Osmium is een edelmetaal dat met symbool Os en onder atoomnummer 76 te vinden is in het periodiek systeem. Het is een sprankelend zilverblauw metaal en het werd in 1803 ontdekt door de Engelse chemicus Smithson Tennant. Nadat hij patina-erts in koningswater probeerde op te lossen, bleven zowel osmium als iridium achter in de vorm van een zwart residu. Osmium is dus een bijproduct van platina en er is ongeveer 10.000 ton aan platina-ertsen nodig om één ons osmium te maken.
Enkele weetjes over Osmium
- Elk stukje osmium is unieker dan de menselijke vingerafdruk, dankzij de specifieke kristalstructuur.
- De naam is afgeleid van het Griekse woord voor stank.
- Osmium is harder dan diamant.
- Het kookpunt is 5000 °C en het smeltpunt is 3033 °C.
- Osmium is een supergeleider bij lage temperaturen.
- Osmium is het dichtste metaal van alle elementen in het periodiek systeem. De dichtheid is twee keer zo groot als dat van lood.
Waar komt de naam vandaan?
De naam osmium is afkomstig van het Griekse woord osme (οσμη). Het betekent vrij vertaald geur of stank. Het heeft deze naam gekregen, doordat bij de bereiding een tussenproduct ontstaat met een sterke en doordringende geur. Dit tussenproduct is osmiumtetroxide (OsO4) en het verspreidt een enorm stinkende, chloorachtige lucht.
De winning van osmium
Osmium is een extreem zeldzaam element, zeldzamer dan goud of zilver. Het wordt vaak verkregen als bijproduct van platina- en nikkelertsen. Maar ook in goud- of koperertsen bevinden zich vaak kleine hoeveelheden. Ook in de natuur kan het voorkomen in legeringen. Hiervan zijn de meest voorkomende iridosmium en osmiridium.
Toch wordt osmium vooral gewonnen bij de verwerking van platina- en nikkelertsen. De belangrijkste wingebieden bevinden zich in Borneo, Japan, Noord- en Zuid-Amerika, Tasmanië en het Oeralgebergte.
Is osmium giftig?
Wanneer zuiver osmium in contact komt met zuurstof, ontstaat er osmiumtetroxide (OsO4). De stof waar we eerder al over schreven dat het zo’n sterke, indringende geur heeft. Deze stof is naast dat het stinkt, ook zeer giftig. Osmiumtetroxide is een kleurloze tot lichtgele, vaste stof. Zelfs bij zeer kleine concentraties van de stof, kan er ernstige schade worden aangericht aan de longen, huid en ogen.
Als je osmiumtetroxide inademt, kan dit leiden tot longoedeem. Inademing geeft symptomen als een branderig gevoel, hoesten, hoofdpijn, kortademigheid en onrust. Op je huid kan de stof leiden tot roodheid, verbranding, pijn, verkleuring en blaren. Aan je ogen geeft het symptomen als roodheid, pijn, onscherp zien, blindheid en ernstige verbrandingen. Bij inslikken ontstaan maagkrampen, een branderig gevoel, flauwvallen of shock.
In de zuivere vorm komt osmium in poedervorm voor. In 2013 werd door een team van Zwitserse wetenschappers voor het eerst osmium gekristalliseerd. Dit maakte het veilig voor gebruik en zorgt ervoor dat het niet meer reageert met zuurstof, zolang een temperatuur van 400 graden Celsius niet wordt overschreden.
Bereiding
Osmium werd voor het eerst geïsoleerd door Smithson Tennant uit het residu dat ontstaat bij de oplossing van platina in koningswater. De chemicus besloot om het zwarte residu dat hierna overbleef te smelten en nadien te behandelen met zuur en alkali. Dit leverde de oxiden van osmium en iridium op. Het oxide van osmium (OsO4) was makkelijk af te dampen en met behulp van waterstof tot osmium te maken.
