Kaikki ruteniumista

Jaksollisen taulukon elementit ovat tuttuja kaikille, mutta ajan myötä tutkijat löytävät uusia ja kuvaavat myös yksityiskohtaisesti jo tunnettujen ominaisuuksia. Yksi merkittävistä ja mielenkiintoisista löydöistä on rutenium, jolla on ainutlaatuiset magneettiset ominaisuudet ja joka on siksi erittäin tärkeä tieteelle ja modernille teknologialle.

Ruteenia pidetään platinaryhmän metalleista kevyimpana, ja se on myös vähemmän jaloa. Alkuaineen löysi professori Ozanne, joka oli kiinnostunut Uralin jalomalmien tutkimuksesta. Tutkija päätteli, että platinan lisäksi malmi sisältää ruteenia, polynomia, polynomia. Alkuaineet nimettiin Ozannen mukaan, kun taas ruteeni nimettiin Venäjän mukaan. Suhtautuminen professorin työhön oli melko kriittinen, joten kemisti suoritti kokeita useita kertoja.

Useita vuosikymmeniä myöhemmin Ozannin työ herätti Kazanin yliopiston kemian professorin K. K. Klaussin kiinnostuksen. Hän kehitti omia kokeita platinaa erottaakseen arvokkaasta malmista.

Neuvostoliiton tiedemies S.M. Starostin omisti melkein koko elämänsä tämän moniarvoisen metallin tutkimukselle. Työnsä aikana hän teki paljon johtopäätöksiä ruteniumin ominaispiirteistä sekä sen uraanista ja plutoniumista erottumisen vakavuudesta.

Rutenium kuuluu jalometallien luokkaan, sen ominaisuudet ovat osittain samanlaiset kuin raudalla ja osmiumilla. Elementillä on 44. numero jaksollisessa taulukossa ja se on 5. jakson 8. ryhmässä. Ruteenin suhteellinen atomimassa on 101,07 amu.Sen elektroninen kaava sisältää 44 positiivisesti varautunutta ydintä, joiden sisällä on 44 protonia, 57 neutronia sekä 44 elektronia, jotka liikkuvat 5 kiertoradalla.

Rutenium ei ole vain metalli, vaan myös lisäaine, joka antaa kullalle sen mustan värin. Sen elektroninen kaava – 4s 2 p 6 d 7 5s 1, sulamispiste - 2250 celsiusastetta. Tutkijat väittävät, että maankuoressa on noin 5000 tonnia tätä metallia. Tästä syystä ja myös vaikean uuttamisen vuoksi jalo elementti on kallis. Ruteniumin ominaisuudet eroavat muiden metallien ominaisuuksista, joten sitä arvostetaan monilla teollisuudenaloilla. Alkuaine voi olla haitallinen vain joissakin yhdisteissä.

Kazanin metallin kemiallisia ominaisuuksia pidetään tyypillisinä platinan edustajille... Se on erittäin inertti jaksollisen järjestelmän elementti, jossa on 7 luonnollista isotooppia, joilla on korkea stabiilisuus ja 20 keinotekoista isotooppia, joiden massaluvut ovat 92-113.

Normaaleissa lämpötiloissa ruteeni ei käy läpi hapettumis- ja syövyttäviä prosesseja eikä hapon ja alkalin vaikutusta. Jos ruteeni kuumennetaan 400 celsiusasteen lämpötilaan, se voi reagoida kloorin kanssa. 930 asteeseen kuumennettu metalli voi olla vuorovaikutuksessa hapen kanssa.

On metalleja, jotka yhdessä ruteenin kanssa pystyvät muodostamaan erittäin kestäviä seoksia. – metallien väliset yhdisteet. Yhdisteissä jaloalkuaineen valenssi on 0-8. Merkittävimpinä ruteenin mukana olevina yhdisteinä pidetään ruteenidioksidia, ruteenitetroksidia, ruteenisulfidia ja sen fluoria.

Puhtaana metallina ruteenia voidaan käyttää korkean selektiivisyyden omaavana katalyyttinä. Tämä ominaisuus myötävaikuttaa siihen, että jalometallia voidaan käyttää orgaanisten ja epäorgaanisten aineiden synteesiin.

Rutenium on kaunis kiinteä metalli, sen väri riippuu suoraan valmistusmenetelmästä ja voi vaihdella harmaansinisestä hopeanvalkoiseen. Joidenkin ominaisuuksien vuoksi elementtiä pidetään ainutlaatuisena. Äärimmäisen haurautensa ansiosta ruteenia voi helposti hieroa kädessä, mutta sillä on korkea kovuus - 6,5 10-pisteen Mohsin asteikolla.

Rutenium on yksi platinaryhmän kevyimmistä metalleista., sen tiheys on 12,45 g / cm3. Tämä kohde on erilainen tulenkestävyys - jotta se muuttuisi nestemäiseksi, vaaditaan 2334 celsiusasteen lämpötila. Sulamisen aikana metallihiukkaset haihtuvat valokaaressa. Ulkoilman korkean lämpötilan kalsinointimenettely sisältää metallitetroksidin haihtumisen.

