ऑस्मियम

प्लॅटिनम गटातील सहा मूलद्रव्यांपैकी एक मूलद्रव्य. चिन्ह Os. आठव्या गटातील संक्रमणी धातू. अणुक्रमांक (अणुकेंद्रातील प्रोटॉनांची संख्या) ७६; अणुभार १९०·२; वि.गु. २२·४७; द्रवांक (वितळबिंदू) ३,०००° से.; क्वथनांक (उकळबिंदू) ४,२३०° से.; किरणोत्सर्गो समस्थानिक [तोच अणुक्रमांक पण भिन्न अणुभार असलेले व कण अथवा किरण बाहेर टाकणारे त्याच मूलद्रव्याचे प्रकार, →समस्थानिक] १८२, १८३, १८५, १९१, १९३, १९४; स्थिर समस्थानिक १८४, १८६, १८७, १८८, १८९, १९०, १९२; संयुजा २, ३, ४, ६ व ८ [→संयुजा]; विद्युत् विन्यास (अणूमधील इलेक्ट्रॉनांची मांडणी) २, ८, १८, ३२, १४, २.

इतिहास : अम्लराजामध्ये (संहत नायट्रिक अम्ल व संहत हायड्रोक्लोरिक अम्ल यांच्या ३:१ या प्रमाणातील मिश्रणामध्ये) अविद्राव्य (न विरघळणाऱ्या) असणाऱ्या प्लॅटिनम खनिजाच्या भागावर अम्ल व क्षार (अल्कली) यांची वारंवार आलटून पालटून विक्रीया करुन स्मिथसन टेनंट यांनी प्रथम ऑस्मियम धातू मिळविली. १८०४ मध्ये त्यांनी तिची निष्कर्षण (खनिजापासून धातू मिळविण्याची) पद्धती व काही गुणधर्म प्रसिद्ध केले. या मूलद्रव्याच्या ऑक्साइडाच्या बाष्पाला असणाऱ्या तीव्र वासावरून त्यांनी त्याला ऑस्मियम (म्हणजे ग्रीक भाषेत वास) हे नाव दिले.

उपस्थिती : ऑस्मियम बऱ्याच प्लॅटिनम खनिजांत आढळते. ऑस्मिरिडियम या नैसर्गिकरीत्या मिळणाऱ्या मिश्रधातूत इरिडियमाबरोबर ऑस्मियम सापडते. हा भाग अम्लराजामध्ये अविद्राव्य असून त्याचे शिशाबरोबरही मिश्रधातू बनत नाहीत.

निर्मिती : संहत ऑस्मिरिडियम व जस्त तापविल्याने जी मिश्रधातू मिळते ती नायट्रिक अम्लात जलद विरघळते. तो विद्राव उकळला म्हणजे ऑस्मियम टेट्रॉक्साइड ऊर्ध्वपातित (तयार झालेली वाफ थंड करुन द्रव पदार्थ मिळणे) होते. ऑस्मियम असलेले घन पदार्थ हवेत भाजले तरीही हे टेट्रॉक्साइड बनते. अल्कोहॉली दाहक क्षार विद्रावात त्याचे शोषण केले म्हणजे ऑस्मेटाचा विद्राव मिळतो. त्यात सोडियम सल्फाइड मिश्र केल्यास ऑस्मियमसल्फाइड अवक्षेपित (साका तयार होणे) होते. बंद कार्बन मुशीत उच्च तापमानाला ते अपघटन पावते (घटक सुटे होतात) व मुशीच्या वरच्या भागात ऑस्मियम जमते.

पर्यायी पद्धतीत ऑस्मेटाच्या वरील विद्रावाचे सल्फ्यूरिक अम्लाने ⇨उदासिनीकरण  करतात. त्यामुळे सजल ऑस्मियम डाय-ऑक्साइडाचा अवक्षेप मिळतो. तो वाळवून व त्याचे हायड्रोजनाने ⇨ क्षपण करून ऑस्मियम बनवितात.

