Osmium

ÔĽŅ
Osmium
Osmium
Rh√©nium ‚Üź Osmium ‚Üí Iridium
Ru
   

76
Os
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
‚ÜĎ
Os
‚Üď
Hs
Table compl√®te ‚ÄĘ Table √©tendue
Informations générales
Nom, symbole, numéro Osmium, Os, 76
Série chimique métaux de transition
Groupe, période, bloc 8 (VIIIB), 6, d
Masse volumique 22,587 g¬∑cm-3 [1]
Dureté 7
Couleur bleu-gris
No CAS 7440-04-2
No EINECS 231-114-0
Propriétés atomiques
Masse atomique 190,23 ¬Ī 0,03 u [1]
Rayon atomique (calc) 130 pm (185 pm)
Rayon de covalence 1,44 ¬Ī 0,04 √Ö [2]
Configuration électronique [Xe]4f14 5d6 6s2
√Člectrons par niveau d‚Äô√©nergie 2, 8, 18, 32, 14, 2
√Čtat(s) d‚Äôoxydation ¬Ī 0,7
Oxyde acide
Structure cristalline Hexagonale
Propriétés physiques
√Čtat ordinaire solide
Point de fusion 3 033 ¬įC [1]
Point d‚Äô√©bullition 5 012 ¬įC [1]
√Čnergie de fusion 31,8 kJ¬∑mol-1
√Čnergie de vaporisation 627,6 kJ¬∑mol-1
Volume molaire 8,42√ó10-6 m3¬∑mol-1
Pression de vapeur 2,52 Pa (3 300 K)
Vitesse du son 4 940 m¬∑s-1 (20 ¬įC)
Divers
√Člectron√©gativit√© (Pauling) 2,2
Chaleur massique 130 J¬∑kg-1¬∑K-1
Conductivit√© √©lectrique 10,9√ó106 S¬∑m-1
Conductivit√© thermique 87,6 W¬∑m-1¬∑K-1
√Čnergies d‚Äôionisation[3]
1re : 8,43823 eV
Isotopes les plus stables
iso AN Période MD Ed PD
MeV
184Os 0,02 % >5,6√ó1013 a őĪ   180W
186Os 1,59 % >2,0√ó1015 a őĪ 2,822 182W
187Os 1,96 % stable avec 111 neutrons
188Os 13,24 % stable avec 112 neutrons
189Os 16,15 % stable avec 113 neutrons
190Os 26,26 % stable avec 114 neutrons
192Os 40,78 % stable avec 116 neutrons
194Os {syn.} 6 a ő≤- 0,097 194Ir
Précautions
Directive 67/548/EEC[4],[5]
√Čtat pulv√©rulent :
Irritant
Xi
Facilement inflammable
F
Phrases R : 11, 37/38, 41,
Phrases S : 16, 26, 36/37/39,
SGH[5]
√Čtat pulv√©rulent :
SGH02 : InflammableSGH05 : Corrosif
Danger
H228, H315, H318, H335, P210, P261, P280, P305, P338, P351,
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L‚Äôosmium est l'√©l√©ment chimique du tableau p√©riodique dont le symbole est Os et le num√©ro atomique 76. Il se pr√©sente sous la forme d'un m√©tal gris bleut√© et brillant. C'est un m√©tal de transition appartenant aux m√©taux du groupe du platine. Il est l'√©l√©ment naturel le plus dense sur Terre. Il est le plus souvent trouv√© nativement en alliage avec le platine ou l'iridium. Les alliages d'osmium sont employ√©s notamment dans les pointes de stylo plume, les contacts √©lectriques et dans d'autres applications o√Ļ sa duret√© et sa r√©sistance extr√™mes sont requises.

Sommaire

Caractéristiques

Cristaux d’osmium artificiels.

L'osmium pur sous sa forme métallique est extrêmement dense, cassant, et d'un gris bleuté brillant, même à haute température, mais se révèle très difficile à produire. La poudre d'osmium est plus facile à obtenir, mais celle-ci forme au contact de l'air du tétroxyde d'osmium OsO4, un agent oxydant puissant et très toxique.

La densité de l'osmium (22,61) en fait l'élément naturel le plus dense, devançant de peu l'iridium.

