Unsur-unsur jadual berkala adalah biasa kepada semua orang, bagaimanapun, dari masa ke masa, para saintis menemui yang baru dan juga menerangkan dengan terperinci sifat-sifat yang sudah diketahui. Salah satu penemuan yang luar biasa dan menarik adalah ruthenium, yang mempunyai ciri-ciri magnet yang unik dan oleh itu sangat penting untuk sains dan teknologi moden.
Apa ini?
Ruthenium dianggap sebagai paling ringan dari logam kumpulan platinum, dan juga dicirikan oleh kurang kemuliaan. Unsur ini telah ditemui oleh Profesor Ozann, yang berminat untuk mempelajari bijih berharga Ural. Penyelidik menyimpulkan bahawa, sebagai tambahan kepada platinum, bijih mengandungi ruthenium, semiran, dan polinomial. Elemen menerima nama dari Ozanne, manakala ruthenium dinamakan sempena Rusia. Sikap terhadap kerja profesor itu agak kritikal, oleh itu ahli kimia melakukan eksperimen berulang kali.
Selepas beberapa dekad kerja, Ozanne menjadi tertarik dengan profesor kimia K.K. Klauss dari Kazan University. Dia mengembangkan eksperimen sendiri untuk mengeluarkan platinum dari bijih berharga.
Hampir sepanjang hidupnya, ahli sains Soviet S.M. Starostin menumpukan perhatiannya kepada kajian logam multivalen ini. Dalam karyanya, beliau membuat banyak kesimpulan tentang ciri-ciri ciri ruthenium, serta keparahan pemisahannya daripada uranium dan plutonium.
Ruthenium diklasifikasikan sebagai logam mulia; sifatnya sebahagiannya sama dengan ciri-ciri besi dan osmium. Unsur ini mempunyai angka ke-44 dalam jadual berkala dan berada pada kumpulan ke-8 dalam tempoh ke-5. Ruthenium mempunyai jisim atom relatif 101.07 amuRumusan elektroniknya mengandungi 44 nukleus bercas positif, di mana 44 proton, 57 neutron, dan 44 elektron terletak, yang bergerak di dalam 5 orbit.
Sifat-sifatnya
Ruthenium bukan hanya logam, tetapi juga bahan tambahan yang memberikan warna hitam emas. Formula elektroniknya – 4s 2 p 6 d 7 5s 1, titik lebur - 2250 darjah Celsius. Para saintis mendakwa bahawa logam ini di kerak bumi mempunyai kira-kira 5,000 tan. Atas sebab ini, dan juga kerana perlombongan yang sukar, elemen mulia mahal. Ciri-ciri ruthenium berbeza dari ciri-ciri logam lain, oleh itu, ia dihargai di banyak industri. Unsur boleh membahayakan hanya dalam beberapa sebatian.
Kimia
Sifat kimia logam Kazan dianggap tipikal untuk platinum.. Ini adalah unsur yang sangat tidak aktif dalam jadual berkala, yang mempunyai 7 isotop semulajadi dengan kestabilan tinggi dan 20 buatan, yang mempunyai nombor massa 92-113.
Di bawah keadaan suhu biasa, ruthenium tidak tertakluk kepada proses pengoksidaan dan menghakis, serta pengaruh asid dan alkali. Jika ruthenium dipanaskan pada suhu 400 darjah Celcius, maka ia dapat bertindak balas dengan klorin. Sebuah logam yang dipanaskan hingga 930 darjah boleh berinteraksi dengan oksigen.
Terdapat logam yang, bersama dengan ruthenium, mampu menghasilkan aloi dengan kestabilan yang tinggi – sebatian intermetal. Dalam sebatian, elemen mulia mempamerkan satu valensi 0-8. Sebatian yang paling penting dengan penyertaan rutenium ialah ruthenium dioksida, ruthenium tetroksida, ruthenium sulfida, serta fluoridanya.
Dalam bentuk logam tulen, ruthenium boleh digunakan sebagai pemangkin yang mempunyai selektiviti tinggi. Ciri ini menyumbang kepada fakta bahawa logam mulia boleh digunakan untuk sintesis bahan organik dan bukan organik.
Segala-galanya, ia boleh bertindak sebagai sorben yang sangat baik untuk hidrogen.
Fizikal
Ruthenium adalah logam padat yang indah, warnanya bergantung kepada cara penyediaan dan boleh berubah dari warna kelabu-biru ke perak-putih. Oleh kerana beberapa ciri, elemen dianggap unik. Oleh kerana kerapuhan ruthenium yang melampau, ia mudah digosok di tangan, namun ia juga mempunyai kekerasan yang tinggi - 6.5 pada skala Mohs 10-titik.
Ruthenium adalah salah satu logam paling ringan dalam kumpulan platinum.Ketumpatannya ialah 12.45 g / cm3. Perkara ini berbeza refractoriness - untuk masuk ke dalam keadaan cair, suhu 2334 darjah Celsius diperlukan. Semasa peleburan, zarah logam menguap dalam arka elektrik. Prosedur penalaan suhu tinggi di udara terbuka memerlukan volatilisasi logam tetroksida.
