От водорода до …?

Являясь прекрасным материалом для изготовления термопар (часть прибора для измерения температур), электродов, кончиков перьев авторучек, опорных игл компасных стрелок и других деталей, где высокая устойчивость должна сочетаться с большой твердостью и наименьшей изнашиваемостью, рений из-за высокой стоимости и ограниченности сырья для его получения используется все еще в небольших масштабах.

Приходится сожалеть, что природа так бедна рением, на долю которого приходится всего лишь несколько миллиардных долей процента (9 · 10^–9) от общего числа атомов земной коры.

Металл-тяжеловес

76. Осмий — Osmium (Os)

Попробуйте подсчитать, какой путь совершает кончик пера автоматической ручки при движении по бумаге только в пределах одной тетради в 12 листов. Пусть это будет зависеть от величины букв, манеры письма, в общем от почерка; в среднем он составляет 150–250 м

. Четверть километра — путь немалый! Теперь представьте, сколько трения на этом пути выдерживает кончик пера: ведь идет непрерывная шлифовка пера о бумагу. Правда, бумага не наждак, не кварцевый песок и даже не тертый кирпич, но путь большой и нагрузка изрядная. Значит, от кончика пера требуется тоже исключительная твердость. Необходимой твердостью обладает не всякий металл и не всякий сплав. Особенно пригоден для этой цели сплав осмия с иридием.

Замечательной особенностью осмия является его вес. Осмий — самый тяжелый металл на Земле. Плотность осмия составляет 22,6, т. е. он в два раза тяжелее свинца и почти в три раза тяжелее железа.

Чистый осмий — синевато-серый, тугоплавкий (2700 °C), твердый, но хрупкий металл. Хрупкость осмия так велика, что его можно истолочь в порошок в железной ступке, причем порошок имеет сине-черный цвет, а не серовато-светлый, как у большинства металлов. Необычные свойства порошка осмия состоят также в том, что на воздухе он, хотя и медленно, но уже при обычной температуре соединяется с кислородом, причем один атом осмия присоединяет четыре атома кислорода, т. е. осмий проявляет самую высокую валентность, равную восьми, образуя четырехокись осмия.

Окисел восьмивалентного осмия плавится при 48°, а при 130 °C — кипит с образованием пара, сильно раздражающего слизистые оболочки. Пары четырехокиси осмия особенно опасные для глаз, могут вызвать слепоту. Они имеют специфический запах. Некоторые исследователи сравнивают его с запахом гнилой редьки.

За своеобразный запах четырехокиси элемент и получил свое название «осмий» от греческого слова «осмэ», что значит «запах», «пахнущий». Интересна замечательная особенность четырехокиси осмия — большая растворимость в органических жидкостях по сравнению с водой. В стакане воды растворяется всего только 14 г

четырехокиси осмия при комнатной температуре; в стакане четыреххлористого углерода при тех же условиях — более 700 г.

Хотя осмий был открыт в 1803 г., он до настоящего времени не получил достаточно широкого применения. Одно время его использовали для изготовления нитей в электролампах, в медицинской практике, при подготовке микроскопических препаратов, для микроскопических исследований в тканях жировых включений.

Жировые включения, реагируя с водным раствором четырехокиси осмия, приобретают хорошо видимую черную окраску.

Хранитель Парижского меридиана

77. Иридий — Iridium (Ir)

Иридий почти такой же тяжеловес, как и осмий. Плотность иридия — 22,5, а температура плавления — 2450 °C. Ряд химических свойств сближает иридий с рутением, палладием, осмием и особенно родием. Есть, однако, и некоторые особенности, одна из них сыграла роль в выборе названия элемента при его открытии: соединения иридия имеют яркие и пестрые окраски. За эти окрашенные соединения и получил свое название открытый в 1803 г. английским химиком Теннантом новый элемент иридий («ирис» означает «радуга», «радужный»).

В современной технике, научно-исследовательских и производственных лабораториях очень важное значение приобрели измерения высоких температур. Существуют различные приборы и методы измерения температуры. Об одном из таких приборов, который связан с применением иридия, нам и хочется рассказать.