Enfin, ce métal a la plus haute température de fusion et la plus faible pression de vapeur des métaux du groupe du platine. Ses états d'oxydation sont le plus souvent +4 et +3, mais les états allant de +1 à +8 ont été observés.

Applications

À cause de l'extrême toxicité de son oxyde, l'osmium est rarement utilisé dans son état pur mais sous forme d'alliage avec d'autres métaux. Ceux-ci sont très durs et, avec les autres métaux du groupe du platine, sont employés dans les pointes de stylos plume, les aiguilles de phonographe, les pivots d'instruments et les contacts électriques. L'osmium est aussi utilisé en alliage avec le fer pour la fabrication de robots, tels que des "bending units" (dont certains contiennent aussi du nickel).

L'alliage de 10 % d'osmium et de 90 % de platine est utilis√© pour les implants chirurgicaux comme les stimulateurs cardiaques et les remplacements de valves cardiaques.

Le tétroxyde d'osmium a été utilisé entre autres dans la détection des empreintes digitales. Il sert aussi de catalyseur en chimie organique.

Le couple isotopique Re187/Os187 a √©t√© utilis√© par l'√©quipe de C.-J. All√®gre dans les ann√©es 1970 pour dater l'√Ęge de l'agr√©gation de la terre √† 4,6 milliards d'ann√©es.

Histoire

Du grec osme qui signifie ¬ę odeur ¬Ľ, l'osmium a √©t√© d√©couvert en 1803 par Smithson Tennant √† Londres, Angleterre, avec l'iridium dans les r√©sidus de la dissolution du platine dans de l'eau r√©gale.

La présence de l'osmium dans l'environnement augmente suite à l'utilisation de minerai en contenant.

L'osmium fait partie des d√©chets √† risques ou produits susceptibles de faire l'objet d'un trafic illicite. √Ä titre d'exemple : en ao√Ľt 2000, six trafiquants ont √©t√© arr√™t√©es √† Istanbul en possession de 64 tubes de verre contenant de l'osmium 187 (utilis√© dans le domaine nucl√©aire). La police a √† cette occasion d√©mantel√© un r√©seau de trafic de produits radioactifs[6].

Occurrence et pollution de l'environnement

Ce métal de transition est naturellement trouvé dans l'iridiosmium, un alliage naturel d'iridium et d'osmium, et dans les sables contenant du platine que l'on trouve dans les rivières des montagnes de l'Oural, du nord et du sud de l'Amérique. L'érosion des sols est une faible source (pour partie naturelle et pour partie anthropique) d'osmium dans l'air. On en trouve aussi dans le minerai de nickel et mélangé à d'autres métaux de la famille des platines, par exemple à Sudbury, dans l'Ontario. La quantité de ces métaux trouvée dans ces minerais est faible, mais le grand volume de minerai rend son exploitation économiquement rentable.

Les structures internes des pots catalytiques sont soumis à une érosion due à la corrosion, aux vibrations et aux chocs thermiques, qui font qu'une part des métaux catalytiques sont peu à peu arrachés de leur support et expulsés avec les gaz d'échappement.

Ces métaux circulent de manière aéroportée, jusque dans les glaces de l'Arctique et dans l'air des grandes villes[7]. Le platine était jusqu'en 1998 plus présent que le rhodium, et sa présence a augmenté plus vite en Allemagne dans l'air ambiant et dans les poussières que celle du rhodium. Depuis l'apparition des pots catalytiques automobiles en 1988, les analyses ont montré une augmentation régulière des teneurs ambiantes de ces métaux sur 10 ans (de 1988 à 1998).

