Све о рутенијуму
Елементи периодног система су свима познати, међутим, временом научници откривају нове, а такође детаљно описују својства већ познатих. Једно од изузетних и занимљивих открића је рутенијум, који има јединствена магнетна својства и стога је веома важан за науку и савремену технологију.
Шта је то?
Рутенијум се сматра најлакшим од метала платинске групе, а такође је мање племенит. Елемент је открио професор Озан, који је био заинтересован за истраживање драгоцених руда Урала. Истраживач је закључио да поред платине, руда садржи рутенијум, полином, полином. Елементи су названи по Озану, док је рутенијум добио име по Русији. Однос према раду професора био је прилично критичан, па је хемичар неколико пута спроводио експерименте.
Неколико деценија касније, Озанов рад је привукао интересовање професора хемије К. К. Клауса са Универзитета у Казању. Развио је сопствене експерименте за вађење платине из драгоцене руде.
Совјетски научник С.М. Старостин је скоро цео свој живот посветио проучавању овог поливалентног метала. Током свог рада донео је много закључака о карактеристичним особинама рутенијума, као и о озбиљности његовог одвајања од уранијума и плутонијума.
Рутенијум припада класи племенитих метала, његова својства су делимично слична особинама гвожђа и осмијума. Елемент има 44. број у периодном систему и налази се у 8. групи 5. периода. Рутенијум има релативну атомску масу од 101,07 аму.Његова електронска формула укључује 44 позитивно наелектрисана језгра, унутар којих се налазе 44 протона, 57 неутрона, као и 44 електрона који се крећу у 5 орбита.
Својства
Рутенијум није само метал, већ и адитив који злату даје црну боју. Његова електронска формула – 4с 2 п 6 д 7 5с 1, тачка топљења - 2250 степени Целзијуса. Научници тврде да се у земљиној кори налази око 5.000 тона овог метала. Из тог разлога, а такође и због тешког вађења, племенити елемент је скуп. Својства рутенијума се разликују од особина других метала, стога је цењен у многим индустријама. Елемент може бити штетан само у неким једињењима.
Хемијски
Хемијска својства метала Казан сматрају се типичним за представнике платине... То је високо инертан елемент периодног система, који има 7 природних изотопа високе стабилности и 20 вештачких, који имају масене бројеве 92-113.
У нормалним температурним условима, рутенијум не подлеже оксидацији и корозивним процесима, као ни утицају киселине и алкалија. Ако се рутенијум загреје на температуру од 400 степени Целзијуса, онда може да реагује са хлором. Метал загрејан на 930 степени може да ступи у интеракцију са кисеоником.
Постоје метали који су, заједно са рутенијумом, способни да створе високоотпорне легуре. – интерметална једињења. У једињењима, племенити елемент показује валенцију од 0-8. Најзначајнија једињења са учешћем рутенијума сматрају се рутенијум диоксид, рутенијум тетроксид, рутенијум сулфид и његов флуорид.
Као чисти метал, рутенијум се може користити као катализатор високе селективности. Ова карактеристика доприноси чињеници да се племенити метал може користити за синтезу супстанци органске и неорганске природе.
Поред тога, може деловати као одличан сорбент за водоник.
Физички
Рутенијум је леп чврст метал, његова боја директно зависи од начина производње и може да варира од сиво-плаве до сребрно-беле. Због неких карактеристика, елемент се сматра јединственим. Због своје екстремне крхкости, рутенијум се лако може трљати у руци, међутим, има високу тврдоћу - 6,5 на Мохсовој скали од 10 тачака.
Рутенијум је један од најлакших метала у групи платине., његова густина је 12,45 г / цм3. Ова ставка је другачија рефракторност - да би прешао у течно стање потребна је температура од 2334 степена Целзијуса. Током топљења, металне честице испаравају у електричном луку. Поступак калцинације на отвореном на високој температури подразумева испаравање металног тетроксида.
Рутенијум је суперпроводник. 44. елемент карактерише велика научна и практична вредност, јер се сматра занимљивим племенитим металом.
Где се користи?
Због чињенице да рутенијум не оксидира, има пријатну боју и сјај, често се користи у накиту. Истовремено, роба од чистог метала не постоји, јер је дефицитарна. Овај платиноид је крхак, па се користи као лигатура од племените легуре.
Висока цена рутенијума и његова лоша топљивост доприносе његовој употреби као премазу за накит. Његово присуство у накиту чини накит од титанијума отпорнијим на корозију, а златни и платинасти накит трајнијим. Рутенијум се може користити као адитив који постаје златно црн.
Једињења рутенијума су нашла своју примену у производњи стакла. Неки емајли садрже племенити метал. Поред тога, рутенијум је део флуоресцентног премаза који сија због свог присуства.
Медицина користи црвену рутенијумску боју.Разликује одређене врсте ткива које се могу проучавати под микроскопом.
Познато је да рутенијум мрље туморе и омогућава им да се виде приликом прегледа људског тела. Захваљујући њему, лекари виде сваку од погођених ћелија. Рутенијум се такође користи у производњи лекова за туберкулозу, као и за инфективне и кожне болести. Тешко је замислити свемирску индустрију без овог племенитог метала.
Пошто је рутенијум отпоран на топлоту, постао је саставни део сировине за термопарове који се користе приликом мерења високих температура.... У електричној индустрији рутенијум се користи у чистом облику. Овај метал се наноси у малом слоју на радио компоненте ради антикорозивног ефекта. Захваљујући таквом прскању, производе карактерише хемијска нерањивост, као и ниско механичко хабање.
Перспективе производње
Упркос чињеници да су светске резерве рутенијума мале и износе 5.000 тона, метал се сматра отпадом. Овај минерал се не копа у чистом облику, већ се изолује током производње платине. Скупи метал углавном купују индустријалци, вредан је у овом тренутку и биће цењен у будућности. До данас су познати случајеви употребе рутенијума за синтезу дијаманата.
Већ данас овај племенити метал покушава да се такмичи са платином, иридијумом и родијумом. Научници верују да се у будућности може много очекивати од употребе рутенијумског премаза, који повећава отпорност производа на корозију, механичка и хемијска оштећења. Такво јединствено својство метала, као што је способност сорбовања и преношења водоника, може се користити у будућности за добијање чистог водоника.
Занимљивости
Постоји много занимљивих чињеница повезаних са металом сребрне боје.
- Рутенијум је једини метал који је екстрахован у Русији екстракцијом из минералних сировина.
- До сада нико није успео да добије 100% стабилан рутенијум, пошто се елемент одликује високом хемијском активношћу.
- Рутенијум је веома ватросталан метал, по овој особини је други после ренијума, осмијума, молибдена, иридијума, волфрама, тантала, ниобијума.
- Јединственост рутенијума лежи у његовој поливалентности, има способност да се манифестује у 9 различитих валенција.
- Овај племенити метал се не може растворити у киселини и царској водици.
- Овај елемент се сматра јединим који има способност да веже ваздушни азот у хемијско једињење. Неке врсте бактерија имају ову способност.
- У природи постоји једна супстанца са рутенијумом - лаурит.
- Релативно велике количине рутенијума налазе се у Русији, Канади и Сједињеним Државама.
- Рутенијум је редак метал високе валенције са јединственим својствима. Његов највиши оксид се сматра прилично отровном супстанцом.
У облику јаког оксидационог средства, рутенијум може запалити запаљиве супстанце.
Погледајте следећи видео за више информација о рутенијуму.