一塊拇指大小的金屬，價值就超過一輛法拉利跑車！這種金屬就是鋨，化學符號Os，原子序數76。它比黃金還稀有1500倍，地球上已知可供開采的量可能只有1立方米，其價格也是黃金的十多倍。

作為鉑族金屬中最不為人知的一員，鋨不僅是地殼中最稀有的穩定元素之一，也是目前已知最密實的天然元素，其奇特的特性和廣泛的應用前景使其成為科學界和投資界關注的焦點。本文將全面介紹這種神秘金屬的各個方面，從其基本特性到市場應用，帶您走進鋨的奇妙世界。

鋨的發現與歷史

鋨于1803年由英國化學家史密森·坦南特(Smithson Tennant)在倫敦與銥同時被發現。由于鋨四氧化物有一種強烈的類似氯氣的氣味，坦南特以希臘詞"osme"（意為"氣味"、"氣息"）為這種元素命名。1814年，科學家J?ns Jakob Berzelius給鋨指定了現在使用的元素符號Os。

在商業歷史上，鋨曾被用于制造燈絲，著名的燈泡制造商OSRAM在20世紀初期曾使用鋨制造燈泡，簡直是暴殄天物。好在后來錢包馬上就讓他們意識到了這個錯誤，所以很快就被更易獲取且更穩定的鎢取代了。

鋨的物理和化學特性
基本特性：

• 密度：鋨是已知最密實的天然元素，其密度為22.59 g/cm3，大約是鉛的兩倍。這種極高的密度使得一塊小小的鋨可以擁有驚人的重量。
• 顏色和外觀：鋨是一種堅硬但脆的藍灰色金屬，即使在高溫下仍能保持光澤。
• 硬度：鋨在莫氏硬度計上的硬度為7（相比之下，鉆石的硬度為10），是最硬的貴金屬之一。
• 熔點：鋨的熔點超過3000℃，是所有元素中第四高的，僅次于碳、鎢和錸。
• 抗壓縮性：鋨的抗壓縮性極高，其體積模量報告在395至462 GPa之間，接近鉆石(443 GPa)。
• 反射率：鋨在紫外線范圍內具有高反射率，例如，在600 ?的波長下，鋨的反射率是黃金的兩倍。

鋨是鉑族金屬中的一員，與銥、鈀、鉑、銠和釕一起構成鉑族元素。它具有從-4到+8的多種氧化態，其中+8是除少數元素外任何化學元素能達到的最高氧化態。以下是一些典型的鋨化合物：

• 四氧化鋨(OsO?)：一種揮發性強、水溶性的淡黃色晶體，有毒，是鋨暴露在空氣中形成的主要化合物。它在電子顯微鏡中用于染色組織，也用于有機合成中作為氧化劑。
• 二氧化鋨(OsO?)：黑色，不揮發，毒性和反應性都比四氧化鋨低得多。

鋨在地殼中極為罕見，每萬億份物質中僅含約50份鋨(50 ppt)。這使它成為地殼中最稀有的穩定元素之一，比黃金還要稀有得多。根據不同來源的信息：

• 鋨的稀有程度約為黃金的1500倍，白銀的2500倍。

• 全球可開采鋨儲量估計僅有20-30噸左右，約1立方米。你書桌下面就可以把整個地球可以開采的鋨都放下，你說牛不牛？

• 主要已知儲量分布在南非的布什維爾德火成雜巖體(Bushveld Igneous Complex)、俄羅斯的諾里爾斯克(Norilsk)地區、加拿大的薩德伯里盆地(Sudbury Basin)，以及土耳其和保加利亞。

