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オスミウム - Wikipedia
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オスミウム

原子げんし番号ばんごう76の元素げんそ

オスミウム（英えい: osmium [ˈɒzmiəm]）は原子げんし番号ばんごう76の元素げんそ。元素げんそ記号きごうは Os。硬かたく、もろく、非常ひじょうに希少きしょうな青白あおじろい白金はっきん族ぞくの遷移せんい元素げんそであり、合金ごうきん、主おもに白金はっきん鉱石こうせきに微量びりょうな元素げんそとして見みられる。最もっとも密度みつどの高たかい天然てんねん元素げんそであり、実験じっけん的てきに測定そくていされた（X線せん結晶けっしょう学がくを用もちいて）密度みつどは22.587 g/cm3である。メーカーは白金はっきん、イリジウムおよびその他たの白金はっきん族ぞく金属きんぞくとの合金ごうきんを使用しようして万年筆まんねんひつのペン先さきの先端せんたん、電気でんき接触せっしょく、および極きわめて大おおきい耐久たいきゅう性せいと硬度こうどを必要ひつようとする用途ようとに使用しようされている[2]。オスミウムは非常ひじょうに希少きしょうな金属きんぞくで、地球ちきゅうの地殻ちかくにおける元素げんその豊富ほうふさはレニウムと同様どうように最もっとも少すくなく、50×10−12しか含ふくまれていない。[3][4]

レニウム ← オスミウム → イリジウム
Ru
↑
Os
↓
Hs
外見がいけん
青あおみがかった銀ぎん白色はくしょく
一般いっぱん特性とくせい
名称めいしょう, 記号きごう, 番号ばんごう オスミウム, Os, 76
分類ぶんるい 遷移せんい金属きんぞく
族ぞく, 周期しゅうき, ブロック 8, 6, d
原子げんし量りょう 190.23 
電子でんし配置はいち [Xe] 4f14 5d6 6s2
電子でんし殻から 2, 8, 18, 32, 14, 2（画像がぞう）
物理ぶつり特性とくせい
相そう 固体こたい
密度みつど（室温しつおん付近ふきん） 22.587 g/cm3
融点ゆうてんでの液体えきたい密度みつど 20 g/cm3
融点ゆうてん 3306 K, 3033 °C, 5491 °F
沸点ふってん 5285 K, 5012 °C, 9054 °F
融解ゆうかい熱ねつ 57.85 kJ/mol
蒸発じょうはつ熱ねつ 738 kJ/mol
熱容量ねつようりょう (25 °C) 24.7 J/(mol·K)
蒸気じょうき圧あつ
圧力あつりょく (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
温度おんど (K) 3160 3423 3751 4148 4638 5256
原子げんし特性とくせい
酸化さんか数すう 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -2（弱じゃく酸性さんせい酸化さんか物ぶつ）
電気でんき陰性いんせい度ど 2.2（ポーリングの値ね）
イオン化いおんかエネルギー 第だい1： 840 kJ/mol
第だい2： 1600 kJ/mol
原子げんし半径はんけい 135 pm
共有きょうゆう結合けつごう半径はんけい 144±4 pm
その他た
結晶けっしょう構造こうぞう 六方ろっぽう晶あきら系けい
磁性じせい 常つね磁性じせい[1]
電気でんき抵抗ていこう率りつ (0 °C) 81.2 nΩおめが⋅m
熱ねつ伝導でんどう率りつ (300 K) 87.6 W/(m⋅K)
熱ねつ膨張ぼうちょう率りつ (25 °C) 5.1 μみゅーm/(m⋅K)
音おとの伝つたわる速はやさ
（微細びさいロッド） 		(20 °C) 4940 m/s
剛性ごうせい率りつ 222 GPa
体積たいせき弾性だんせい率りつ 462 GPa
ポアソン比ひ 0.25
モース硬度こうど 7.0
ブリネル硬度こうど 3920 MPa
CAS登録とうろく番号ばんごう 7440-04-2
主おもな同位どうい体たい
詳細しょうさいはオスミウムの同位どうい体たいを参照さんしょう
同位どうい体たい NA 半減はんげん期き DM DE (MeV) DP
184Os 0.02% 1.1×1013 y αあるふぁ 2.963 180W
185Os syn 93.6 d εいぷしろん 1.013 185Re
186Os 1.59% 2.0×1015 y αあるふぁ 2.822 182W
187Os 1.96% 中性子ちゅうせいし111個いっこで安定あんてい
188Os 13.24% 中性子ちゅうせいし112個こで安定あんてい
189Os 16.15% 中性子ちゅうせいし113個こで安定あんてい
190Os 26.26% 中性子ちゅうせいし114個こで安定あんてい
191Os syn 15.4 d βべーた- 0.314 191Ir
192Os 40.78% > 9.8×1012 y
（未み確認かくにん） 		βべーた-βべーた- 0.414 192Pt
193Os syn 30.11 d βべーた- 1.141 193Ir
194Os syn 6 y βべーた- 0.097 194Ir

