Osmiyum, adını pek duymadığımız elementler arasında yer alır. Özellikleri ve etkileri sebebiyle stratejik metallerden sayılır. Oksit bileşiği çok zehirli ve tehlikelidir. Parmak izi tespitinde de bu bileşik kullanılır. Türkiye’de dünyanın en büyük osmiyum rezervi bulunduğu iddia edilir; ancak bu konuda resmi bir rakam veya açıklama bulunmuyor. Hatta Türkiye’de hiç rezerv bulunmadığını öne sürenler de var. Rezerv karmaşası nereden kaynaklanıyor bilinmez; ancak Türkiye’de iddia edildiği gibi bir rezerv varsa maddi değerinin Türkiye’nin milli gelirinden kat kat fazla olacağını dikkatlere sunmak gerekir. Dünyadaki metaller arasında yoğunluğu en yüksek metaldir. Osmiyum, gerçekten çok ilginç bir metal…
Tarihçesi
Osmiyum, 1803 yılında İngiliz kimyager Smithson Tennant tarafından Londra’da keşfedilmiştir. Tennant, platinin çözülmesi sırasında kullanılan kral suyundan (aqua regia) kalan artık çözeltide iridyumla birlikte osmiyumu bulmuş ve ayrıştırmıştır. Tennant, bir hidroklorik asit ve nitrik asit karışımı çözeltide ham platini çözmeye çalışırken metalik siyah bir toz elde etti. Daha önce bu tozu elde eden kimyagerler grafit olduğu kanaatine varmıştı. Tennant, onlardan farklı olarak siyah tozun farklı bir elemente işaret ettiğini düşünüyordu. Tozu, sodyum hidroksit ile ısıttı. Su ilave ederek kalan tortudan bir alkali çıkardı. Kalan artığa hidroklorik asit ekledi. Uygulamaları sırasında alkali solüsyonun osmiyum, asidinin de iridyum içerdiğini tespit etti. Bu iki metalin keşfi, 21 Haziran 1804 yılında Londra Kraliyet Cemiyeti’ne gönderilen bir mektupla tescillendi. Tennant, elmasın karbonun bir formu olduğunu da keşfeden isimdir. “Osmiyum” kelimesi, Yunanca “koku” anlamındaki “osme” sözcüğünden türetilmiştir.
Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri
Kimyasal sembolü “Os” olan osmiyumun atom numarası 76, atom ağırlığı 190,23’tür. Erime noktası 3033 derece, kaynama noktası 5012 derecedir. Kristal yapısı hacim merkezli hekzagonaldır. Sert ve kırılgandır. Parlak gümüşî, çivit mavisi renkte olan osmiyum, bir geçiş metalidir. Oksit bileşenleri zehirlidir. İşlenmesi çok zordur. Yoğunluğu oda sıcaklığında 22,59 gcm3’tür. Bilinen en ağır yoğunluklu metaldir. Osmiyumun yüksek yoğunluk değeri, geçiş metallerinin alt serisini oluşturan lantanit veya nadir toprak elementleri olarak adlandırılan elementlerle olan etkileşimi ile bağlantılıdır. Atomlarının birbirine bağlılık oranı da yoğunluğunu etkileyen faktördür. Osmiyumdan daha yüksek atom ağırlığına sahip elementler varken, osmiyumun yoğunluğu bütün metallerden fazladır. Çünkü katı halde atomlar birbirine daha sıkı bağlıdır. Kısaca sıkı ve yoğundur.
Periyodik tablonun 8-B grubundaki Platin Grubu Metaller (PGM) arasında yer alan metallerden biridir. PGM, doğada çok nadir bulunan metallerdir. Bu metaller; paladyum, rodyum, iridyum, osmiyum, rutenyum ve platindir. Osmiyum, bu gruptaki metaller arasında en yüksek erime noktası ve en düşük buhar basıncına sahip metaldir. Osmiyum, bileşiklerinin hepsi ısıyla indirgendiğinde ya da bozunduğunda toz ya da sünger halde serbest bir elemente dönüşür. Toz ve sünger halde havayla temasında yavaşça osmiyum tetraoksidi oluşturur. Metalik osmiyum, yüksek sıcaklıklarda bile kırılgan ve parlaktır. Asitlere karşı dayanıklıdır.
Osmiyum, genellikle doğal bir alaşım olan iridyum-osmiyum alaşımı iridosmin cevherinde bulunur. Platin cevherlerinde de küçük miktarlarda alaşım olarak nabit halde oluşumları vardır. Platinin cevherinin kalitesini belirler. Bazı nikel cevherlerinde de platin grubu metallerle birlikte oluşumu vardır. Magmatizmanın farklı katmanları ve plaser yataklarında da grubundaki metallerle birlikte yer alabilir. Genellikle platin ve nikelin ayrıştırılması sırasında yan ürün olarak elde edilir.
Osmiyum, kararlı 7 doğal izotopun karışımından oluşur. Bu izotoplardan 2’si uzun yarılanma ömrüne sahiptir. Yarılanma ömürleri bilinen ve atom kütle numaraları 162-196 arasında değişen 34 izotopu daha vardır. Osmiyum ve rutenyum, değerlilik elektronu (Valens) 8 olabilen yegâne metallerdir. Osmiyum atomları elektron sıklığına sahiptir.
