा प्रतिस्थापी; RM = मध्यम आकार का प्रतिस्थापी; RS = सबसे छोटा प्रतिस्थापी
  • स्पेस शटल के सामने (बाएं चित्र) और पीछे के पैनलों से ओएस (Os), एजी (Ag), और एयू (Au) दर्पणों की उड़ान के बाद की उपस्थिति। कालापन ऑक्सीजन परमाणुओं द्वारा विकिरण के कारण ऑक्सीकरण को दर्शाता है।[52][53]
    स्पेस शटल के सामने (बाएं चित्र) और पीछे के पैनलों से ओएस (Os), एजी (Ag), और एयू (Au) दर्पणों की उड़ान के बाद की उपस्थिति। कालापन ऑक्सीजन परमाणुओं द्वारा विकिरण के कारण ऑक्सीकरण को दर्शाता है।[52][53]
  • ओस्मियम का एक मनका, लगभग 0.5 सेमी व्यास का, जो धातु की परावर्तकता प्रदर्शित करता है
    ओस्मियम का एक मनका, लगभग 0.5 सेमी व्यास का, जो धातु की परावर्तकता प्रदर्शित करता है

सावधानियां

ओस्मियम धातु आम तौर पर हानिरहित है, क्योंकि यह 400°C से नीचे ऑक्सीजन से अप्रभावित रहती है।[54][55][56] इसका प्राथमिक खतरा अत्यधिक विषाक्त और वाष्पशील ओस्मियम टेट्रॉक्साइड (OsO4) का संभावित निर्माण है।[57][58] कमरे के तापमान पर यह प्रतिक्रिया बारीक विभाजित पाउडर के लिए थर्मोडायनामिक रूप से अनुकूल है,[54][59] जो हवा के साथ धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करता है जिससे नमूनों में कभी-कभी OsO4 जैसी गंध आ सकती है।[15][60]

मूल्य

1990 और 2010 के बीच, ओस्मियम धातु का नाममात्र मूल्य लगभग स्थिर था, जबकि मुद्रास्फीति ने वास्तविक मूल्य को ~US$950/ozt से घटाकर ~US$600/ozt कर दिया।[61] चूंकि ओस्मियम के कुछ ही व्यावसायिक अनुप्रयोग हैं, इसलिए इसका भारी व्यापार नहीं होता है और कीमतों की रिपोर्ट शायद ही कभी की जाती है।[61]

नोट्स

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 (2011). "CRC Handbook of Chemistry and Physics". CRC Press. ISBN 978-1-4398-5511-9.
  2. ↑ Arblaster, J. W.. (1995). Osmium, the Densest Metal Known. Platinum Metals Review. 39 (4) 164. doi:10.1595/003214095X394164164.
  3. ↑ 3.0 3.1 (November 2012). "Osmium weighs in". Nature Chemistry. 4 (11) 954. doi:10.1038/nchem.1479.
  4. ↑ (January 1986). The structure of the energy bands and optical absorption in osmium. Sov. Phys. JETP. 63 (I) 115.
  5. ↑ (2008). "Osmium Metal Studied under High Pressure and Nonhydrostatic Stress". Phys. Rev. Lett.. 100 (4). doi:10.1103/PhysRevLett.100.045506.
  6. ↑ Cynn, Hyunchae. (2002). Osmium has the Lowest Experimentally Determined Compressibility. Physical Review Letters. 88 (13). doi:10.1103/PhysRevLett.88.135701.
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बाहरी कड़ियाँ

osmium

श्रेणी:हेक्सागोनल क्लोज-पैक्ड संरचना वाले रासायनिक तत्व श्रेणी:रासायनिक तत्व श्रेणी:मूल तत्व खनिज श्रेणी:नोबल धातुएं श्रेणी:प्लैटिनम-समूह धातुएं श्रेणी:कीमती धातुएं श्रेणी:संक्रमण धातुएं

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Osmium" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Osmium यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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