Frage von noname999999999

Wie baut man das härteste Metall der Welt ab?

Okay, also für diese Frage brauchte ich jetzt doch mal ein bisschen Recherche. Frage für das Allgemeinwissen und alle Chemiker: Was ist überhaupt das härteste Metall der Welt?

Für alle die das wussten: Respekt, ich wusste es nicht. Es ist Osmium beziehungsweise Os 76. Lässt man von Legierungen, Stahl und Metalloxiden ab, ist dies das Metall mit der höchsten Dichte, also das härteste. Osmium gehört zu den Platinmetallen. Ähnlich hart sind Wolfram und Iridium und Quarz (allerdings kein Metall). Härter als Osmium sind (auch nicht) Diamanten - darüber gehen die Berichte allerdings auseinander. Das SWR Wissen sagt, Diamanten seien härter, andere Quellen sagen, es sei andersherum.

Auf jeden Fall ist die Herstellung extrem aufwendig. Wikipedia sagt dies hier: 

Als Ausgangsmaterial dienen edelmetallhaltige Erze oder Anodenschlamm aus der Nickel- oder Goldgewinnung. Das Erz wird zunächst in Königswasser gelöst. Dabei gehen Gold, Palladium und Platin in Lösung, die anderen Platinmetalle und Silber bleiben zurück. Das Silber reagiert zunächst zu unlöslichem Silberchlorid, das mit Bleicarbonat und Salpetersäure  entfernt werden kann. Durch Schmelzen mit Natriumhydrogensulfat und anschließendem Auslaugen kann Rhodium als Rhodium(III)-sulfat gelöst und abgetrennt werden. Danach wird der verbleibende Rückstand mit Natriumperoxid geschmolzen, wodurch Osmium und Ruthenium gelöst werden und das unlösliche Iridium zurückbleibt. Wenn diese Lösung mit Chlor behandelt wird, entstehen die flüchtigen Stoffe Rutheniumtetroxid und Osmiumtetroxid. Bei Zugabe von alkoholischer Natronlauge löst sich nur Osmiumtetroxid und kann auf diese Weise vom Ruthenium abgetrennt werden. Das Osmium wird mit Ammoniumchlorid als Komplex ausgefällt und schließlich mit Wasserstoff zu metallischem Osmium reduziert.

Wer das nicht verstanden hat: Tut mir leid, ich habe es A auch nicht ganz auf die Reihe bekommen und B weiß ich nicht, wie ich es anders formulieren könnte. Aber hiermit ein verzweifelter Versuch (Ihr dürft mich gerne korrigieren!):

Osmium wird aus bestimmten Erzen oder Anodenschlamm (irgendeine Mischung in der verschiedene Edelmetalle enthalten sind, ist ein Nebenprodukt bei der Metallgewinnung) gewonnen. Diese werden zuerst in Königswasser (HNO₃+3 HCl (Gemisch aus Salzsäure und Salpetersäure)) gelöst. Dabei lösen sich von dem Ausgangsmaterial schon mal Gold, Palladium und Platin. Das Silber (dort als Silberchlorid) wird dann mit Bleicarbonart und Salpetersäure gelöst. Als nächstes wird Rhodium durch schmelzen mit Natriumhydrogensulfat und Auslaugen entfernt. Drauf verbliebende Stoffe werden dann mit Natriumperoxid geschmolzen. Dadurch wird Osmium und Ruthenium gelöst, nur noch Iridium bleibt erhalten. 

Die Lösung aus Ruthenium und Osmium wird nun mit Chlor behandelt, damit Osmium- und Rutheniumtetroxid entsteht. Diese Stoffe können nun durch die Zugabe von Natronlauge voneinander getrennt werden. Übrig bleibt Osmiumtetroxid und wird dann durch Ammoniumchlorid und Wasserstoff auf metallisches Osmium reduziert.

Auf jeden Fall wird Osmium durch chemische Methoden gewonnen, aber nur in sehr kleinen Mengen: Pro Jahr werden circa 100 Kilogramm gewonnen. Deshalb ist es auch extrem teuer, eine Feinunze kostet mehr als 40.000 und ist damit 30-mahl teurer als Gold.

Damit verbleibe ich, bis zum nächsten Mal!

~ Ein etwas ausgelaugter (!) Stern

PS: Es ist wirklich nicht alles abgeschrieben, aber hier noch die Quellen:

https://www.swr.de/wissen/1000-antworten/wissenschaft-und-forschung/1000-antworten-1436.html

https://de.wikipedia.org/wiki/Osmium#Gewinnung_und_Darstellung

https://osmium-deutschland.de/Fakten/

https://de.wikipedia.org

https://www.chemie.de/lexikon/Anodenschlamm.html

https://osmium-fakten.de/10-wichtige-fakten-ueber-osmium/