Gunnar Nordberg
Vorkommen und Verwendungen
Osmium (Os) kommt fast ausschließlich in Osmiridium, einer natürlichen Legierung aus Osmium und Iridium, sowie in allen Platinerzen vor. Die wichtigsten Erzvorkommen befinden sich im Ural, in Kanada und Kolumbien, weniger wichtige Erze in Australien und in Alaska, Kalifornien und Oregon in den Vereinigten Staaten.
Osmium legiert sich leicht mit den anderen Platinmetallen sowie mit Eisen, Kobalt und Nickel. Es bildet auch spröde intermetallische Verbindungen mit Zinn und Zink. Eines der charakteristischen Merkmale von Osmium ist die Leichtigkeit, mit der es Osmiumtetroxid (OsO4). Osmiumpulver hat immer den charakteristischen Geruch seines Tetroxids, da es bereits bei normalen Temperaturen an der Luft zu OsO oxidiert4, wenn auch nur in geringem Maße. Das Tetroxid ist extrem flüchtig und hat einen unangenehmen Geruch, woraus sich der Name des Elements ableitet (Osme = Geruch). Es ist ein starkes Oxidationsmittel und wird leicht in Osmiumdioxid (OsO2) oder sogar zu metallischem Osmium. Mit Alkalien bildet es instabile Verbindungen wie OsO4·2KOH. Beim Erhitzen bildet Osmium leicht Osmiumdisulfid (OsS2). Die Fluoride OsF4, OsF6 und OsF8 werden ebenfalls gebildet. Bei der Behandlung von Osmium mit Chlor bei hohen Temperaturen entstehen verschiedene Chloride. Mit Kohlenmonoxid bildet es Carbonyle. Es bildet auch eine Reihe von Verbindungen mit dem osmiumhaltigen Komplexanion, wie beispielsweise Ammoniumosmiumhexachlorid ((NH4)2OsCl6).
Osmium wird als Katalysator bei der Synthese von Ammoniak und bei der Hydrierung organischer Verbindungen verwendet. Als Legierung mit Indium wird es zur Herstellung von Kompassnadeln und feinen Maschinenlagern verwendet. Es findet sich in Teilen von Uhren- und Schlossmechanismen sowie in Füllfederhalterspitzen. Osmiumtetroxid, manchmal fälschlicherweise als Osminsäure bezeichnet, wird als Oxidationsmittel verwendet, insbesondere zur Umwandlung von Olefinen in Glykole. Die Chlorosmiate werden anstelle von Goldsalzen in der Fotografie verwendet.
Gefahren
Das Metall ist ungefährlich, aber die an seiner Herstellung beteiligten Personen sind den Auswirkungen von Säure- und Chlordämpfen ausgesetzt. Osmiumtetroxid-Dämpfe sind giftig und extrem reizend für die Augen, selbst in geringen Konzentrationen, was zu Tränen und Konjunktivitis führt, und für die oberen Atemwege, was zu Bronchitis, Bronchospasmen und Atembeschwerden führt, die mehrere Stunden anhalten können. Bei längerer Einwirkung können Hornhautschäden, Erblindung, Störungen des Verdauungssystems und entzündliche Erkrankungen der Lunge und Nieren auftreten. Bei Kontakt verfärbt es die Haut grün oder schwarz und verursacht Dermatitis und Ulzerationen.
Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen
Bei der Herstellung von Osmium sollte für eine örtliche Absaugung gesorgt und die Apparatur abgedichtet werden, wenn gasförmiges Chlor verwendet wird. Ein geschlossener belüfteter Bereich oder eine Haube ist erforderlich, um die Freisetzung von Osmiumtetroxiddämpfen in die Arbeitsumgebung zu kontrollieren und Augen- und Atemwegsreizungen zu vermeiden. Exponierte Arbeiter sollten Schutzkleidung, Handschutz, gasdichten Chemikalienschutz-Augenschutz und geeignete Atemschutzgeräte tragen. Behälter müssen in natürlich belüfteten Räumen gelagert werden. Der Dampf hat einen ausgeprägten und ekelerregenden Geruch, der als Warnung vor einer toxischen Konzentration in der Luft dienen sollte, und das Personal sollte den verschmutzten Bereich sofort verlassen. Die Bestimmung in Luft und Blut ist durch Kolorimetrie des Komplexes mit Thioharnstoff möglich.