名称めいしょう

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ギリシヤ語ご「臭におい」を意味いみするοσμή(osmi)に由来ゆらいする。これは四よん酸化さんかオスミウム が独特どくとくな匂においを発はっするため。

特徴とくちょう

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物理ぶつり的てき特性とくせい

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オスミウム（再さい溶解ようかいペレット）

オスミウムは青あお灰色はいいろの色合いろあいで最もっとも密度みつどの高たかい安定あんてい元素げんそである。密度みつどは鉛なまりの約やく2倍ばいで[2]、イリジウムよりわずかに高たかい[5]。X線せん回折かいせつデータから密度みつどを計算けいさんするとこれらの元素げんその最もっとも信頼しんらい性せいの高たかいデータが得えられ、オスミウムの値ねは22.587±0.009 g/cm3でありイリジウムの値ねである22.562±0.009 g/cm3よりわずかに高たかい。どちらの金属きんぞくも水みずの23倍ばい近ちかい密度みつどであり、金きむの1+1⁄6倍ばいの密度みつどである[6]。

とても硬かたいがもろい金属きんぞくであり、高温こうおんでも光沢こうたくを保たもつ。圧縮あっしゅく率りつは非常ひじょうに低ひくく、同様どうように体積たいせき弾性だんせい率りつは非常ひじょうに高たかく395と462 GPaの間あいだで報告ほうこくされており、ダイヤモンド(443 GPa)に匹敵ひってきする。硬度こうどは適度てきどに高たかく4 GPaである[7][8][9]。その硬かたさ、もろさ、低ひくい蒸気じょうき圧あつ（白金はっきん族ぞく金属きんぞくの中なかで最もっとも低ひくい）、非常ひじょうに高たかい融点ゆうてん（すべての元素げんそでタングステン、レニウムに次ついで3番目ばんめに高たかい）により、固体こたいオスミウムは機械きかい加工かこう、形成けいせい、研究けんきゅうが難むずかしい。

化学かがく的てき性質せいしつ

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→「Category:オスミウムの化合かごう物ぶつ」も参照さんしょう
オスミウムの酸化さんか状態じょうたい
−2 Na2[Os(CO)4]
−1 Na2[Os4(CO)13]
0 Os3(CO)12
+1 OsI
+2 OsI2
+3 OsBr3
+4 OsO2, OsCl4
+5 OsF5
+6 OsF6
+7 OsOF5
+8 OsO4, Os(NCH3)4

オスミウムは酸化さんか状態じょうたいが−2から+8の化合かごう物ぶつを形成けいせいする。最もっとも一般いっぱん的てきな酸化さんか状態じょうたいは+2, +3, +4, +8である。酸化さんか状態じょうたい+8はイリジウムの+9[10]を除のぞき化学かがく元素げんそにより達成たっせいされる最大さいだいの酸化さんか状態じょうたいであり、他たにはキセノン[11][12]、ルテニウム[13]、ハッシウム[14]、イリジウムでのみ見みられる[15]。2つの反応はんのう性せい化合かごう物ぶつNa2[Os4(CO)13]、Na2[Os(CO)4]で表あらわされる酸化さんか状態じょうたい−1, −2はオスミウムクラスター化合かごう物ぶつの合成ごうせいに使用しようされる[16][17]。