L'osmium est une impuret√© faiblement pr√©sente dans les platino√Įdes catalytiques ; √† raison de 600 √† 700 ppt pour les pots catalytiques anciens et beaucoup moins probablement pour les nouveaux mod√®les[8]. Un faible pourcentage de cet osmium est perdu sous forme particulaire (expuls√© avec les gaz d'√©chappement, d√©pos√© sur les routes et √©ventuellement lessiv√© par les pluies). Une autre partie, probablement de loin la plus importante et la plus pr√©occupante est perdue sous forme gazeuse[8]. En effet, en laboratoire, la volatilit√© de l'osmium sous forme de T√©troxyde d'osmium (OsO4(g>) se montre √©lev√©e ; assez pour que pr√®s de 95% de l'Osmium des pots catalytiques soit vaporis√© et dispers√© dans l'air, faisant des automobiles contemporaines (des ann√©es 2000-2009) la premi√®re source majeure et plan√©taire de pollution en Osmium non radiog√©nique. Ce sont de 3 pico-grammes d'osmium/m2 √† 126 pico-grammes/m2 (qui peuvent √™tre √©mis dans de grandes agglom√©rations telles que New-York City) qui pourraient ainsi √™tre d√©pos√©s annuellement, surtout aux abords des r√©seaux routiers les plus circulants[8]. Ces d√©p√īts sont importants si on les compare par exemple aux 1 pg d'Osmium/m2/an d√©pos√© via les poussi√®res d'origine naturelle (√©rosion du sol, volcanisme, m√©t√©orites..)[9]. Cet osmium n'est pas biod√©gradable, et s'ajoute √† celui provenant des rares autres sources anthropiques d√©j√† inventori√©es et on en trouve d√©j√† des quantit√©s significatives dans les eaux et s√©diments.

On ignore son temps moyen de vie dans l'air ou l'eau, mais comme c'est une mol√©cule tr√®s r√©active (hyperoxydant), on suppose que sa forme vapeur (la plus toxique) a une relativement faible dur√©e de vie[10]. On ne connait pas son cycle dans les compartiments vivants des √©cosyst√®mes (chaine alimentaire), mais on mesure d√©j√† une accumulation dans les s√©diments. Par exemple, les m√©taux s√©diment√©s dans le Saanich Inlet, un fjord anoxique de la Cote Ouest du Canada ont √©t√© √©tudi√©s pour fabriquer la courbe en 1870s/1880s caract√©risant certains √©v√®nement g√©otectoniques et climatiques des pal√©o-oc√©ans (du C√©nozo√Įque, et pour partie du M√©zoso√Įque). Les quantit√©s d'osmium y sont faibles, probablement en raison de la faiblesse de l'enrichissement du fjord en osmium marin, mais on s'est aper√ßu que les couches r√©centes de s√©diments contiennent une faible quantit√© d'Osmium (55-60 ppt dont la composition isotopique ne refl√®te pas celle de l'oc√©an actuel mais √©voque un apport local en Osmium non-radiog√©nique (d√©tritique et/ou dissous). La comparaison qualitative (isotopique) et quantitative de cet osmium avec celui qui est conserv√© dans les couches stratigraphiques plus anciennes et pr√©anthropiques laisse penser que cet Osmium non-radiog√©nique est d'origine humaine, et plus particuli√®rement automobile, car on trouve aussi dans les s√©diments superficiels de ce fjord du plomb t√©tra-√©thyl issu des carburants automobiles (des ann√©es 1930 √† 1980). La signature isotopique de ce plomb d√©montre que ce fjord est fortement affect√© pas les retomb√©es de plomb atmosph√©rique originaire du parc automobile nord-Am√©ricain)[8].

L'osmium des catalyseurs passe en phase vapeur aux temp√©ratures de fonctionnement des pots d'√©chappement : Une exp√©rience a consist√© √† chauffer l'√©l√©ment catalytique d'un pot d'√©chappement dans un four durant 330 h (d√©lai correspondant √† environ un an d'utilisation √† raison d'une heure/jour, √† 400 ¬į C, soit la temp√©rature la plus basse pour que le catalyseur fonctionne). √Ä cette temp√©rature, 75% √† 95% de l'osmium quitte le substrat catalytique pour passer dans l'air sous forme gazeuse (OSO4). Or la temp√©rature dans un pot catalytique d√©passe souvent 500 ¬įC et peut atteindre 1100 ¬į C[11]. L'auteur suppose donc qu'en usage normal, pr√®s de 100 % de l'osmium pr√©sent dans le catalyseur pourrait √™tre perdu dans l'air.

Une étude isotopique récente a montré que cette contamination était déjà largement planétaire pour les neiges et eaux de pluies, mais aussi des eaux marines superficielles par de l'osmium anthropogénique[12]

Composés

OsO4 : t√©troxyde d'osmium ou t√©traoxyde d'osmium.

