Tất cả về Ruthenium

Các yếu tố của bảng tuần hoàn quen thuộc với mọi người, tuy nhiên, theo thời gian, các nhà khoa học khám phá ra những cái mới và cũng mô tả chi tiết các thuộc tính của những người đã biết. Một trong những khám phá đáng chú ý và thú vị là ruthenium, có tính chất từ ​​tính độc đáo và do đó rất quan trọng đối với khoa học và công nghệ hiện đại.

Ruthenium được coi là nhẹ nhất trong số các kim loại thuộc nhóm bạch kim, và cũng được đặc trưng bởi sự kém quý phái. Nguyên tố được phát hiện bởi Giáo sư Ozann, người quan tâm đến nghiên cứu về quặng quý Ural. Các nhà nghiên cứu kết luận rằng, ngoài bạch kim, quặng còn chứa ruthenium, semiran và đa thức. Các yếu tố nhận được tên từ Ozanne, trong khi ruthenium được đặt theo tên của Nga. Thái độ đối với công việc của giáo sư là khá quan trọng, do đó, nhà hóa học đã tiến hành thí nghiệm nhiều lần.

Sau nhiều thập kỷ làm việc, Ozanne bắt đầu quan tâm đến giáo sư hóa học K.K. Klauss từ Đại học Kazan. Ông đã phát triển các thí nghiệm của riêng mình để chiết xuất bạch kim từ quặng quý.

Gần như cả cuộc đời, nhà khoa học Liên Xô S.M. Starostin đã cống hiến cho nghiên cứu về kim loại đa trị này. Trong quá trình làm việc, ông đã đưa ra rất nhiều kết luận về các tính năng đặc trưng của ruthenium, cũng như mức độ nghiêm trọng của việc tách khỏi uranium và plutonium.

Ruthenium được phân loại là một kim loại quý, tính chất của nó tương tự một phần với các đặc tính của sắt và osmium. Phần tử này có số thứ 44 trong bảng tuần hoàn và nằm trong nhóm thứ 8 của kỳ thứ 5. Ruthenium có khối lượng nguyên tử tương đối 101,07 amuCông thức điện tử của nó bao gồm 44 hạt nhân tích điện dương, trong đó có 44 proton, 57 neutron và 44 electron được di chuyển, di chuyển xung quanh theo 5 quỹ đạo.

Ruthenium không chỉ là kim loại, mà còn là một chất phụ gia làm cho vàng có màu đen. Công thức điện tử của anh ấy – 4s 2 p 6 d 7 5s 1, điểm nóng chảy - 2250 độ C. Các nhà khoa học tuyên bố rằng kim loại này trong lớp vỏ trái đất có khoảng 5.000 tấn. Vì lý do này, và cũng vì khai thác khó khăn, một yếu tố cao quý là đắt tiền. Các tính chất của ruthenium khác với các đặc tính của các kim loại khác, do đó, nó được đánh giá cao trong nhiều ngành công nghiệp. Một yếu tố có thể chỉ có hại trong một số hợp chất.

Tính chất hóa học của kim loại Kazan được coi là điển hình cho bạch kim.. Đây là một nguyên tố trơ cao của bảng tuần hoàn, có 7 đồng vị tự nhiên có độ ổn định cao và 20 chất nhân tạo, có số khối 92-113.

Trong điều kiện nhiệt độ bình thường, ruthenium không phải chịu quá trình oxy hóa và ăn mòn, cũng như ảnh hưởng của axit và kiềm. Nếu ruthenium được làm nóng đến nhiệt độ 400 độ C, thì nó có thể phản ứng với clo. Một kim loại được làm nóng đến 930 độ có thể tương tác với oxy.

Có những kim loại, cùng với ruthenium, có khả năng tạo ra hợp kim có độ ổn định cao – hợp chất intermetallic. Trong các hợp chất, nguyên tố cao quý thể hiện hóa trị 0-8. Các hợp chất quan trọng nhất với sự tham gia của ruthenium là ruthenium dioxide, ruthenium tetroxide, ruthenium sulfide, cũng như fluoride của nó.

Ở dạng kim loại nguyên chất, ruthenium có thể được sử dụng làm chất xúc tác có tính chọn lọc cao. Đặc tính này góp phần vào thực tế là kim loại quý có thể được sử dụng để tổng hợp các chất có tính chất hữu cơ và vô cơ.

Ruthenium là một kim loại rắn đẹp, màu sắc của nó trực tiếp phụ thuộc vào phương pháp điều chế và có thể thay đổi từ xám xanh sang trắng bạc. Do một số đặc điểm, yếu tố được coi là duy nhất. Do tính dễ vỡ cực kỳ của ruthenium, nó có thể dễ dàng cọ xát trong tay, tuy nhiên, nó cũng có độ cứng cao - 6,5 trên thang điểm Mohs 10 điểm.