+8の酸化さんか状態じょうたいを示しめす最もっとも一般いっぱん的てきな化合かごう物ぶつは四よん酸化さんかオスミウムである。この有毒ゆうどくな化合かごう物ぶつは粉末ふんまつ状じょうのオスミウムが空気くうき中ちゅうにさらされると形成けいせいされる。非常ひじょうに揮発きはつ性せいが高たかく、水溶すいよう性せいで、淡あわ黄色きいろの結晶けっしょう性せい固体こたいで強つよいにおいがする。オスミウム粉末ふんまつは四よん酸化さんかオスミウムの特徴とくちょう的てきなにおいを持もつ[18]。四よん酸化さんかオスミウムは塩基えんきとの反応はんのうにより赤あかいオスミウム酸さん塩しおOsO4(OH)2−
2を形成けいせいする。アンモニアと反応はんのうし、ニトリドオスミウム酸さん塩しおOsO3N−を形成けいせいする[19][20][21]。四よん酸化さんかオスミウムは130 °Cで沸騰ふっとうし、強力きょうりょくな酸化さんか剤ざいであるが、これとは対照たいしょう的てきに二酸化にさんかオスミウム(OsO2)は黒色こくしょくで不揮発ふきはつ性せいで反応はんのう性せいと毒性どくせいははるかに低ひくい。

主要しゅような用途ようとがあるオスミウム化合かごう物ぶつは2つだけである。四よん酸化さんかオスミウムは電子でんし顕微鏡けんびきょうで組織そしきを染色せんしょくや、有機ゆうき合成ごうせいにおいてアルケンを酸化さんかするために使つかわれ、不揮発ふきはつ性せいのオスミウム酸さん塩しおは有機ゆうき酸化さんか反応はんのうに使つかわれる[22]。

五ごフッ化かオスミウム(OsF5)は知しられているが、三さんフッ化かオスミウム(OsF3)は未いまだ合成ごうせいされていない。低ひくい酸化さんか状態じょうたいは大おおきいハロゲンにより安定あんてい化かされるため、三さん塩化えんか物ぶつ、三さん臭化物しゅうかぶつ、三さんヨウ化物ばけもの、さらには二にヨウ化物ばけものも知しられている。酸化さんか状態じょうたい+1はヨウ化かオスミウム(OsI)でのみ知しられているが、一方いっぽうでトリオスミウムドデカカルボニル(Os3(CO)12)などのオスミウムのいくつかのカルボニル錯体さくたいは酸化さんか状態じょうたい0を示しめす[19][20][23][24]。

一般いっぱん的てきに、オスミウムの低ひくい酸化さんか状態じょうたいは良よいσしぐまドナー（アミンなど）およびπぱいアクセプタ(窒素ちっそを含ふくむ複素ふくそ環たまき）である配はい位い子こにより安定あんてい化かされる。より高たかい酸化さんか状態じょうたいはO2−およびN3−のような強力きょうりょくなσしぐまドナーおよびπぱいドナーにより安定あんてい化かされる[25]。

オスミウムは多数たすうの酸化さんか状態じょうたいにある幅広はばひろい化合かごう物ぶつを形成けいせいするが、常温じょうおん常つね圧あつでバルク状態じょうたいでは王水おうすい含ふくむすべての酸さんによる攻撃こうげきに抵抗ていこうする。しかし、溶融ようゆうアルカリによって攻撃こうげきされる[26]。

同位どうい体たい

編集へんしゅう
→詳細しょうさいは「オスミウムの同位どうい体たい」を参照さんしょう

オスミウムには7つの天然てんねん同位どうい体たいがあり、5つは安定あんていしている（187Os, 188Os, 189Os, 190Os, 192Os）（192Osが最もっとも豊富ほうふ）。186Osは長ながい半減はんげん期き(2.0±1.1)×1015年とし（宇宙うちゅうの年齢ねんれいの約やく140000倍ばい）を経へてアルファ崩壊ほうかいし、実用じつよう的てきな目的もくてきでは安定あんていしているとみなすことができる。また184Osは、隕石いんせき中ちゅうにおけるオスミウムとタングステンとの存在そんざい比ひの研究けんきゅうにより、半減はんげん期き1.12×1013 年としでアルファ崩壊ほうかいすることが示唆しさされている。[27]

アルファ崩壊ほうかいは7つの天然てんねん同位どうい体たいすべてで予測よそくされているが、おそらく半減はんげん期きが非常ひじょうに長ながく186Osについてのみ観測かんそくされている。184Osと192Osは二に重じゅうベータ崩壊ほうかいをすると予測よそくされているが、この放射能ほうしゃのうはまだ観測かんそくされていない[28]。