Osmiyum Tetraoksit Nedir?
Osmiyumun oksit hali olan “osmiyum tetraoksit” (OsO4), çok zehirli bir maddedir. Diğer adı “osmik asit”tir. Osmiyumun 400 derecede yükseltgenmesi sonucu meydana gelir. Farklı bir ifadeyle; yüksek sıcaklıkta oksitlenerek amonyak ve alkalilerle osmiyatları veren osmiyum tetraokside dönüşür. 130 derecede kaynar. Suda çözünür, soluk sarı renktedir. Uçucu ve zehirli buharlar verir. Havada çok küçük miktarda osmiyum tetraoksit bulunması bile solunum yolları, cilt ve gözde tahrişlere yol açar. Çok keskin, kötü ve ağır bir kokusu vardır. Parmak izi tespitinde kullanılan bir maddedir. Mikroskopla incelenmek üzere hazırlanan yağı doku preparatlarının boyanmasında da bu madde kullanılır. Kuvvetli bir oksidandır. Yağları tutarak biyolojik zarların onarılmasını sağlar. Elektrik kontakları, dokuma boyacılığı gibi alanlarda da kullanımı yaygındır. Aynı zamanda kristalimsi bir katı olan güçlü bir oksitleyici ajanıdır. Organik madde sentezlerinde de kullanılır. Mısırözü yağı gibi poli-doymamış bitkisel yağlarla nispeten atıl bileşiklere hızla indirgenir.
Kullanım Alanları
Osmiyum, tehlikeli bir metal olduğu için nadiren saf olarak kullanılır. Kullanım alanı da sınırlıdır. Osmiyumun oksit bileşenleri toksiktir. En yaygın kullanım alanı, diğer metallerle oluşturduğu alaşımlardır. Alaşımlara sertlik kazandırır. Bu alaşımlar, dayanıklılık gerektiren alanlarda kullanılacak ürünlerde kullanılır. Örneğin, çeşitli miller, fonograf iğneler, dolma kalem uçları gibi ürünlerde bu tür alaşımlar kullanılır. Yüzde 90 oranında platin içeren osmiyum alaşımları ise cerrahi protezlerde kullanılan önemli bir alaşımdır.
Osmiyum, bileşikleri ve alaşımlarının kullanıldığı bazı ürünler şunlardır; tükenmez kalem topları, miller, pikap iğneleri, uzay mekikleri, kalp pilleri, cerrahi implantlar…
Hangi Ülkelerde Rezervi Vardır?
Osmiyum; Ural Dağları, Kuzey ve Güney Amerika, Afrika başta olmak üzere platin içeren dere kumları ve platin yatakları bulunan bölgelerde rastlanan bir elementtir. Ontorio, Kanada’daki Sudbury yatakları gibi nikel içeren cevherlerde platin grubu metallerle oluşumlarına da rastlanmaktadır. Dünyadaki osmiyum üretiminin yüzde 98’ini Rusya, Kanada ve Güney Afrika gerçekleştirir.
Türkiye’nin bazı bölgelerindeki kromotit cevherlerinin osmiyum içerdiği; ancak ekonomik görülmediği ve kullanım alanının sınırlı olması sebebiyle osmiyum üretimi yapılmadığı yönünde bazı bilgeler var. Hatta Türkiye’deki toplam osmiyum rezervinin 127 bin ton civarında olduğu iddia ediliyor. Bu rakam doğruysa dünyadaki en büyük osmiyum rezervi Türkiye’de demektir. Buna göre Türkiye milyarlarca dolarlık bir osmiyum rezervine sahip anlamı çıkıyor. Ancak bu rezerv konusunda Maden Teknik Arama (MTA) Genel Müdürlüğü gibi resmi kurumlar tarafından aydınlatıcı bir açıklama yapılmamış. Hatta birçok kaynakta, iddia edildiği gibi Türkiye’de hiçbir osmiyum rezervi olmadığı da öne sürülüyor. Türkiye’deki rezerv miktarı doğru ise dünyadaki ikinci en büyük osmiyum rezervi Bulgaristan’da bulunur ve bu rezervin büyüklüğü 2500 ton civarındadır.
Bunları Biliyor Musunuz?
- Osmiyum yerkabuğunda yaklaşık trilyonda 1 oranında bulunur.
- Dünyada yılda 1 tondan daha az osmiyum üretilir.
- Yüzde 99 saflıktaki osmiyum tozunun kilogramı 15 bin dolar civarındadır. Bazı kaynaklar bu tozun gramının 100 dolar olduğunu iddia ediyor.
- Türkiye’deki osmiyum rezervi konusunda net bilgiler olmasa da iddia edildiği gibi 127 bin tonluk rezerv varsa bu rezervin değeri 9 trilyon dolar civarındadır.
- Osmiyumun yoğunluğunu anlatmak için bir örnek verilecek olursa; 1 litrelik pet şişeye doldurulan osmiyum, 20 litrelik bir damaca sudan 3,6 kilogram daha ağırdır.
- Radarlara yakalanmayan savaş uçaklarının osmiyum ile kaplandığı iddia edilir.
- Osmiyumun kanser ilaçlarında kullanılabileceği yönünde araştırmalar yapılmaktadır.