Ruthenium là một trong những kim loại nhẹ nhất trong nhóm bạch kim.Mật độ của nó là 12,45 g / cm3. Mục này là khác nhau khúc xạ - để nó chuyển sang trạng thái lỏng, cần có nhiệt độ 2334 độ C. Trong quá trình nấu chảy, các hạt kim loại bay hơi trong hồ quang điện. Quy trình nung nhiệt độ cao trong không khí mở đòi hỏi sự bay hơi của tetroxide kim loại.

Ruthenium là một chất siêu dẫn. Yếu tố thứ 44 được đặc trưng bởi tầm quan trọng khoa học và thực tiễn lớn, vì nó được coi là một kim loại quý thú vị.

Do thực tế là ruthenium không bị oxy hóa, có màu sắc và độ bóng dễ chịu, nó thường được sử dụng trong đồ trang sức. Đồng thời, hàng hóa làm bằng kim loại nguyên chất không tồn tại, vì nó thuộc về những thứ khan hiếm. Platinoid này rất dễ vỡ, vì vậy nó được sử dụng làm hợp kim chủ của hợp kim quý.

Chi phí cao của ruthenium và tính khó tin của nó góp phần vào việc sử dụng nó như một lớp phủ cho đồ trang sức. Sự hiện diện của nó trong đồ trang sức góp phần vào thực tế rằng đồ trang sức làm bằng titan trở nên chống ăn mòn, và vàng và bạch kim - bền hơn. Ruthenium có thể được sử dụng như một chất phụ gia có màu vàng đen.

Các hợp chất Ruthenium đã tìm thấy ứng dụng của chúng trong sản xuất thủy tinh. Một số men chứa kim loại quý. Trên hết, ruthenium là một phần của lớp phủ huỳnh quang phát sáng do sự hiện diện của nó.

Được biết, ruthenium nhuộm các khối u và cho phép chúng được nhìn thấy trong nghiên cứu về cơ thể con người. Nhờ anh, các bác sĩ nhìn thấy từng tế bào bị ảnh hưởng. Ruthenium cũng được sử dụng trong sản xuất thuốc điều trị bệnh lao, cũng như các bệnh truyền nhiễm và bệnh ngoài da. Không có kim loại quý này, thật khó để tưởng tượng ngành công nghiệp vũ trụ.

Vì ruthenium chịu nhiệt, nó đã trở thành một phần không thể thiếu của nguyên liệu thô cho cặp nhiệt điện, được sử dụng trong các phép đo nhiệt độ cao. Trong ngành công nghiệp điện, ruthenium được sử dụng ở dạng nguyên chất. Kim loại này được áp dụng trong một lớp nhỏ trên các thành phần vô tuyến để có tác dụng chống ăn mòn. Do phun này, các sản phẩm được đặc trưng bởi tính bất khả xâm phạm hóa học, cũng như hao mòn cơ học thấp.

Mặc dù thực tế là trữ lượng ruthenium trên thế giới rất nhỏ và lên tới 5.000 tấn, kim loại được coi là chất thải. Khoáng chất này không được khai thác ở dạng nguyên chất, nhưng được phân lập trong quá trình sản xuất bạch kim. Kim loại đắt tiền chủ yếu được mua bởi các nhà công nghiệp, nó có giá trị ở thời điểm hiện tại và sẽ tiếp tục được đánh giá cao. Cho đến nay, có những trường hợp đã biết về việc sử dụng ruthenium để tổng hợp kim cương.

Ngày nay, kim loại quý này đang cố gắng cạnh tranh với bạch kim, iridium và rhodium. Các nhà khoa học tin rằng trong tương lai, có thể mong đợi nhiều từ việc sử dụng lớp phủ ruthenium, làm tăng khả năng chống ăn mòn, hư hỏng cơ học và hóa học. Một tính chất độc đáo như vậy của kim loại, như khả năng hấp thụ và truyền hydro, sau này có thể được sử dụng để sản xuất hydro tinh khiết.

Có nhiều sự thật thú vị liên quan đến kim loại bạc.

• Ruthenium là kim loại duy nhất đã được loại bỏ ở Nga bằng cách khai thác từ nguyên liệu khoáng sản.
• Cho đến nay, không ai có thể có được ruthenium ổn định 100%, vì nguyên tố này được đặc trưng bởi hoạt động hóa học cao.
• Ruthenium là một kim loại rất chịu lửa, chỉ có rhenium, osmium, molybdenum, iridium, vonfram, tantalum, niobium là thứ hai trong đặc tính này.
• Sự độc đáo của ruthenium nằm ở tính đa dạng của nó, nó có khả năng thể hiện ở 9 giá trị khác nhau.
• Kim loại quý này không thể hòa tan trong axit và rega aqua regia.
• Nguyên tố này được coi là thứ duy nhất có khả năng liên kết nitơ không khí với hợp chất hóa học. Một số vi khuẩn có khả năng này.
• Trong tự nhiên, có một chất với ruthenium - laurite.
• Một lượng ruthenium tương đối lớn ở Nga, Canada và Hoa Kỳ.
• Ruthenium là một kim loại hóa trị cao hiếm có tính chất độc đáo. Oxit cao hơn của nó được coi là một chất khá độc hại.

Trong video tiếp theo, bạn sẽ tìm thấy thêm thông tin về ruthenium.