187Osは187Re（半減はんげん期き4.56×1010 年とし）の子孫しそんであり、地球ちきゅうおよび隕石いんせきの年代ねんだい測定そくていに広ひろく使用しようされている（レニウム-オスミウム年代ねんだい測定そくてい（英語えいご版ばん）参照さんしょう）。また、地質ちしつ時代じだいの大陸たいりく風化ふうかの強度きょうどを測定そくていし、大陸たいりくのクラトンのマントルの根ねっこの安定あんてい化かに対たいする最小さいしょう年齢ねんれいを修正しゅうせいするためにも使用しようされている。この崩壊ほうかいがレニウムに富とむ鉱物こうぶつに異常いじょうに多おおく187Osがあり理由りゆうである[29]。しかし、地質ちしつ学がくにおけるオスミウム同位どうい体たいの最もっとも注目ちゅうもくすべき用途ようとは豊富ほうふなイリジウムとの関連かんれんであり、6500万まん年ねん前まえの非ひ鳥類ちょうるい恐竜きょうりゅうの絶滅ぜつめつを示しめすK-Pg境界きょうかいに沿そった衝撃しょうげきを受うけた石英せきえいの層そうを特徴とくちょうづけている[30]。

歴史れきし

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オスミウムは、1803年ねんにイングランド、ロンドンのスミソン・テナントとウイリアム・ウォラストンにより発見はっけんされた[31]。オスミウムの発見はっけんは白金はっきんおよび他たの白金はっきん族ぞく元素げんその金属きんぞくの発見はっけんと絡からみ合あっている。白金はっきんは17世紀せいき後半こうはんにコロンビアのチョコ県けん周辺しゅうへんの銀鉱ぎんこう山やまで最初さいしょに見みつかり、「プラチナ」（小ちいさい銀ぎんの意い）としてヨーロッパに渡わたった[32]。この金属きんぞくが合金ごうきんではなく明あきらかに新あたらしい元素げんそであるという発見はっけんは1748年ねんに発表はっぴょうされた[33]。白金はっきんを研究けんきゅうした化学かがく者しゃは白金はっきんを王水おうすい（塩酸えんさんと硝酸しょうさんの混合こんごう物ぶつ）に溶解ようかいして可溶性かようせいの塩しおを作つくった。彼かれらは常つねに少量しょうりょうで暗くらい色いろの不溶性ふようせいの残留ざんりゅう物ぶつを観察かんさつしていた[34]。ジョゼフ・プルーストはこの残留ざんりゅう物ぶつはグラファイトであると考かんがえた[34]。Victor Collet-Descotils、Antoine François, comte de Fourcroy、ルイ＝ニコラ・ヴォークランは1803年ねんに黒くろい白金はっきんの残留ざんりゅう物ぶつにイリジウムを観察かんさつしたが、その後ごの実験じっけんでは十分じゅうぶんな材料ざいりょうを得えることはできなかった[34]。後のちに2人ふたりのフランス人じん化学かがくAntoine-François Fourcroyとヴォークランは白金はっきんの残留ざんりゅう物ぶつ中ちゅうの金属きんぞくを特定とくていし「プテン」(ptène)と呼よんだ[35]。

1803年ねん、スミソン・テナントはこの不溶性ふようせいの残留ざんりゅう物ぶつを分析ぶんせきし、間違まちがいなく新あたらしい金属きんぞくを含ふくんでいると結論けつろん付つけた。ヴォークランは粉末ふんまつをアルカリと酸さんで交互こうごに処理しょりし[36]、揮発きはつ性せいの新あらたな酸化さんか物ぶつを得えた。ヴォークランはこれを新あたらしい金属きんぞくと考かんがえ、ギリシア語ごで翼つばさを意味いみするπτηνος(ptènos)から「プテン」(ptene)と名なづけた[37][38]。しかし、テナントは残留ざんりゅう物ぶつをはるかに多おおく持もち優位ゆういに立たっており、研究けんきゅうを続つづけ黒色こくしょくの残留ざんりゅう物ぶつに含ふくまれていたこれまで発見はっけんされていない2つの元素げんそ、イリジウムとオスミウムを特定とくていした[34][36]。彼かれは赤熱しゃくねつでの水酸化すいさんかナトリウムとの反応はんのうにより黄色おうしょくの溶液ようえき（おそらくcis–[Os(OH)2O4]2−）を得えた。酸性さんせい化かののち、形成けいせいされたOsO4を蒸留じょうりゅうすることに成功せいこうした[37]。彼かれはこれをギリシア語ごのosme（臭においの意い）からオスミウムと名付なづけた。これは揮発きはつ性せいの四よん酸化さんかオスミウムからかすかに煙けむりのようなにおいがしたためである[39]。この新あらたな元素げんその発見はっけんは1804年ねん6月がつ21日にちの王立おうりつ協会きょうかいへのレターで文書ぶんしょ化かされた[34][40]。