Ruthenium adalah superkonduktor. Unsur ke-44 dicirikan oleh kepentingan saintifik dan praktikal yang hebat, kerana ia dianggap sebagai logam berharga yang menarik.
Di mana ia digunakan?
Oleh kerana ruthenium tidak teroksidasi, mempunyai warna yang menyenangkan dan kilau, ia sering digunakan dalam perhiasan. Pada masa yang sama, barangan yang diperbuat daripada logam tulen tidak wujud, kerana ia tergolong yang langka. Platinoid ini rapuh, jadi ia digunakan sebagai aloi utama aloi berharga.
Kos rutenium yang tinggi dan kelenturan yang kurang baik menyumbang kepada penggunaannya sebagai lapisan perhiasan. Kehadirannya dalam perhiasan menyumbang kepada kenyataan bahawa perhiasan yang terbuat dari titanium menjadi tahan terhadap kakisan, dan emas dan platinum - lebih tahan lama. Ruthenium boleh digunakan sebagai bahan tambahan yang berwarna hitam emas.
Sebatian ruthenium telah menemui aplikasi mereka dalam pengeluaran kaca. Beberapa enamel mengandungi logam mulia. Selain itu, ruthenium adalah sebahagian daripada salutan pendarfluor yang berpunca dari kehadirannya.
Perubatan menggunakan ruthenium merah.Dia menyoroti beberapa jenis tisu yang diperiksa di bawah mikroskop.
Adalah diketahui bahawa ruthenium noda tumor dan membolehkan mereka dilihat dalam kajian tubuh manusia. Terima kasih kepadanya, doktor melihat setiap sel yang terjejas. Ruthenium juga digunakan dalam pembuatan ubat untuk tuberkulosis, serta penyakit berjangkit dan kulit. Tanpa logam mulia ini, sukar untuk membayangkan industri angkasa.
Sejak rutenium tahan panas, ia telah menjadi sebahagian daripada bahan mentah untuk termokopel, yang digunakan semasa pengukuran suhu tinggi. Dalam industri elektrik, ruthenium digunakan dalam bentuk tulennya. Logam ini digunakan dalam lapisan kecil pada komponen radio untuk kesan anti-karat. Oleh kerana penyemburan ini, produk dicirikan oleh kebolehjadian kimia, serta memakai mekanikal yang rendah.
Prospek pengeluaran
Walaupun rutenium rizab dunia adalah kecil dan berjumlah 5,000 tan, logam itu dianggap sisa. Mineral ini tidak dilombong dalam bentuk tulen, tetapi terpencil semasa pengeluaran platinum. Logam mahal adalah sebahagian besarnya dibeli oleh ahli industri; ia adalah berharga pada masa kini dan akan terus dihargai. Sehingga kini terdapat kes-kes yang diketahui penggunaan ruthenium untuk sintesis berlian.
Hari ini, logam mulia ini cuba bersaing dengan platinum, iridium dan rhodium. Para saintis percaya bahawa pada masa akan datang, banyak yang boleh diharapkan daripada penggunaan salutan rutenium, yang meningkatkan daya tahan produk kepada kakisan, kerosakan mekanikal dan kimia. Keistimewaan logam seperti ini, sebagai keupayaan untuk menyerap dan menghantar hidrogen, boleh digunakan untuk menghasilkan hidrogen tulen.
Fakta menarik
Terdapat banyak fakta menarik yang berkaitan dengan logam perak.
- Ruthenium adalah satu-satunya logam yang dikeluarkan di Rusia dengan pengekstrakan dari bahan mentah mineral.
- Setakat ini, tiada siapa yang dapat memperoleh 100% stabil ruthenium, kerana unsur tersebut dicirikan oleh aktiviti kimia yang tinggi.
- Ruthenium adalah logam yang sangat tahan karat; hanya rhenium, osmium, molibdenum, iridium, tungsten, tantalum, niobium yang kedua di dalam sifat ini.
- Keistimewaan ruthenium terletak dalam multivalensinya, ia mempunyai keupayaan untuk menunjukkan dalam 9 valensi yang berlainan.
- Logam mulia ini tidak boleh dibubarkan dalam asid dan "aqua regia."
- Elemen ini dianggap satu-satunya yang mempunyai keupayaan untuk mengikat nitrogen udara ke sebatian kimia. Sesetengah bakteria mempunyai keupayaan ini.
- Secara semula jadi, terdapat satu bahan dengan ruthenium - laurit.
- Ruthenium yang agak besar adalah di Rusia, Kanada dan Amerika Syarikat.
- Ruthenium adalah logam yang sangat berharga dengan sifat unik. Oksida yang lebih tinggi dianggap sebagai bahan yang agak toksik.
Dalam bentuk agen pengoksidaan yang kuat, ruthenium boleh menyebabkan bahan berbahaya kebakaran.
Dalam video seterusnya anda akan mendapat lebih banyak maklumat mengenai ruthenium.