Kaikkea rutheniumia

Jaksotaulukon elementit ovat tuttuja kaikille, mutta ajan myötä tutkijat löytävät uusia ja kuvaavat yksityiskohtaisesti myös jo tunnettujen ominaisuuksia. Yksi merkittävistä ja mielenkiintoisista löytöistä on rutenium, jolla on ainutlaatuiset magneettiset ominaisuudet ja joka on siksi erittäin tärkeä tieteen ja modernin tekniikan kannalta.

Rutheniumia pidetään kevyimpanä platinaryhmän metalleista, ja sille on ominaista myös vähemmän jalo. Alkuaineen löysi professori Ozann, joka oli kiinnostunut Uralin arvokkaiden malmien tutkimuksesta. Tutkija totesi, että malmi sisältää platinaa lisäksi ruteniumia, semraania ja polynomia. Elementit saivat nimiä Ozannelta, kun taas rutenium nimettiin Venäjän mukaan. Asenne professorin työhön oli melko kriittinen, siksi kemisti suoritti kokeita toistuvasti.

Useiden vuosikymmenien työn jälkeen Ozanne kiinnostui kemian professori K. K. Klaussista Kazanin yliopistosta. Hän kehitti omat kokeilunsa platinan saamiseksi arvokkaasta malmista.

Neuvostoliiton tutkija S. M. Starostin omistautui melkein koko elämänsä tämän moniarvoisen metallin tutkimiseen. Työn aikana hän teki paljon johtopäätöksiä ruteniumin ominaispiirteistä sekä sen erottelun vakavuudesta uraanista ja plutoniumista.

Ruthenium luokitellaan jalometalliksi, sen ominaisuudet ovat osittain samanlaiset kuin raudan ja osmiumin ominaisuudet. Elementillä on jaksollinen taulukko 44. numero ja se on viidennen jakson 8. ryhmässä. Rutheniumin suhteellinen atomimassa on 101,07 amuSen elektroninen kaava sisältää 44 positiivisesti varautunutta ydintä, joiden sisällä sijaitsee 44 protonia, 57 neutronia ja 44 elektronia, jotka liikkuvat 5 kiertoradalla.

Ruthenium ei ole vain metalli, vaan myös lisäaine, joka antaa kultaiselle mustan värin. Hänen elektroninen kaava – 4s 2 p 6 d 7 5s 1, sulamispiste - 2250 celsiusastetta. Tutkijoiden mukaan tämän maankuoressa olevan metallin on noin 5000 tonnia. Tästä syystä ja myös vaikean louhinnan takia jalo elementti on kallista. Ruteniumin ominaisuudet eroavat muiden metallien ominaisuuksista, joten sitä arvostetaan monilla teollisuudenaloilla. Alkuaine voi olla haitallinen vain joissakin yhdisteissä.

Kazaanin metallin kemiallisia ominaisuuksia pidetään tyypillisinä platinalle.. Tämä on jaksollisen taulukon erittäin inertti elementti, jossa on 7 luonnollista isotooppia, joilla on korkea stabiilisuus, ja 20 keinotekoista, joiden massa on 92-113.

Normaaleissa lämpötilaolosuhteissa rutenium ei altistu hapettumiselle ja syövyttäville prosesseille, samoin kuin hapon ja emäksen vaikutuksille. Jos rutenium kuumennetaan lämpötilaan 400 celsiusastetta, se pystyy reagoimaan kloorin kanssa. 930 asteeseen kuumennettu metalli voi olla vuorovaikutuksessa hapen kanssa.

On metalleja, jotka yhdessä ruteniumin kanssa kykenevät luomaan seoksia, joilla on korkea stabiilius – metallien väliset yhdisteet. Yhdisteissä jaloelementin valenssi on 0-8. Merkittävimmät yhdisteet, joissa on ruteniumia, ovat ruteniumdioksidi, ruteniumtetroksidi, rutenium-sulfidi, samoin kuin sen fluori.

Puhtaan metallin muodossa ruteniumia voidaan käyttää katalysaattorina, jolla on korkea selektiivisyys. Tämä ominaisuus myötävaikuttaa siihen, että jalometallia voidaan käyttää orgaanisen ja epäorgaanisen luonteen aineiden synteesiin.

Ruthenium on kaunis kiinteä metalli, sen väri riippuu suoraan valmistusmenetelmästä ja voi vaihdella harmaansinisestä hopeanvalkoiseen. Joidenkin ominaisuuksien takia elementtiä pidetään ainutlaatuisena. Ruteniumin erittäin herkän herkkyyden vuoksi sitä voidaan helposti hankaa käteen, mutta sillä on myös korkea kovuus - 6,5 10-pisteisessä Mohsin asteikolla.