ウランとオスミウムはハーバー法ほうで早期そうきに成功せいこうした触媒しょくばいであった。つまり、窒素ちっそと水素すいその窒素ちっそ固定こてい反応はんのうによりアンモニアが生成せいせいされ、ハーバー法ほうが経済けいざい的てきに成功せいこうするのに十分じゅうぶんな収おさむ率りつが得えられた。当時とうじ、カール・ボッシュ率ひきいるBASFのグループは触媒しょくばいとして使用しようするために世界せかいのほとんどのオスミウムを購入こうにゅうしていたその後ごまもなく1908年ねんに鉄てつと酸化さんか鉄てつに基もとづく安価あんかな触媒しょくばいが同おなじグループにより最初さいしょのパイロットプラントに導入どうにゅうされ、高価こうかで希少きしょうなオスミウムの必要ひつよう性せいはなくなった[41]。

オスミウムは主おもに白金はっきんとニッケル鉱石こうせきを処理しょりして得えられる[42]。

発生はっせい

編集へんしゅう
 
他たの白金はっきん族ぞく金属きんぞくの痕跡こんせきを含ふくむ天然てんねんの白金はっきん

オスミウムは偶数ぐうすう元素げんその1つであり、宇宙うちゅうで一般いっぱん的てきに見みられる元素げんその上うえ半分はんぶんに位置いちする。しかし、地球ちきゅうの地殻ちかくの中なかで最もっとも少すくない安定あんてい元素げんそであり、大陸たいりく地殻ちかくでは50×10−12の平均へいきん質量しつりょう分ぶん率りつである[43]。

オスミウムは自然しぜん界かいでは非ひ結合けつごうの元素げんそとして、または自然しぜん界かいにある合金ごうきん（特とくにイリジウム-オスミウム合金ごうきんでオスミウムが多おおく含ふくまれるオスミリジウムとイリジウムが多おおく含ふくまれるイリドスミウム）の中なかで見みつけられる[36]。ニッケルや銅どうの堆積たいせき物ぶつでは白金はっきん族ぞく金属きんぞくは硫化りゅうか物ぶつ（つまり(Pt,Pd)S）、テルリド（例たとえばPtBiTe）、アンチモン化物ばけもの（例たとえばPdSb)、ヒ化物ばけもの（例たとえばPtAs2）として発生はっせいする。これら全すべての化合かごう物ぶつで白金はっきんは少量しょうりょうとイリジウムとオスミウムで交換こうかんされる。白金はっきん族ぞく金属きんぞくの全すべての元素げんそと同様どうようにオスミウムは自然しぜん界かいでニッケルまたは銅どうとの合金ごうきんに含ふくまれている[44]。

地球ちきゅうの地殻ちかく内ないではイリジウムと同様どうよう、3種しゅの地質ちしつ構造こうぞう（火ひ成なり鉱床こうしょう（下したからの地殻ちかく貫入かんにゅう）、衝突しょうとつクレーター、および以前いぜんの構造こうぞうの1つから作つくり直なおされた鉱床こうしょう）の最もっとも高たかい部分ぶぶんに見みられる。知しられている中なかで最大さいだいの主要しゅような埋蔵まいぞう量りょうは南みなみアフリカのブッシュフェルト火成岩かせいがん体たい（英語えいご版ばん）にあるが[45]、ロシアのノリリスク近ちかくの大おおきな銅どうニッケル鉱床こうしょうとカナダのサドベリー隕石いんせき孔あなも重要じゅうような供給きょうきゅう源げんである。アメリカでも少すこし埋蔵まいぞうしているところはある[45]。コロンビア、チョコ県けんの先さきコロンブスの人々ひとびとが使用しようした沖積ちゅうせき鉱床こうしょうは現在げんざいでも白金はっきん族ぞく金属きんぞくの供給きょうきゅう源げんとなっている。2番目ばんめに大おおきい沖積ちゅうせき鉱床こうしょうはロシアのウラル山脈さんみゃくで発見はっけんされ、現在げんざいでも採掘さいくつされている[42][46]。