गुणधर्म : उच्च द्रवांकामुळे ऑस्मियमाचे ओतकाम व वितळकाम करणे अवघड आहे. ऑस्मियम कठीण व ठिसूळ असून उच्च तापमानातही तिच्यापासून वस्तू तयार करणे अवघड जाते. ती फार उच्चतापसह असूनही नेहमीच्या तापमानात तिच्यावर निळ्या ऑक्साइडाचा थर तयार होतो. हवेत तापविल्यास तिचे ⇨ ऑक्सिडीभवन  होऊन ऑस्मियम टेट्रॉक्साइड (OsO₄) बनते. ऑस्मियम उष्ण नायट्रिक अम्लात सहज विद्राव्य आहे. क्षारीय ऑक्सिडीकारक अभिवाहाबरोबर (पदार्थ कमी तापमानास वितळण्यासाठी वापरलेला पदार्थ, उदा., टाकणखार) वितळविल्यास जलविद्राव्य OsO₄⁻²तयार होते. ऑस्मियमाच्या संयुजा अनेक असल्याने तिचे अनेक जटिल आयन (विद्युत् भारित अणू, रेणू वा मूलके) तयार होतात.

ऑस्मियमाची संयुगे तापविल्यास अगर त्यांचे क्षपण केल्यास चूर्ण किंवा स्पंज स्वरूपात मुक्त मूलद्रव्य मिळते.

उपयोग : ऑस्मियमाचा उपयोग मुख्यतः संयुगे व मिश्रधातू या स्वरुपात करतात. हायड्रोजनीकरणाकरिता (एखाद्या पदार्थात हायड्रोजनाचा समावेश करण्याच्या प्रक्रियेकरिता) ऑस्मियम उत्कृष्ट उत्प्रेरक (विक्रेयेत भाग न घेता तिची गती वाढविणारा पदार्थ) आहे. ऑस्मिरिडियम ही मिश्रधातू फौंटनपेनाच्या निबाची टोके तसेच ग्रामोफोनच्या सुया (पिना) बनविण्यासाठी वापरतात.

संयुगे : ऑस्मियम टेट्राक्लोराइड : OsCl₄. हे संयुग ऑस्मियम व क्लोरिन यांची विक्रीया ७००° से. वर करून तयार करतात. ते काळे व घन असून ऑक्सिडीकारक नसलेल्या अम्लांमध्ये अविद्राव्य आहे.

ऑस्मियम टेट्रॉक्साइड : OsO4. याचे दुसरे नाव ऑस्मिक अ‍ॅसिड अ‍ॅनहायड्राइड. हे ऑस्मियमाचे महत्त्वाचे संयुग असून ते हवा, नायट्रिक अम्ल किंवा सल्फ्यूरिक अम्ल यांनी ऑस्मियमाचे ऑक्सिडीकरण करुन तयार करतात. त्याचे फिक्कट पिवळ्या रंगाचे स्फटिक असतात. द्रवांक ४०° से., क्वथनांक १३०° से. हे संयुग अतिविषारी आहे. पाण्यापेक्षा कार्बन टेट्राक्लोराइडमध्ये जास्त विद्राव्य. हे प्रबल ऑक्सिडीकारक आहे. त्याचा पोटॅशियम हायड्रॉक्साइडामधील विद्राव व अल्कोहॉल यांची विक्रीया केल्यास, टेट्रॉक्साइडचे भागशः क्षपण होऊन, किंचित विद्राव्य अशा पोटॅशियम ऑस्मेटाचे (K2OSO4·2H2O) जांभळसर तांबडे स्फटिक अवक्षेपित होतात. औषधे, छायाचित्रयण, सूक्ष्म विक्रीयाकारक, कार्बनी संयुगांच्या निर्मितीत उत्प्रेरक इत्यादींसाठी याचा उपयोग करतात. तसेच काही कार्बनी संयुगांच्या निर्मितीत द्विबंधाच्या हायड्रॉक्सिलीकरणासाठी (OH गटाचा म्हणजे हायड्रॉक्सिल गटाचा समावेश करण्यासाठी) व अतिसूक्ष्म ऊतकांच्या (समान रचना व कार्य असणाऱ्या पेशींच्या समूहांच्या) निरीक्षणात रंजकद्रव्य म्हणूनही उपयोग केला जातो.

सजल ऑस्मियम डाय-ऑक्साइड : OSO2·2H2O. ऑस्मियम टेट्रॉक्साइडाच्या अल्कोहॉलीय सोडियम हायड्रॉक्साइडामधील विद्रावाचे उदासिनीकरण करुन सजल ऑस्मियम डाय-ऑक्साइड बनवितात. ते करड्या किंवा निळसर काळ्या रंगाचे, अविद्राव्य घन संयुग आहे.

लेखक : भू. चिं. मिठारी

स्त्रोत : मराठी विश्वकोश

संदर्भ : Mellor, G. W. A. Comprehensive Treatise on Inorganic and Theoretical Chemistry, Vol. 15, London, 1964.