הכל אודות רותניום

מרכיבי הטבלה המחזורית מוכרים לכולם, אולם עם הזמן המדענים מגלים חדשים ומתארים בפירוט את תכונותיהם של אלה שכבר היו מוכרים. אחת התגליות המופלאות והמעניינות היא רותניום, בעל תכונות מגנטיות ייחודיות ולכן הוא חשוב מאוד למדע והטכנולוגיה המודרנית.

רותניום נחשב לקל ביותר מבין מתכות קבוצת הפלטינה, ומאופיין גם בפחות אצילות. את היסוד התגלה על ידי פרופסור אוזן, שהתעניין בחקר עפרות היקר אורל. החוקרת הגיעה למסקנה כי בנוסף לפלטינה, העפרות מכילה רותניום, סמיר ופולינום. אלמנטים קיבלו שמות מעוזן, בעוד רותניום נקרא על שם רוסיה. היחס לעבודתו של הפרופסור היה קריטי למדי, ולכן הכימאי ערך ניסויים שוב ושוב.

לאחר כמה עשורים של עבודה, Ozanne התעניין בפרופסור לכימיה K.K. Klauss מאוניברסיטת קזאן. הוא פיתח ניסויים משלו כדי לחלץ פלטינה מעפרות יקרות.

כמעט כל חייו, הקדיש המדען הסובייטי ס 'סטארוסטין את עצמו לחקר המתכת הרב-ערכית הזו. במהלך עבודתו הוא הסיק הרבה מסקנות לגבי התכונות האופייניות לרותניום, כמו גם על חומרת ההפרדה שלו מאורניום ופלוטוניום.

רותניום מסווג כמתכת אצילית, תכונותיו דומות בחלקן למאפייני הברזל והאוסמיום. לאלמנט יש את המספר ה- 44 בטבלה המחזורית והוא נמצא בקבוצה השמינית של התקופה החמישית. לרותניום יש מסה אטומית יחסית של 101.07 אמוהנוסחה האלקטרונית כוללת 44 גרעינים טעונים חיוביים, שבתוכם ממוקמים 44 פרוטונים, 57 נויטרונים ו- 44 אלקטרונים, שנעים סביב 5 מסלולי טיול.

רותניום אינו רק מתכת, אלא גם תוסף המעניק לזהב צבע שחור. הנוסחה האלקטרונית שלו – 4s 2 p 6 d 7 5s 1, נקודת התכה - 2250 מעלות צלזיוס. מדענים טוענים כי המתכת הזו בקרום כדור הארץ מכילה כ -5,000 טון. מסיבה זו, וגם בגלל כרייה קשה, מרכיב אצילי הוא יקר. תכונותיו של רותניום שונות מהתכונות של מתכות אחרות, ולכן היא מוערכת בתעשיות רבות. אלמנט יכול להזיק רק בתרכובות מסוימות.

תכונות כימיות של מתכת בקזאן נחשבות לאופייניות לפלטינה.. זהו מרכיב אינרטי ביותר בטבלה המחזורית, שיש בה 7 איזוטופים טבעיים עם יציבות גבוהה ו -20 אלה מלאכותיים, שיש להם מסות מסה 92-113.

בתנאי טמפרטורה רגילים, רוטניום אינו נתון בתהליכי חמצון ותוך מאכל, כמו גם להשפעת חומצה ואלקלי. אם רותניום מחומם לטמפרטורה של 400 מעלות צלזיוס, הוא מסוגל להגיב עם כלור. מתכת המחוממת ל 930 מעלות יכולה לתקשר עם חמצן.

יש מתכות שיחד עם רותניום מסוגלים ליצור סגסוגות עם יציבות גבוהה – תרכובות intermetallic. בתרכובות, היסוד האצילי מציג ערך של 0-8. התרכובות המשמעותיות ביותר בהשתתפות רותניום הן רוטניום דו-חמצני, רותניום טטרוקסיד, רותניום סולפיד, כמו גם פלואוריד שלו.

בצורה של מתכת טהורה, רותניום יכול לשמש כזרז בעל סלקטיביות גבוהה. מאפיין זה תורם לעובדה שניתן להשתמש במתכת האצילה לסינתזה של חומרים בעלי אופי אורגני ואורגני.

רותניום הוא מתכת יפה ומוצקה, צבעו תלוי ישירות בשיטת ההכנה ויכול להשתנות מאפור-כחול לכסף-לבן. בשל כמה מאפיינים, האלמנט נחשב למיוחד. בגלל השבריריות הקיצונית של רותניום, ניתן לשפשף אותו בקלות ביד, עם זאת, יש לו גם קשיות גבוהה - 6.5 בסולם מוהס בן 10 נקודות.