日本にっぽんでは北海道ほっかいどうに多おおく産さんする。

生産せいさん

編集へんしゅう
 
化学かがく蒸気じょうき輸送ゆそう法ほうにより成長せいちょうさせたオスミウム結晶けっしょう

オスミウムはニッケルと銅どうの採掘さいくつと加工かこうの副産物ふくさんぶつとして商業しょうぎょう的てきに入手にゅうしゅされる。銅どうとニッケルの電解でんかい精錬せいれん中ちゅうにセレンやテルルなどの非金属ひきんぞく元素げんそとともに銀ぎん、金きむ、白金はっきん族ぞく金属きんぞくなどの貴金属ききんぞくが陽極ようきょく泥どろとして電池でんちの底そこに沈殿ちんでんし、これから抽出ちゅうしゅつする[47][48]。金属きんぞくを分離ぶんりするには初はじめに金属きんぞくを溶解ようかいさせる必要ひつようがある。分離ぶんり過程かていと混合こんごう物ぶつの組成そせいによりいくつかの方法ほうほうでこれを達成たっせいできる。2つの代表だいひょう的てきな方法ほうほうは過か酸化さんかナトリウムへ溶解ようかいしてから続つづいて王水おうすいへ溶解ようかいする方法ほうほうと塩素えんそとの混合こんごう物ぶつに溶解ようかいし塩酸えんさんで処理しょりする方法ほうほうである[45][49]。オスミウム、ルテニウム、ロジウム、イリジウムは王水おうすいに溶とけないため、白金はっきん、金きむ、非金属ひきんぞくから分離ぶんりでき固体こたいの残留ざんりゅう物ぶつが残のこる。ロジウムは溶融ようゆう硫酸りゅうさん水素すいそナトリウムで処理しょりすることで残留ざんりゅう物ぶつから分離ぶんりすることができる、Ru, Os, Irを含ふくむ不溶性ふようせいの残留ざんりゅう物ぶつは酸化さんかナトリウムで処理しょりされ、ここでIrは不溶ふようであり、水溶すいよう性せいのRu塩しおおよびOs塩しおを生成せいせいする。揮発きはつ性せい酸化さんか物ぶつへ酸化さんかした後のちRuO4は塩化えんかアンモニウムにより(NH4)3RuCl6となり沈殿ちんでんし、OsO4から分離ぶんりされる。

これを溶とかしたのち、オスミウムは揮発きはつ性せいの四よん酸化さんかオスミウムの有機ゆうき溶媒ようばいによる蒸留じょうりゅうまたは抽出ちゅうしゅつにより他たの白金はっきん族ぞく金属きんぞくから分離ぶんりされる[50]。1番目ばんめの方法ほうほうはテナントとウォラストンが使用しようした手順てじゅんに似にている。どちらの方法ほうほうも工業こうぎょう規模きぼの生産せいさんに適てきしている。どちらの場合ばあいも生成せいせい物ぶつは水素すいそにより還元かんげんされ、粉末ふんまつ冶金やきん技術ぎじゅつを使用しようして処理しょりできる粉末ふんまつまたはスポンジとして金属きんぞくが生産せいさんされる[51]。

生産せいさん者しゃも米国べいこく地質調査所ちしつちょうさしょ(United States Geological Survey)もオスミウムの生産せいさん量りょうを発表はっぴょうしていない。1971年ねんにおける銅どう精錬せいれんの副産物ふくさんぶつとしての米国べいこくでのオスミウムの生産せいさん量りょうは2000 トロイオンス(62 kg)と推定すいていされた[52]。2017年ねんにおける消費しょうひ用ようの推定すいていオスミウム輸入ゆにゅう量りょうは90 kgであった[53]。

用途ようと

編集へんしゅう

酸化さんか物ぶつが揮発きはつ性せいであり極きわめて高たかい毒性どくせいがあるために、オスミウムは純粋じゅんすいな状態じょうたいで使用しようされることはめったになく代かわりに摩耗まもうの激はげしい用途ようとに対たいして他たの金属きんぞくと合金ごうきん化かして使用しようされる。オスミリジウムなどのオスミウム合金ごうきんは非常ひじょうに硬かたく、他たの白金はっきん族ぞく金属きんぞくとともに万年筆まんねんひつ、楽器がっきのピボット、電気でんき接触せっしょくなどの先端せんたんに使用しようされている。また、1945年ねんから1955年ねんごろの78rpmの後半こうはんおよび"LP"と"45"のレコード時代じだいの初期しょきにおいて、蓄音機ちくおんきのスタイラスの先端せんたんにも使用しようされた。オスミウム合金ごうきんの先端せんたんは鋼はがねやクロムの針はり先さきよりもはるかに耐久たいきゅう性せいがあったが、競合きょうごう相手あいてであるサファイアやダイヤモンドの先端せんたんよりもはるかに速はやく摩耗まもうし高価こうかであったため、廃止はいしされた[54]。

