世界上最昂贵的重金属，比黄金还稀有1500倍，明年可能会耗尽？

一块拇指大小的金属，价值就超过一辆法拉利跑车！这种金属就是锇，化学符号Os，原子序数76。它比黄金还稀有1500倍，地球上已知可供开采的量可能只有1立方米，其价格也是黄金的十多倍。

作为铂族金属中最不为人知的一员，锇不仅是地壳中最稀有的稳定元素之一，也是目前已知最密实的天然元素，其奇特的特性和广泛的应用前景使其成为科学界和投资界关注的焦点。本文将全面介绍这种神秘金属的各个方面，从其基本特性到市场应用，带您走进锇的奇妙世界。

锇的发现与历史

锇于1803年由英国化学家史密森·坦南特(Smithson Tennant)在伦敦与铱同时被发现。由于锇四氧化物有一种强烈的类似氯气的气味，坦南特以希腊词"osme"（意为"气味"、"气息"）为这种元素命名。1814年，科学家Jöns Jakob Berzelius给锇指定了现在使用的元素符号Os。

在商业历史上，锇曾被用于制造灯丝，著名的灯泡制造商OSRAM在20世纪初期曾使用锇制造灯泡，简直是暴殄天物。好在后来钱包马上就让他们意识到了这个错误，所以很快就被更易获取且更稳定的钨取代了。

锇的物理和化学特性
基本特性：

密度：锇是已知最密实的天然元素，其密度为22.59 g/cm³，大约是铅的两倍。这种极高的密度使得一块小小的锇可以拥有惊人的重量。
颜色和外观：锇是一种坚硬但脆的蓝灰色金属，即使在高温下仍能保持光泽。
硬度：锇在莫氏硬度计上的硬度为7（相比之下，钻石的硬度为10），是最硬的贵金属之一。
熔点：锇的熔点超过3000℃，是所有元素中第四高的，仅次于碳、钨和铼。
抗压缩性：锇的抗压缩性极高，其体积模量报告在395至462 GPa之间，接近钻石(443 GPa)。
反射率：锇在紫外线范围内具有高反射率，例如，在600 Å的波长下，锇的反射率是黄金的两倍。

化学特性：

锇是铂族金属中的一员，与铱、钯、铂、铑和钌一起构成铂族元素。它具有从-4到+8的多种氧化态，其中+8是除少数元素外任何化学元素能达到的最高氧化态。以下是一些典型的锇化合物：

四氧化锇(OsO₄)：一种挥发性强、水溶性的淡黄色晶体，有毒，是锇暴露在空气中形成的主要化合物。它在电子显微镜中用于染色组织，也用于有机合成中作为氧化剂。
二氧化锇(OsO₂)：黑色，不挥发，毒性和反应性都比四氧化锇低得多。

锇的自然存在与开采 储量与分布：

锇在地壳中极为罕见，每万亿份物质中仅含约50份锇(50 ppt)。这使它成为地壳中最稀有的稳定元素之一，比黄金还要稀有得多。根据不同来源的信息：

锇的稀有程度约为黄金的1500倍，白银的2500倍。
全球可开采锇储量估计仅有20-30吨左右，约1立方米。你书桌下面就可以把整个地球可以开采的锇都放下，你说牛不牛？
主要已知储量分布在南非的布什维尔德火成杂岩体(Bushveld Igneous Complex)、俄罗斯的诺里尔斯克(Norilsk)地区、加拿大的萨德伯里盆地(Sudbury Basin)，以及土耳其和保加利亚。
土耳其据估计拥有约127,000吨含锇矿石，是世界上已知最大的锇储量持有国。
保加利亚也有大量储量，约2,500吨。

开采与生产：

锇主要作为铂、镍和铜矿开采和加工的副产品获得。开采过程极为复杂且成本高昂：

全球锇年产量估计在150-1,000千克之间，平均约为几百千克。
开采10,000吨铂矿石（本身已经很稀有了），通常只能提取约30克锇。这就像在一个装满沙子的足球场中找一粒特定的沙粒！
锇通常与其他铂族金属一起存在于铂矿石中，或以铱锇合金形式存在于含铂河砂中。

提取流程大致如下：

从含有贵金属的矿石或阳极泥（金属生产中的副产品）中提取原料
使用王水（由盐酸和硝酸组成的混合酸）溶解矿石中的贵金属如钯、金和铂
这一化学过程后会留下银和铂族金属，包括锇
随后分离银，只剩下铂族金属（铑、铱、钯、铂、钌和锇）
随后分离铑，然后在后续步骤中分离钌和锇
锇还需进一步还原为金属锇