Rutenium on suprajohde. 44. elementille on ominaista suuri tieteellinen ja käytännöllinen arvo, koska sitä pidetään mielenkiintoisena jalometallina.

Koska ruteeni ei hapetu, sillä on miellyttävä väri ja kiilto, sitä käytetään usein koruissa. Samaan aikaan puhtaasta metallista valmistettuja tavaroita ei ole olemassa, koska niistä on pulaa. Tämä platinoidi on hauras, joten sitä käytetään arvokkaana metalliseoksen ligatuurina.

Ruteniumin korkea hinta ja sen huono sulavuus edistävät sen käyttöä korujen pinnoitteena. Sen läsnäolo koruissa tekee titaanikoruista kestävämpiä korroosiota vastaan ​​ja kulta- ja platinakoruista kestävämpiä. Ruteenia voidaan käyttää lisäaineena, joka muuttaa kullanmustan.

Ruteeniyhdisteet ovat löytäneet sovelluksensa lasintuotannossa. Jotkut emalit sisältävät jalometallia. Lisäksi rutenium on osa fluoresoivaa pinnoitetta, joka hehkuu sen läsnäolon vuoksi.

Ruteniumin tiedetään värjäävän kasvaimia ja mahdollistaa niiden havaitsemisen ihmiskehoa tutkittaessa. Hänen ansiostaan ​​lääkärit näkevät jokaisen sairastuneen solun. Ruteenia käytetään myös tuberkuloosi-, infektio- ja ihosairauksien hoitoon tarkoitettujen lääkkeiden valmistuksessa. On vaikea kuvitella avaruusteollisuutta ilman tätä jalometallia.

Koska ruteeni kestää lämpöä, siitä on tullut olennainen osa korkean lämpötilan mittauksissa käytettävien termoparien raaka-ainetta.... Sähköteollisuudessa ruteenia käytetään puhtaassa muodossaan. Tätä metallia levitetään pienenä kerroksena radiokomponentteihin korroosionestovaikutuksen aikaansaamiseksi. Tällaisen ruiskutuksen ansiosta tuotteille on ominaista kemiallinen haavoittuvuus sekä alhainen mekaaninen kuluminen.

Huolimatta siitä, että ruteniumin maailmanvarat ovat pienet, 5000 tonnia, metallia pidetään jätteenä. Tätä mineraalia ei louhita puhtaassa muodossaan, vaan se eristetään platinatuotannon aikana. Kallista metallia ostavat pääasiassa teollisuusyritykset, se on arvokasta tällä hetkellä ja sitä arvostetaan tulevaisuudessa. Tähän mennessä on tunnettu tapauksia ruteenin käytöstä timanttien synteesiin.

Jo nykyään tämä jalometalli yrittää kilpailla platinan, iridiumin ja rodiumin kanssa. Tutkijat uskovat, että tulevaisuudessa ruteniumpinnoitteen käytöltä voidaan odottaa paljon, mikä lisää tuotteen kestävyyttä korroosiota, mekaanisia ja kemiallisia vaurioita vastaan. Tällaista metallin ainutlaatuista ominaisuutta, kuten kykyä absorboida ja siirtää vetyä, voidaan käyttää tulevaisuudessa puhtaan vedyn saamiseksi.

Hopeanväriseen metalliin liittyy monia mielenkiintoisia faktoja.

• Rutenium on ainoa metalli, joka uutettiin Venäjällä uuttamalla mineraaliraaka-aineista.
• Tähän mennessä kukaan ei ole onnistunut saamaan 100% stabiilia ruteenia, koska elementille on ominaista korkea kemiallinen aktiivisuus.
• Rutenium on erittäin tulenkestävä metalli, tässä ominaisuudessa se on toiseksi reniumin, osmiumin, molybdeenin, iridiumin, volframin, tantaalin ja niobiumin jälkeen.
• Ruteniumin ainutlaatuisuus piilee sen moniarvoisuudessa, sillä on kyky ilmetä 9 eri valenssissa.
• Tätä jalometallia ei voi liuottaa happoon ja aqua regiaan.
• Tätä elementtiä pidetään ainoana, jolla on kyky sitoa ilman typpeä kemialliseksi yhdisteeksi. Joillakin bakteereilla on tämä kyky.
• Luonnossa ruteenin kanssa on yksi aine - lauriitti.
• Suhteellisen suuria määriä ruteenia löytyy Venäjältä, Kanadasta ja Yhdysvalloista.
• Rutenium on harvinainen korkeavalenssinen metalli, jolla on ainutlaatuiset ominaisuudet. Sen ylivoimaista oksidia pidetään melko myrkyllisenä aineena.

Katso seuraava video saadaksesi lisätietoja ruteenista.