Isotopes

L'osmium a sept isotopes naturels, dont cinq sont stables : le 187Os, le 188Os, le 189Os, le 190Os et le 192Os (le plus courant). Le 184Os et le 186Os ont des demi-vies extr√™mement longues et peuvent √™tre consid√©r√©s comme stables √©galement.

Le 187Os est le fils du rh√©nium-187 (demi-vie 4,56x1010 ann√©es). Le rapport 187Os/186Os, comme le rapport 187Re/187Os, a √©t√© intens√©ment utilis√© pour dater des terrains ou des roches m√©t√©oritiques. Toutefois, l'application la plus notable de l'osmium dans la datation a √©t√© en conjonction avec l'iridium pour analyser la couche de quartz choqu√© de la limite K-T qui marque l'extinction des dinosaures il y a 65 millions d'ann√©es.

Toxicité, écotoxicité, risques

Le t√©troxyde d'osmium est extr√™mement toxique. Des concentrations dans l'air de 10‚ąí7 g/m3 peuvent causer la congestion des poumons et des dommages sur la peau et aux yeux.

Co√Ľts

C'est un métal dont le cours varie fortement[13],[14]

Notes et références

  1. ‚ÜĎ a, b, c et d (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90e √©d., Reli√©, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0) 
  2. ‚ÜĎ (en) Beatriz Cordero, Ver√≥nica G√≥mez, Ana E. Platero-Prats, Marc Rev√©s, Jorge Echeverr√≠a, Eduard Cremades, Flavia Barrag√°n et Santiago Alvarez, ¬ę Covalent radii revisited ¬Ľ, dans Dalton Transactions, 2008, p. 2832 - 2838 [lien DOI] 
  3. ‚ÜĎ (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC, 2009, 89e √©d., p. 10-203 
  4. ‚ÜĎ Entr√©e de ¬ę Osmium ¬Ľ dans la base de donn√©es de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la s√©curit√© et de la sant√© au travail) (allemand, anglais) (JavaScript n√©cessaire)
  5. ‚ÜĎ a et b SIGMA-ALDRICH
  6. ‚ÜĎ Source :Br√®ve (NouvelObs et Science et Avenir), consult√©e 2009/07/17
  7. ‚ÜĎ Platinum and Rhodium Concentrations in Airborne Particulate Matter in Germany from 1988 to 1998, Fathi Zereini, Clare Wiseman, Friedrich Alt, J√ľrgen Messerschmidt, J√ľrgen M√ľller, and Hans Urban, Environ. Sci. Technol., 2001, 35, (10), pp 1996‚Äď2000. R√©sum√©
  8. ‚ÜĎ a, b, c et d http://theses.uqac.ca/resume_these.php?idnotice=24607786 r√©sum√© en Fran√ßais] de la Th√®se d'Andr√© Poirier ; ¬ę G√©ochimie isotopique Re-Os et Pb-Pb :approches environnementale et m√©t√©oritique ¬Ľ : Ed : Universit√© du Qu√©bec √† Chicoutimi. Universit√© du Qu√©bec √† Montr√©al, 2005
  9. ‚ÜĎ Williams, G.A. and Turekian, K.K. (2002) Atmospheric supply of osmium to the oceans, Geochimica Cosmochimica Acta, v. 66 n. 21, 3789-3791.
  10. ‚ÜĎ Smith I. C, Carson B. L., and Ferguson T.L. (1974) Osmium : An Appraisal of Environmental Exposure. Environ. Health Perspectives 8, 201-213.
  11. ‚ÜĎ Farrauto R. and Heck R. (1999) Catalytic converters: state of the art and perspectives. Catalysis Today 51, 351-360.
  12. ‚ÜĎ Cynthia Chena, Peter N. Sedwickb and Mukul Sharmaa ; Anthropogenic osmium in rain and snow reveals global-scale atmospheric contamination ; Ed : Karl K. Turekian, Yale University, New Haven ; April 24, 2009, doi:0.1073/pnas.0811803106
  13. ‚ÜĎ A propos du cours des m√©taux, dont Osmium
  14. ‚ÜĎ Quelques informations sur les cours de l'Osmium

Voir aussi

Sur les autres projets Wikimedia :

Articles connexes

Liens externes


  s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
  ‚Üď  
  g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18  
  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