四よん酸化さんかオスミウムは指紋しもんの検出けんしゅつ[55]や光学こうがく顕微鏡けんびきょうや電子でんし顕微鏡けんびきょうの脂肪しぼう組織そしきの染色せんしょくに使用しようされている。強力きょうりょくな酸化さんか剤ざいとして主おもに不ふ飽和ほうわの炭素たんそ-炭素たんそ結合けつごうと反応はんのうすることで脂質ししつを架橋かきょうし、それにより組織そしき試料しりょう内ないの生体せいたい膜まくを固定こていし同時どうじに染色せんしょくする。オスミウム原子げんしは非常ひじょうに電子でんし密度みつどが高たかいため、オスミウム染色せんしょくは生体せいたい物質ぶっしつの透過とうか型がた電子でんし顕微鏡けんびきょう(TEM)において画像がぞうコントラストを大幅おおはばに向上こうじょうさせる。これらの炭素たんそ材料ざいりょうはTEMのコントラストが非常ひじょうに弱よわい（画像がぞう参照さんしょう）[22]。別べつのオスミウム化合かごう物ぶつであるフェリシアン化かオスミウム(OsFeCN)も同様どうようの固定こていおよび染色せんしょく作用さようを示しめす[56]。

四よん酸化さんかオスミウムとその誘導体ゆうどうたいであるオスミウム酸さんカリウム（英語えいご版ばん）は有機ゆうき合成ごうせいにおける重要じゅうような酸化さんか剤ざいである。二に重じゅう結合けつごうのビシナルジオールへの変換へんかんにオスミウム酸さん塩しおを用もちいるシャープレス不ふ斉ひとしジヒドロキシ化かにより、バリー・シャープレスは2001年ねんにノーベル化学かがく賞しょうを受賞じゅしょうしている[57][58]。OsO4はこの用途ようとでは非常ひじょうに高価こうかであるため代かわりにKMnO4がよく使つかわれる。ただこの安価あんかな化学かがく試薬しやくでは収おさむ率りつが低ひくくなる。

1898年ねん、オーストリアの化学かがく者しゃカール・ヴェルスバッハはオスミウム製せいのフィラメントを備そなえたオスランプを開発かいはつし、1902年ねんに商業しょうぎょう的てきに導入どうにゅうした。そのわずか数すう年ねん後ごにオスミウムはより安定あんていした金属きんぞくであるタングステンに置おき換かえられた。タングステンはすべての金属きんぞくの中なかで最もっとも融点ゆうてんが高たかく、電球でんきゅうで使用しようすることで白熱はくねつ灯とうの発光はっこう効率こうりつと寿命じゅみょうが向上こうじょうする[37]。

電球でんきゅうメーカーのオスラム（3つのドイツの会社かいしゃAuer-Gesellschaft、AEG、Siemens & Halskeのランプ製造せいぞう施設しせつを統合とうごうし1906年ねんに設立せつりつされた）は、その名なをオスミウムとウォルフラム（ドイツ語ごでタングステンを意味いみする）に由来ゆらいする[59]。

パラジウムと同様どうように粉末ふんまつ状じょうのオスミウムは水素すいそ原子げんしを効率こうりつ的てきに吸収きゅうしゅうする。これによりオスミウムは金属きんぞく水素すいそ化物ばけものバッテリーの電極でんきょくの潜在せんざい的てきな候補こうほとなっている。しかし、オスミウムは高価こうかであり最もっとも一般いっぱん的てきなバッテリーの電解でんかい質しつである水酸化すいさんかカリウムと反応はんのうしてしまう[60]。

オスミウムは電磁でんじスペクトルの紫むらさき外がい領域りょういきで高たかい反射はんしゃ率りつを持もつ。例たとえば600Åではオスミウムは金かねの2倍ばいの反射はんしゃ率りつを持もつ[61]。この高たかい反射はんしゃ率りつは空間くうかん的てきな制限せいげんによりミラーのサイズが縮小しゅくしょうされた宇宙うちゅうベースのUV分光ぶんこう計けいにとって望のぞましいことである。オスミウムでコーティングされたミラーはスペースシャトルに搭載とうさいされいくつかのミッションで宇宙うちゅうへ行いったが、低てい軌道きどうの酸素さんそラジカルがオスミウム層そうを著いちじるしく劣化れっかさせるほど豊富ほうふにあることがすぐに明あきらかとなった[62]。