רותניום היא אחת המתכות הקלות בקבוצת הפלטינה.הצפיפות שלו היא 12.45 גרם / ס"מ 3. פריט זה שונה עקשן - כדי שהיא תעבור למצב נוזלי, יש צורך בטמפרטורה של 2334 מעלות צלזיוס. במהלך ההתכה, חלקיקי מתכת מתאדים בקשת החשמלית. ההליך של הסתיידות בטמפרטורה גבוהה באוויר הפתוח כרוך בהפכפך של טטרוקסיד מתכת.

רותניום הוא מוליך-על. האלמנט ה -44 מאופיין בחשיבות מדעית ומעשית רבה, שכן הוא נחשב למתכת יקרה מעניינת.

בשל העובדה כי רותניום אינו מתחמצן, הוא בעל צבע וברק נעימים, הוא משמש לרוב בתכשיטים. יחד עם זאת, מוצרים העשויים מתכת טהורה אינם קיימים, מכיוון שהם שייכים למוצרים נדירים. פלטינואיד זה שביר, ולכן הוא משמש כסגסוגת אדון של סגסוגת יקרה.

העלות הגבוהה של רותניום וההיתכנות הירודה שלו תורמים לשימוש בו כציפוי לתכשיטים. נוכחותם בתכשיטים תורמת לעובדה שתכשיטים העשויים טיטניום הופכים עמידים בפני קורוזיה, וזהב ופלטינה - עמיד יותר. רותניום יכול לשמש כתוסף שצבעו שחור שחור.

תרכובות רותניום מצאו את יישומן בייצור זכוכית. ישנם אמיילים המכילים מתכת אצילית. נוסף על כך, רותניום הוא חלק מהציפוי הניאון הזוהר בגלל נוכחותו.

ידוע כי רותניום מכתימה גידולים ומאפשר לראות אותם במחקר גוף האדם. בזכותו הרופאים רואים את כל אחד מהתאים שנפגעו. רותניום משמש גם בייצור תרופות לשחפת, כמו גם מחלות זיהומיות ועור. ללא המתכת האצילית הזו, קשה לדמיין את ענף החלל.

מכיוון שהרוטניום עמיד בחום הוא הפך לחלק בלתי נפרד מחומרי הגלם לצמדים תרמיים המשמשים במהלך מדידות בטמפרטורה גבוהה. בתעשיית החשמל משתמשים ברוטניום בצורתו הטהורה. מתכת זו מוחלת בשכבה קטנה על רכיבי הרדיו להשפעה נגד קורוזיה. עקב ריסוס זה, המוצרים מתאפיינים בפגיעות כימית, כמו גם בלאי מכני נמוך.

למרות העובדה כי עתודות הרוטניום העולמיות קטנות ומסתכמות בכ -5,000 טון, המתכת נחשבת לפסולת. מינרל זה אינו ממוקש בצורתו הטהורה, אלא מבודד במהלך ייצור פלטינה. מתכת יקרה נרכשת בעיקר על ידי תעשיינים, והיא בעלת ערך כרגע והיא תמשיך להיות מוערכת. נכון להיום ישנם מקרים ידועים של שימוש ברוטניום לסינתזה של יהלומים.

כיום, המתכת האצילית הזו מנסה להתמודד עם פלטינה, אירידיום ורודיום. מדענים מאמינים כי בעתיד ניתן לצפות להרבה משימוש בציפוי רוטניום, מה שמגביר את עמידות המוצר בפני נזק לקורוזיה, מכני וכימי. תכונה ייחודית כזו של המתכת, כמו היכולת לספוג ולהעביר מימן, יכולה לשמש בהמשך לייצור מימן טהור.

ישנן עובדות מעניינות רבות הקשורות למתכת כסף.

• רותניום היא המתכת היחידה שהוסרה ברוסיה על ידי מיצוי מחומרי גלם מינרליים.
• עד כה איש לא הצליח להשיג 100% רוטניום יציב, מכיוון שהיסוד מאופיין בפעילות כימית גבוהה.
• רותניום הוא מתכת מאוד עקשן; רק רניום, אוסמיום, מוליבדן, אירידיום, טונגסטן, טנטלום, ניוביום הם שני הדברים בתכונה זו.
• הייחודיות של רותניום טמונה ברב-הערכות שלה, יש לו יכולת להתבטא ב -9 ערכים שונים.
• לא ניתן להמיס מתכת אצילית זו בחומצה וב"אקווה רג'יה ".
• אלמנט זה נחשב היחיד שיש לו את היכולת לקשור חנקן אוויר לתרכובת כימית. יש חיידקים בעלי יכולת זו.
• בטבע, יש חומר אחד עם רותניום - לוריט.
• כמות גדולה יחסית של רותניום נמצאת ברוסיה, קנדה וארצות הברית.
• רותניום היא מתכת נדירה מאוד בעלת ערך עם תכונות ייחודיות. תחמוצתו הגבוהה יותר נחשבת לחומר רעיל למדי.

בסרטון הבא תוכלו למצוא מידע נוסף על רותניום.