• 土耳其據估計擁有約127,000噸含鋨礦石，是世界上已知最大的鋨儲量持有國。

• 保加利亞也有大量儲量，約2,500噸。

鋨主要作為鉑、鎳和銅礦開采和加工的副產品獲得。開采過程極為復雜且成本高昂：

• 全球鋨年產量估計在150-1,000千克之間，平均約為幾百千克。

• 開采10,000噸鉑礦石 （本身已經很稀有了），通常只能提取約30克鋨。 這就像在一個裝滿沙子的足球場中找一粒特定的沙粒！

• 鋨通常與其他鉑族金屬一起存在于鉑礦石中，或以銥鋨合金形式存在于含鉑河砂中。

提取流程大致如下：

1. 從含有貴金屬的礦石或陽極泥（金屬生產中的副產品）中提取原料

2. 使用王水（由鹽酸和硝酸組成的混合酸）溶解礦石中的貴金屬如鈀、金和鉑

3. 這一化學過程后會留下銀和鉑族金屬，包括鋨

4. 隨后分離銀，只剩下鉑族金屬（銠、銥、鈀、鉑、釕和鋨）

5. 隨后分離銠，然后在后續步驟中分離釕和鋨

6. 鋨還需進一步還原為金屬鋨

鋨存在兩種主要形態：

• 原始鋨（鋨海綿）：毒性較高，工業和投資用途有限
• 結晶鋨：經過復雜處理，無毒，可安全操作，適合投資和珠寶制作

雖然由于其稀有性和高成本，鋨的應用相對有限，但它在某些特定領域具有不可替代的價值：

工業應用

1. 合金制造：鋨與其他鉑族金屬合金化，用于需要極高耐久性和硬度的應用。
2. 電氣觸點：由于耐磨性好，用于高頻率操作的電氣觸點。
3. 鋼筆筆尖：用于制造高質量鋼筆的筆尖鍍層。
4. 儀器樞軸：用于需要精確和耐用的儀器中的樞軸部件。
5. 催化劑：鋨在化學工業中用作催化劑，例如在氫氣與氮氣結合形成氨的過程中。
6. 高溫合金：耐高溫的鋨基合金用于噴氣發動機和航天器組件。

1. 組織染色：四氧化鋨用作電子顯微鏡中的組織染色劑。
2. 癌癥研究：最近的研究表明鋨有望用于癌癥治療。
3. 醫療植入物：用于心臟起搏器等醫療植入物，以及人工心臟瓣膜。
4. 放射療法：醫用級鋨同位素用于放射治療技術，特別是癌癥治療。

近年來，鋨在珠寶和投資領域的應用顯著增長：

1. 高端珠寶：因其獨特的藍灰色光澤和稀有性，鋨越來越多地被用于高端珠寶。
2. 腕表：一些奢侈品牌如宇舶(Hublot)和雅典表(Ulysee Nardin)在其手表中使用鋨元素。
3. 投資資產：作為稀有貴金屬，鋨被視為潛在的價值存儲方式，特別是在傳統貴金屬面臨波動性的情況下。

鋨的價格因其形態和純度而異：

• 未提純的原始鋨比黃金便宜

• 結晶鋨比黃金貴得多，價格在每克1,200-1,350歐元（約合1,300-1,500美元）之間，黃金現在是106美元左右

• 根據全球鋨市場規模報告，2022年全球鋨市場價值約為6.43億美元，預計到2030年將達到8.57億美元，年復合增長率約為3.82%

全球鋨市場受多種因素影響：

1. 供應有限：由于開采復雜且成本高昂，鋨的供應極為有限，這可能會導致未來價格上漲。
2. 需求增加：高科技工業、醫療應用和珠寶行業對鋨的需求不斷增長。
3. 投資興趣：投資者對鋨作為稀有資產的興趣日益增加，特別是在經濟不確定時期。
4. 市場區域：南非預計將在未來幾年內成為鋨市場增長最快的地區，其次是亞太地區。

近期有關于"鋨危機"和"鋨將在2026年完全耗盡"的說法在市場上流傳。然而，這些說法需要謹慎對待：

• 根據一些市場報告，包括所謂的"鋨研究所"的消息，到2026年用于結晶鋨生產的原材料可能會耗盡，這一說法被稱為"鋨的大爆炸"。

• 一些報道指出，這一情況可能與瑞士唯一能進行鋨結晶處理的公司的負責人計劃于2026年退休，且不打算傳授相關技術有關。

• 然而從科學角度看，元素本身不會"耗盡"，只是可能變得更難以經濟方式提取。多家市場研究機構預測鋨市場將持續穩定增長至2030年及以后。

• 這一說法可能具有營銷特性，旨在刺激投資和市場需求。

盡管鋨面臨著供應和加工方面的挑戰，但其獨特特性使其在某些領域具有廣闊的應用前景：

1. 新興技術：隨著科技進步，鋨在燃料電池、太陽能和水凈化等領域的應用前景廣闊。
2. 醫療創新：鋨化合物在醫療領域的研究不斷深入，特別是在癌癥治療方面。
3. 可持續發展：隨著可持續性成為各行業優先考慮的因素，鋨作為可持續材料的潛力日益受到關注。
4. 回收利用：鋨的稀有性推動了回收利用技術的發展，有望在未來實現更高效的鋨資源利用。

鋨作為地殼中最稀有的穩定元素之一，以其卓越的物理和化學特性，在工業、醫療和珠寶領域發揮著獨特作用。雖然其稀有性和高成本限制了廣泛應用，但隨著科技進步和市場需求的變化，鋨在某些專業領域的價值將繼續得到認可。無論是作為工業材料、醫療工具，還是投資資產，這種藍灰色的稀有金屬都將繼續吸引科學界和投資界的關注。

參考資料

1. 維基百科-鋨條目

2. Zion Market Research的全球鋨市場報告

3. Market Research Future的鋨市場分析

4. 地質學投資者網站關于最稀有金屬的報告

5. 美國地質調查局(USGS)金屬生產數據

6. MetaMetals和其他鋨專業網站的資料