Tegenwoordig wordt osmium op een andere manier gemaakt. Het is een zeer ingewikkeld proces, wat we hier alleen versimpeld beschrijven. De productie vindt plaats tijdens de extractie van andere metalen uit osmiumhoudende ertsen, zoals platina of goud. Het residu dat overblijft na de extractie, wordt met behulp van zuurstof of chloor omgezet in onder andere osmiumtetroxide. Vervolgens wordt osmiumtetroxide opgelost in een alcoholische loog. Hierna wordt ammoniumchloride toegevoegd en ontstaat er elementair osmium. Dit wordt ten slotte met waterstof tot metallisch osmium gereduceerd.
Voor de meeste toepassingen wordt osmium overigens niet gescheiden van de andere platinametalen, maar direct verwerkt tot een legering.
Toepassingen van osmium
Dankzij de prachtige zilverblauwe gloed van osmium, is het metaal perfect voor verwerking in de meest luxe sieraden. Maar naast dat het er geweldig uitziet in juwelen, heeft het ook andere specifieke toepassingen.
In legeringen is osmium namelijk uitzonderlijk solide en heeft het een zeer hoge slijtvastigheid. Hierdoor zijn osmiumlegeringen, zoals osmiridium, bij uitstek geschikt voor vulpenpunten, instrumentdraaipunten, fonograafnaalden en elektrische contacten. Ook bij andere voorwerpen waarin slijtage en wrijving minimaal moet zijn, is een osmiumlegering zeer geschikt.
In de chemische industrie wordt osmium gebruikt als katalysator, bijvoorbeeld om medicijnen tegen diabetes van te maken. Ook wordt het gebruikt in microscoopglaasjes en in medische implantaten zoals mechanische hartkleppen en pacemakers.
Overige toepassingen:
- Als kompasnaald: Hierin worden osmium-iridiumlegeringen toegepast. Dit is naast solide en corrosiebestendig, ook magnetisch.
- Om vingerafdrukken op te sporen: Hiervoor wordt het giftige osmiumtetroxide gebruikt.
- In gloeilampen: Vooral vroeger werd osmium gebruikt voor de metalen gloeidraad in gloeilampen, vanwege het extreem hoge smeltpunt. Echter later is dit vervangen voor wolfraam, aangezien dit meer voorkomt en dus goedkoper is.
- Lager van een klok of horloge: Vanwege de duurzame eigenschappen van het materiaal, garandeert het een langdurige en goede werking van het uurwerk. Daarom wordt het in exclusieve horloges en klokken gebruikt.
Jaarlijks wordt er zo’n 500 tot 1000kg osmium geproduceerd. Hiervan wordt een groot deel gebruikt voor kristallisatie en verwerkt in sieraden en horloges. Slechts het resterende deel wordt gebruikt voor de industrie en academisch onderzoek.
Osmium als investering
Osmium is het zeldzaamste metaal ter wereld. Het is 1.500 keer zeldzamer dan goud en 2.500 keer zeldzamer dan zilver. Hierdoor is het erg waardevol en de prijs is dan ook sterk gestegen de afgelopen jaren. Daarnaast wordt er verwacht dat de vraag de komende jaren zal blijven toenemen. Dit alles maakt het dat osmium een gewilde investering op de wereldmarkt is geworden.
Naast dat het zeer zeldzaam is, is het ook nog eens erg exclusief. Dit zorgt ervoor dat de veiligheid van de investering gewaarborgd blijft. De exclusiviteit is te wijten aan dat Osmium niet kan worden nagemaakt.
De prijs van osmium
Osmium wordt nog niet aangeboden op de beurs. De prijs wordt elke dag in Zwitserland gegenereerd. Hierbij wordt onder andere rekening gehouden met het aanbod van en de vraag. Doordat de prijs hier bepaalt wordt, is deze gelijk over de hele wereldmarkt. Hierdoor worden onregelmatigheden en manipulaties uitgesloten.
Momenteel kost een gram osmium zo’n 1800 euro. De actuele prijs kun je hier bekijken.
Osmium kan worden gekocht in verschillende vormen. De prijs is afhankelijk van de vorm waarin je het koopt, het gewicht, de geometrie en de zuiverheid. Bij aankoop van osmium zit een certificaat van echtheid inbegrepen.
