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{| class="wikitable" style="float:right; margin: -10px 0px 10px 20px; text-align:left"
|<center>'''鋨'''<br><img src="https://teacher.aedocenter.com/mywebB/nbook-8/images-2/Os-2.jpg" width="250"></center><small>[https://teacher.aedocenter.com/mywebB/nbook-8/vu-076.htm 圖片來自teacher.aedocenter.com]</small> 
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'''鋨'''（'''Osmium'''，舊譯作'''銤'''、'''鐭'''）是一種[[化學元素]]，符號為'''Os'''，[[原子序]]為76。鋨金屬堅硬、易碎，呈藍白色。鋨屬於[[鉑系元素|鉑系]][[過渡金屬]]，是自然界中密度最高的元素，[[密度]]有22.59 g/cm<sup>3</sup>。鋨一般以[[地殼元素豐度列表|痕量]]存在於自然中，大部份在鉑礦藏的[[合金]]當中。鋨與[[鉑]]、[[銥]]及其他鉑系元素形成的合金具有超強的耐用性和[[硬度]]，能用於製造[[鋼筆]]筆頭和電觸頭等。

==性質==
===物理性质===
鋨呈灰藍色，其密度比[[銥]]稍高，是密度最高的穩定元素。從[[X射線晶體學|X射線散射]]<ref>[https://case.ntu.edu.tw/blog/?p=9074 X射線晶體學]，CASE報科學</ref> 數據計算出的密度數值最準確。這種方法得出銥的密度為22.562 ± 0.009 g/cm<sup>3</sup>，而鋨的密度為22.587 ± 0.009 g/cm<sup>3</sup>。

鋨金屬堅硬但易碎，在高溫下可保持光澤。鋨的[[壓縮性]]非常低，因此[[體積模量]]非常高，在395和462 [[帕斯卡|GPa]]之間，與[[鑽石]]的443 GPa相約。在壓力為4 GPa的情況下，鋨的硬度也比較高。由於堅硬易碎，[[蒸氣壓]]低（鉑系元素中最低），[[熔點]]極高（所有元素中第四高），所以固體鋨很難塑形，生產過程十分困難。

===化學性质===
鋨可以形成[[氧化態]]為−2至+8的化合物。最常見的氧化態有+2、+3、+4和+8。+8態是任何元素可達至的最高氧化態，除鋨以外擁有+8態的只有[[氙]]、[[釕]]、[[𨭆]]、[[銥]]、[[鈈]]和[[鋦]]（尚未確定）。氧化態為−1和−2的Na|2|[Os|4|(CO)|13|和Na|2|[Os(CO)|4|反應性很強，可用於合成鋨的[[原子簇]]化合物。

最常見的+8態化合物是鋨粉末在空氣中形成的[[四氧化鋨]]。四氧化鋨是一種淺黃色晶體，揮發性高，可溶於水，味道很強，具有毒性。鋨粉末的味道與四氧化鋨一樣。四氧化鋨與鹼反應會形成紅色的鋨酸OsO|4|(OH)|2|2-，與[[氨]]則形成次氮基鋨酸OsO|3|N|-。四氧化鋨在130&nbsp;[[攝氏度|°C]]氣化，是一種強[[氧化劑]]。相比之下，[[二氧化鋨]]（OsO<sub>2</sub>）則是黑色的不揮發物質，反應性和毒性也遠低於四氧化鋨。

具有主要用途的鋨化合物只有兩種：四氧化鋨在[[電子顯微鏡]]照相中用以對組織[[染色]]，並在[[有機合成]]過程中作[[烯烴]]的氧化劑；不揮發的鋨酸鹽則用在[[夏普萊斯不對稱雙羥基化反應|有機氧化反應]]當中。

鋨可以形成各種[[鹵化物]]，包括五氟化鋨（OsF<sub>5</sub>）、三氯化鋨（OsCl<sub>3</sub>）、三溴化鋨（OsBr<sub>3</sub>）、三碘化鋨（OsI<sub>3</sub>）等等。鋨的氧化態較低時，大直徑的鹵素可以使兩者的化合物更加穩定，所以以上的三鹵化物存在，但三氟化鋨（OsF<sub>3</sub>）尚未被發現。唯一一種氧化態為+1的鋨化合物是碘化鋨（OsI）。鋨在一些羰基配合物中的氧化態為0，例如[[十二羰基三鋨]]（Os|3|(CO)|12）。

鋨在氧化態較低時，強σ供體（如[[胺]]）和π受體（含[[氮]]的[[雜環化合物]]）都可以增加其穩定性；氧化態較高時，強σ和π供體都可增強穩定性，如O|2-和N|3-。