オスミウムの唯一ゆいいつ知しられた臨床りんしょう的てき使用しようはスカンジナビアの関節かんせつ炎えん患者かんじゃの滑すべり膜まく切除せつじょである[63]。これには毒性どくせいの高たかい化合かごう物ぶつである四よん酸化さんかオスミウム(OsO4)の局所きょくしょ投与とうよを伴ともなう。長期ちょうき的てきな副作用ふくさようの報告ほうこくがないことはオスミウム自体じたいに生体せいたい適合てきごう性せいがある可能かのう性せいを示唆しさするが、これは投与とうよされるオスミウム化合かごう物ぶつに依存いぞんする。2011年ねん、オスミウム(VI)[64]とオスミウム(II)[65]の化合かごう物ぶつはin vivoで抗こうがん活性かっせいを示しめすことが報告ほうこくされており、オスミウム化合かごう物ぶつを抗こうがん剤ざいとして使用しようするための有望ゆうぼうな将来しょうらい性せいを示しめしている[66]。

  •  
    シャープレスジヒドロキシ化か
    RL = 大おおきい方ほうの置換ちかん基もと; RM = 中なかくらいの大おおきさの置換ちかん基もと; RS = 最小さいしょうの置換ちかん基もと
  •  
    スペースシャトルの前面ぜんめん（左ひだり画像がぞう）と背面はいめんパネルのフライト後ごのOs, Ag, Auミラーの外観がいかん。黒くろ化かは酸素さんそ原子げんしの照射しょうしゃによる酸化さんかを明あきらかにする[67][68]。

注意ちゅうい点てん

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金属きんぞくオスミウムは無害むがいであるが[69]、細こまかく分割ぶんかつされた金属きんぞくオスミウムは自然しぜん発火はっかし[52]、室温しつおんで酸素さんそと反応はんのうして揮発きはつ性せいの四よん酸化さんかオスミウムを形成けいせいする。一部いちぶのオスミウム化合かごう物ぶつは酸素さんそが存在そんざいすると四よん酸化さんか物ぶつに変換へんかんされる[52]。これにより四よん酸化さんかオスミウムが環境かんきょうとの主要しゅような接触せっしょく源げんになる。

四よん酸化さんかオスミウムは揮発きはつ性せいが高たかく、皮膚ひふに浸透しんとうしやすく、吸入きゅうにゅう、摂取せっしゅ、皮膚ひふ接触せっしょくすると非常ひじょうに毒性どくせいが高たかい[70]。空気くうき中ちゅうの低てい濃度のうどの四よん酸化さんかオスミウム蒸気じょうきは肺はいの鬱血うっけつと皮膚ひふまたは目めの損傷そんしょうを引ひき起おこす可能かのう性せいがあるため、ドラフトチャンバー内うちで使用しようする必要ひつようがある[18]。四よん酸化さんかオスミウムは例たとえばアスコルビン酸さん[71]または多た価あたい不ふ飽和ほうわ植物しょくぶつ油ゆ（コーン油ゆなど）により比較的ひかくてき不ふ活性かっせいな化合かごう物ぶつに急速きゅうそくに還元かんげんされる[72]。

価格かかく

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オスミウムは通常つうじょう、最低さいてい99.9%の純粋じゅんすいな粉末ふんまつとして販売はんばいされる。他たの貴金属ききんぞくと同様どうようにトロイ衡とグラムで測定そくていされる。市場いちば価格かかくは主おもに需要じゅようと供給きょうきゅうがほとんど変化へんかしなかったため数すう十じゅう年ねんの間あいだ変化へんかしていない。利用りようできる量りょうが少すくないことに加くわえ、取とり扱あつかいが難むずかしく用途ようとが少すくなく酸化さんかすると毒性どくせいの化合かごう物ぶつを生成せいせいするため、安全あんぜんに保管ほかんすることが難むずかしい。

1トロイオンスあたり400ドルという価格かかくは1990年代ねんだい以来いらい安定あんていしているが、それ以降いこうのインフレにより2019年ねんまでの20年間ねんかんで実質じっしつ価値かちは約やく3分ぶんの2になった。

ギャラリー

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    特徴とくちょう的てきな貫入かんにゅう三さん連れん双そう晶あきらが観察かんさつできる人工じんこう結晶けっしょう
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    人工じんこう結晶けっしょう

出典しゅってん

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[脚注きゃくちゅうの使つかい方かた]
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