M√©tallo√Įdes Non-m√©taux Halog√®nes Gaz rares
M√©taux alcalins  M√©taux alcalino-terreux  M√©taux de transition M√©taux pauvres
Lanthanides Actinides Superactinides √Čl√©ments non class√©s


Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Osmium de Wikipédia en français (auteurs)

Regardez d'autres dictionnaires:

  • osmium ‚ÄĒ [ …Ēsmj…Ēm ] n. m. ‚ÄĘ 1804; du gr. osm√™ ¬ę odeur ¬Ľ ‚ô¶ Chim. √Čl√©ment atomique (Os; no at. 76; m. at. 190,2), m√©tal bleu blanc, extrait des minerais de platine et utilis√© dans la fabrication des billes (stylo, roulement, etc.). ‚óŹ ‚Ä¶   Encyclop√©die Universelle

  • Osmium [1] ‚ÄĒ Osmium Os, Atomgew. 19,1, das schwerste Metall, mit dem spez. Gew. 22,48, geh√∂rt zur Gruppe der Platinmetalle; s. Platin. Es ist dem Ruthenium sehr √§hnlich und bildet ein graues Pulver. Durch Zusammenschmelzen mit Zinn in einem Kohlentiegel,… ‚Ķ   Lexikon der gesamten Technik

  • Osmium ‚ÄĒ Osmń≠um (chem. Zeichen Os), Metall, findet sich im Platinsand als Osmium Iridium in harten, schwarzen K√∂rnern, kristallisiert in w√ľrfel√§hnlichen Rhomboedern von bl√§ulichwei√üem Metallglanz; h√§rter als Glas, spez. Gewicht 22,5 (der schwerste… ‚Ķ   Kleines Konversations-Lexikon

  • osmium ‚ÄĒ os mi*um ([o^]z m[i^]*[u^]m), n. [Gr. osmh a smell, odor, akin to o zein to smell. So named in allusion to the strong chlorinelike odor of osmic tetroxide. See {Odor}.] (Chem.) A rare metallic element of the platinum group with atomic number 76.… ‚Ķ   The Collaborative International Dictionary of English

  • Osmium ‚ÄĒ Osmium, Atomgewicht = 1250 (O = 100), 100 (H = 1), Chemisches Zeichen Os; ein von Thenard 1803 im Platinerz gleichzeitig mit dem Iridium entdecktes seltenes Metall. Findet sich mit Iridium verbunden als Osmiridium u. Iridosmium (s.d. b.) den… ‚Ķ   Pierer's Universal-Lexikon

  • Osmń≠um ‚ÄĒ Os, eins der Platinmetalle, findet sich gemeinschaftlich mit Platin, namentlich legiert mit Iridium (als Osmiumiridium oder Osmiridium, breite, gl√§nzende Bl√§ttchen vom spez. Gew. 18,8‚Äď20,5) und als Iridosmium (s. d.), auch im Goldsand und wird… ‚Ķ   Meyers Gro√ües Konversations-Lexikon

  • Osmium [2] ‚ÄĒ Osmium, Os, Atomgew. 190,9, spez. Gew. 22,48, das schwerste Metall. Schmelzpunkt etwa 2500¬į. Moye ‚Ķ   Lexikon der gesamten Technik

  • Osmium ‚ÄĒ Osmium, 1803 von Tennant entdecktes Metall, wie das Iridium in Platinerzen vorkommend, bl√§ulich wei√ü, von 10,0 spec. Gewicht, bis jetzt ohne technische Anwendung ‚Ķ   Herders Conversations-Lexikon

  • osmium ‚ÄĒ Symbol: Os Atomic number: 76 Atomic weight: 190.2 Hard blue white metallic transition element. Found with platinum and used in some alloys with platinum and iridium ‚Ķ   Elements of periodic system

  • osmium ‚ÄĒ metallic element, 1803, coined in Modern Latin by its discoverer, English chemist Smithson Tennant (1761 1815) from Gk. osme smell, odor (cognate with L. odor; see ODOR (Cf. odor)). So called for the strong smell of its oxide ‚Ķ   Etymology dictionary


Share the article and excerpts

Direct link
… Do a right-click on the link above
and select ‚ÄúCopy Link‚ÄĚ

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.