雖然鋨能以多種氧化態形成化合物，但是純金屬鋨在[[標準溫度和壓力]]下可抗禦所有酸和鹼的侵蝕，甚至包括[[王水]]。

===同位素===
鋨共有7種自然產生的[[同位素]]，其中6種為穩定同位素：184|Os、187|Os、188|Os、189|Os、190|Os和（比例最高的）192|Os。186|Os會進行[[α衰變]]，但由於[[半衰期]]長達(2.0 ± 1.1)15年，所以一般可當做穩定同位素。所有穩定同位素都預測可以進行α衰變，但由於半衰期很長，因而只有186|Os的衰變得到了實驗證實。理論預測，184|Os和192|Os可進行[[雙β衰變]]，但這尚無實驗證據。

187|Os是187|[[錸|Re]]的衰變產物（半衰期為4.56 10年），被廣泛用於測定地球岩石以及[[隕石]]的年齡（見[[錸鋨定年法]]）。此同位素還可以用於測量大陸風化的強度，及推斷大陸[[穩定地塊]]根部的[[地幔]]在何時穩定下來。含錸礦石中含有異常高的187|Os，也是因為這一衰變。然而最為常用的鋨定年法則是銥鋨定年法。這種方法可分析[[K-T界線]]上的[[衝擊石英]]，也就是6600萬年前[[恐龍]]滅絕時所留下的地質特徵。

==存量==
鋨是地球[[地殼]]中[[化學元素豐度|最稀有]]的穩定元素，在[[大陸地殼]]裡的平均質量比例只有1千億分之5。

鋨在自然中以純金屬或合金的形態出現，尤其是各種比例的銥﹣鋨合金。鎳和[[銅]]礦藏中還含有鋨和銥的[[硫化物]]、[[碲化物]]、[[銻化物]]和[[砷化物]]。與其他鉑系元素一樣，鋨可以形成自然鎳合金及銅合金。

地殼中有三種地質結構的鋨含量最高：[[火成岩]]、[[撞擊坑]]以及前二者演化而成的地質結構。最大的已知礦藏有[[南非]]的[[布什維爾德火成雜岩體]]、[[俄羅斯]]的[[諾里爾斯克]]及[[加拿大]]的[[索德柏立盆地]]等。美國有較小的鋨礦藏。[[前哥倫布時期]][[哥倫比亞]][[喬科省]]居民所用的[[沖積層]]礦藏至今仍是鉑系元素的一大來源。第二大的沖積層礦藏位於俄羅斯[[烏拉爾山脈]]。

==生產==
鋨是[[鎳]]和[[銅]]開採和提煉過程的副產品。在鎳和銅的電解精煉過程中，金、銀等貴金屬、鉑系元素以及[[硒]]和[[碲]]等非金屬元素都會積聚在正電極上。這一泥狀物質要進入溶液才可把其中的金屬分離出來。具體方法取決於混合物的成份，但主要有兩種：加入[[過氧化鈉]]後溶於[[王水]]，或直接溶於[[氯]]和[[氫氯酸]]的混合溶液。鋨、釕、銠和銥不可溶於王水，可從鉑、金等金屬分離開來。銠與熔化的[[硫酸氫鈉]]反應後會再分離出來。剩餘的物質中含有釕、鋨和銥，其中銥不可溶於[[氧化鈉]]。加入氧化鈉會產生水溶的釕鹽和鋨鹽，而在氧化後，這些鹽會變成揮發性的RuO|4和OsO|4。氯化銨可將前者沉澱為(NH<sub>4</sub>)<sub>3</sub>RuCl<sub>6</sub>。

溶解後的鋨要從其他鉑系元素中分離出來。分離方法包括蒸餾法和用適當的有機溶劑把四氧化鋨提取出來。特南特和沃拉斯頓所用的方法類似於前者。兩種方法所得出的產物與氫進行還原反應，產生粉狀或海綿狀鋨粉末，再經[[粉末冶金]]手法進行加工。

鋨生產商和[[美國地質調查局]]都沒有公佈鋨的產量數據。1971年發佈的數字當中，單在美國的消耗量共有2000[[金衡盎司]]（62公斤），意味著產量低於每年1噸。2012年美國鋨產量的估值為75公斤。

鋨一般以99%或更高纯度的粉末的形式出售。鋨的量度單位可以採用[[金衡制]]或[[公制]]。2012年鋨的價格約為每金衡盎司400美元（每克13美元）。

==應用==
由於鋨的氧化物具有高揮發性和高毒性，而鋨金屬容易形成氧化物，所以其金屬態的應用很少。人們一般使用的是耐用性很強的鋨合金。銥鋨合金非常堅硬，可同其他鉑系金屬用於製造需耐用的[[鋼筆]]筆頭、機器樞軸及電觸頭等。1945年至1955年左右的[[留聲機]]唱針頭也含有銥鋨合金。雖然鋨合金比鋼和鉻耐用，但是卻遠比[[藍寶石]]和[[鑽石]]遜色，因此最終被淘汰了。