锇存在两种主要形态：

原始锇（锇海绵）：毒性较高，工业和投资用途有限
结晶锇：经过复杂处理，无毒，可安全操作，适合投资和珠宝制作

锇的应用

虽然由于其稀有性和高成本，锇的应用相对有限，但它在某些特定领域具有不可替代的价值：

工业应用

合金制造：锇与其他铂族金属合金化，用于需要极高耐久性和硬度的应用。
电气触点：由于耐磨性好，用于高频率操作的电气触点。
钢笔笔尖：用于制造高质量钢笔的笔尖镀层。
仪器枢轴：用于需要精确和耐用的仪器中的枢轴部件。
催化剂：锇在化学工业中用作催化剂，例如在氢气与氮气结合形成氨的过程中。
高温合金：耐高温的锇基合金用于喷气发动机和航天器组件。

医疗应用

组织染色：四氧化锇用作电子显微镜中的组织染色剂。
癌症研究：最近的研究表明锇有望用于癌症治疗。
医疗植入物：用于心脏起搏器等医疗植入物，以及人工心脏瓣膜。
放射疗法：医用级锇同位素用于放射治疗技术，特别是癌症治疗。

珠宝和投资

近年来，锇在珠宝和投资领域的应用显著增长：

高端珠宝：因其独特的蓝灰色光泽和稀有性，锇越来越多地被用于高端珠宝。
腕表：一些奢侈品牌如宇舶(Hublot)和雅典表(Ulysee Nardin)在其手表中使用锇元素。
投资资产：作为稀有贵金属，锇被视为潜在的价值存储方式，特别是在传统贵金属面临波动性的情况下。

锇的市场状况 价格与估值

锇的价格因其形态和纯度而异：

未提纯的原始锇比黄金便宜
结晶锇比黄金贵得多，价格在每克1,200-1,350欧元（约合1,300-1,500美元）之间，黄金现在是106美元左右
根据全球锇市场规模报告，2022年全球锇市场价值约为6.43亿美元，预计到2030年将达到8.57亿美元，年复合增长率约为3.82%

市场趋势与前景

全球锇市场受多种因素影响：

供应有限：由于开采复杂且成本高昂，锇的供应极为有限，这可能会导致未来价格上涨。
需求增加：高科技工业、医疗应用和珠宝行业对锇的需求不断增长。
投资兴趣：投资者对锇作为稀有资产的兴趣日益增加，特别是在经济不确定时期。
市场区域：南非预计将在未来几年内成为锇市场增长最快的地区，其次是亚太地区。

"锇危机"与市场宣传

近期有关于"锇危机"和"锇将在2026年完全耗尽"的说法在市场上流传。然而，这些说法需要谨慎对待：

根据一些市场报告，包括所谓的"锇研究所"的消息，到2026年用于结晶锇生产的原材料可能会耗尽，这一说法被称为"锇的大爆炸"。
一些报道指出，这一情况可能与瑞士唯一能进行锇结晶处理的公司的负责人计划于2026年退休，且不打算传授相关技术有关。
然而从科学角度看，元素本身不会"耗尽"，只是可能变得更难以经济方式提取。多家市场研究机构预测锇市场将持续稳定增长至2030年及以后。
这一说法可能具有营销特性，旨在刺激投资和市场需求。

锇的未来展望

尽管锇面临着供应和加工方面的挑战，但其独特特性使其在某些领域具有广阔的应用前景：

新兴技术：随着科技进步，锇在燃料电池、太阳能和水净化等领域的应用前景广阔。
医疗创新：锇化合物在医疗领域的研究不断深入，特别是在癌症治疗方面。
可持续发展：随着可持续性成为各行业优先考虑的因素，锇作为可持续材料的潜力日益受到关注。
回收利用：锇的稀有性推动了回收利用技术的发展，有望在未来实现更高效的锇资源利用。

锇作为地壳中最稀有的稳定元素之一，以其卓越的物理和化学特性，在工业、医疗和珠宝领域发挥着独特作用。虽然其稀有性和高成本限制了广泛应用，但随着科技进步和市场需求的变化，锇在某些专业领域的价值将继续得到认可。无论是作为工业材料、医疗工具，还是投资资产，这种蓝灰色的稀有金属都将继续吸引科学界和投资界的关注。

参考资料