Ruthenium on yksi platinaryhmän kevyimmistä metalleista.Sen tiheys on 12,45 g / cm3. Tämä tuote on erilainen vastareaktioita - Jotta se menisi nestemäiseen tilaan, vaaditaan lämpötila 2334 celsiusastetta. Sulatuksen aikana metallihiukkaset haihtuvat sähkökaarissa. Korkean lämpötilan kalsinointimenettely ulkona edellyttää metallitetroksidin haihtumista.

Ruthenium on suprajohdin. 44. elementille on ominaista suuri tieteellinen ja käytännöllinen merkitys, koska sitä pidetään mielenkiintoisena jalometallina.

Koska ruteniumia ei hapeta, sillä on miellyttävä väri ja kiilto, sitä käytetään usein koruissa. Samaan aikaan puhtaasta metallista valmistettuja tuotteita ei ole, koska niitä kuuluu niukasti. Tämä platinoidi on hauras, joten sitä käytetään arvokkaan seoksen pääseoksena.

Ruteniumin korkeat kustannukset ja huono sulavuus lisäävät sen käyttöä korujen päällysteenä. Sen läsnäolo koruissa myötävaikuttaa siihen, että titaanista tehdyt korut kestävät korroosiota ja kulta ja platina - kestävämpiä. Rutheniumia voidaan käyttää lisäaineena, joka väri kultaa musta.

Ruteniumyhdisteet ovat löytäneet käyttönsä lasinvalmistuksessa. Jotkut emalit sisältävät jalometallia. Tämän lisäksi ruthenium on osa fluoresoivasta päällysteestä, joka hehkuu läsnäolonsa takia.

On tunnettua, että ruthenium värjäävät kasvaimet ja mahdollistaa niiden näkemisen ihmiskehoa tutkittaessa. Hänen ansiosta lääkärit näkevät kaikki sairastuneet solut. Rutheniumia käytetään myös tuberkuloosilääkkeiden, samoin kuin tarttuvien ja ihovaurioiden valmistuksessa. Ilman tätä jalometallia on avaruusteollisuutta vaikea kuvitella.

Koska ruthenium kestää kuumuutta, siitä on tullut olennainen osa termoelementtien raaka-aineita, joita käytetään korkeiden lämpötilojen mittauksissa. Sähköteollisuudessa ruteniumia käytetään puhtaassa muodossa. Tätä metallia levitetään pienessä kerroksessa radiokomponenteille korroosionestovaikutuksen aikaansaamiseksi. Tämän ruiskutuksen takia tuotteille on ominaista kemiallinen haavoittuvuus sekä heikko mekaaninen kuluminen.

Huolimatta siitä, että maailman ruteniumvarastot ovat pienet ja ovat 5000 tonnia, metallia pidetään jätteenä. Tätä mineraaalia ei louhita puhtaassa muodossa, vaan se eristetään platinatuotannon aikana. Kallista metallia ostaa pääasiassa teollisuusyrityksiä, se on arvokas tällä hetkellä ja arvioidaan edelleen. Tähän päivään mennessä tunnetaan tapauksia, joissa ruteniumia käytetään timanttien synteesiin.

Nykyään tämä jalometalli yrittää kilpailla platinan, iridiumin ja rodiumin kanssa. Tutkijoiden mukaan ruteniumpinnoitteen käytöstä voidaan odottaa tulevaisuudessa paljon, mikä lisää tuotteen kestävyyttä korroosiolle, mekaanisille ja kemiallisille vaurioille. Sellaista metallin ainutlaatuista ominaisuutta, kuten kyky sorboida ja siirtää vetyä, voidaan myöhemmin käyttää puhtaan vedyn tuottamiseen.

Hopeometalliin liittyy monia mielenkiintoisia faktoja.

• Ruthenium on ainoa metalli, joka poistettiin Venäjältä uuttamalla mineraaliraaka-aineista.
• Toistaiseksi kukaan ei ole pystynyt saamaan 100% stabiilia ruteniumia, koska elementille on ominaista korkea kemiallinen aktiivisuus.
• Ruthenium on erittäin tulenkestävä metalli, vain reeni, osmium, molybdeeni, iridium, volframi, tantaali, niobium ovat toisessa siinä ominaisuudessa.
• Ruteniumin ainutlaatuisuus piilee sen moniarvoisuudessa, sillä on kyky ilmetä 9 eri valenssina.
• Tätä jalometallia ei voida liuottaa happoon ja ”aqua regiaan”.
• Tätä elementtiä pidetään ainoana, jolla on kyky sitoa ilmatyppi kemialliseen yhdisteeseen. Joillakin bakteereilla on tämä kyky.
• Luonnossa on yksi aine ruteniumlauriitin kanssa.
• Suhteellisen suuri määrä ruteniumia on Venäjällä, Kanadassa ja Yhdysvalloissa.
• Ruthenium on harvinainen erittäin valentti metalli, jolla on ainutlaatuiset ominaisuudet. Sen korkeampaa oksidia pidetään melko myrkyllisenä aineena.

Seuraavasta videosta löydät lisätietoja ruteniumista.