[[四氧化鋨]]可用於[[指紋]]識別，以及在光學和[[電子顯微鏡]]照相中對[[脂]]組織進行染色。四氧化鋨的氧化性很強，所以能與未飽和碳﹣碳鍵反應，從而連接油脂。因此在染色的同時，它還會固定生物膜。鋨原子的電子密度極高，在[[透射電子顯微鏡]]（TEM）下能大大提高對比度。未經處理的碳物質在TEM下的對比度很低。

四氧化鋨和鋨酸鉀是化學合成過程中重要的氧化劑，但都是劇毒。[[夏普萊斯不對稱雙羥基化反應]]中，鋨酸將[[雙鍵]]轉換為鄰[[二醇]]。[[巴里·夏普萊斯]]因這一發現而在2001年獲得[[諾貝爾化學獎]]。OsO<sub>4</sub>非常昂貴，所以化學家一般改用KMnO<sub>4</sub>。雖然產量會降低，但後者的價格遠沒有鋨高。

1898年，[[奧地利]]化學家[[卡爾·奧爾·馮·威爾斯巴赫|奧爾·馮·威爾斯巴赫]]（Auer von Welsbach）發明了用鋨作為燈絲的電燈，並在1902年推出市場。不過，[[鎢]]的熔點是所有金屬中最高的，用於電燈時還能增加光效和延長燈泡壽命，所以在幾年後就把鋨淘汰了。

和[[鈀]]相似，鋨粉末可有效吸收氫原子，因此有潛力作金屬氫化物電池電極。不過鋨價格高昂，而且會與氫氧化鉀（最常用的電池電解質）反應。

鋨的[[紫外線]]反射率很高：鋨對600 [[埃|Å]]波長的反射率是金的兩倍。鋨因此被用於大小有限的太空[[紫外－可見分光光度法|紫外光譜儀]]。多個[[太空穿梭機]]任務曾搭載鍍鋨鏡子進入太空，但不久後人們發現[[近地軌道]]中的氧自由基足以破壞鋨塗層。

[[斯堪的納維亞]]的某些醫院在對[[關節炎]]病人進行滑膜切除術時，需病人服食四氧化鋨（OsO<sub>4</sub>）。雖然四氧化鋨有毒，但並沒有病人長期副作用的報告，因此某些鋨化合物可能可以和生物體相容。2011年，科學家宣稱鋨(VI)和鋨(II)化合物在活體內有抗癌的作用，且有潛力作抗癌藥物。

==歷史==
1803年，[[史密森·特南特]]和[[威廉·海德·沃拉斯頓]]在英國[[倫敦]]發現了鋨元素。鋨的發現與鉑以及其他[[鉑系元素]]息息相關。17世紀，人們在[[哥倫比亞]][[喬科省]]的銀礦中發現了鉑化學家後來發現這種金屬不是合金，而是一種新元素，並在1748年發表了這一發現。他們將鉑溶於[[王水]]（[[鹽酸]]和[[硝酸]]的混合物），以產生穩定的鹽。每一次實驗都有留有少量黑色的不可溶殘留物。[[維多·科萊-德科提爾]]（Victor Collet-Descotils）、[[福爾克拉伯爵安東萬·弗朗索瓦]]（Antoine François, comte de Fourcroy）和[[路易-尼古拉·沃克蘭]]在1803年同樣觀測到這一殘留物，但因未能取得足夠的物質而無法進行更多的實驗。

1803年，史密森·特南特分析了這些殘留物，並推斷其中必含新的金屬元素。沃克朗把該粉末來回在酸鹼中浸洗，取得了一種揮發性氧化物。他認為這是新元素的氧化物，並把新元素命名為「ptene」，源於希臘文的「πτηνος」（ptènos），即「有翼的」。特南特則擁有更大量的殘留物，並在不久後辨認出兩種新元素，也就是鋨和銥。他再對產物加入[[氫氧化鈉]]，在加熱後製成了一種黃色溶液（很可能是順<nowiki>[</nowiki>Os(OH)<sub>2</sub>O<sub>4</sub><nowiki>]</nowiki><sup>2−</sup>）。溶液經過酸化後，他用蒸餾法取得了OsO<sub>4</sub>。由於製成的[[四氧化鋨]]具有強烈的焦味，所以他把這一新元素命名為現名「osmium」，源於希臘文「οσμή」（osme），即「臭味」。鋨元素的發現被記錄在1804年6月21日致[[皇家學院]]的一封信中。

[[鈾]]和鋨在形成[[氨]]的[[哈柏法]]中是有效的[[催化劑]]，這使該方法可以得到廣泛應用。當時在[[BASF]]一個以[[卡爾·博施]]為首的團隊購入了世界上大部份的鋨來作催化劑。1908年，同一個團隊發現了使用鐵和氧化鐵的更為便宜的催化劑，因此無須再使用昂貴稀少的鋨元素。

今天，鋨主要是從[[鉑]]和[[鎳]]礦石中提取出來的。

==影片==
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== 參考文獻 == 
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[[Category:340 化學總論]]