Τα πάντα για το ρουθήνιο

Τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα είναι γνωστά σε όλους, ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, οι επιστήμονες ανακαλύπτουν νέα και επίσης περιγράφουν λεπτομερώς τις ιδιότητες εκείνων που είναι ήδη γνωστά. Μία από τις αξιόλογες και ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις είναι το ρουθήνιο, το οποίο έχει μοναδικές μαγνητικές ιδιότητες και ως εκ τούτου είναι πολύ σημαντικό για την επιστήμη και τη σύγχρονη τεχνολογία.

Το ρουθήνιο θεωρείται το ελαφρύτερο από τα μέταλλα της ομάδας της πλατίνας και είναι επίσης λιγότερο ευγενές. Το στοιχείο ανακαλύφθηκε από τον καθηγητή Ozanne, ο οποίος ενδιαφέρθηκε για την έρευνα των πολύτιμων μεταλλευμάτων των Ουραλίων. Ο ερευνητής κατέληξε στο συμπέρασμα ότι εκτός από πλατίνα, το μετάλλευμα περιέχει ρουθήνιο, πολυώνυμο, πολυώνυμο. Τα στοιχεία ονομάστηκαν από τον Ozanne, ενώ το ρουθήνιο πήρε το όνομά του από τη Ρωσία. Η στάση απέναντι στο έργο του καθηγητή ήταν αρκετά επικριτική, έτσι ο χημικός διεξήγαγε πειράματα αρκετές φορές.

Αρκετές δεκαετίες αργότερα, το έργο του Ozann προσέλκυσε το ενδιαφέρον του καθηγητή χημείας K. K. Klauss από το Πανεπιστήμιο του Καζάν. Ανέπτυξε τα δικά του πειράματα για την εξαγωγή πλατίνας από το πολύτιμο μετάλλευμα.

Ο Σοβιετικός επιστήμονας S.M. Starostin αφιέρωσε σχεδόν ολόκληρη τη ζωή του στη μελέτη αυτού του πολυσθενούς μετάλλου. Κατά τη διάρκεια της εργασίας του, έβγαλε πολλά συμπεράσματα σχετικά με τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα του ρουθηνίου, καθώς και τη σοβαρότητα του διαχωρισμού του από το ουράνιο και το πλουτώνιο.

Το ρουθήνιο ανήκει στην κατηγορία των ευγενών μετάλλων, οι ιδιότητές του είναι εν μέρει παρόμοιες με αυτές του σιδήρου και του οσμίου. Το στοιχείο έχει τον 44ο αριθμό στον περιοδικό πίνακα και βρίσκεται στην 8η ομάδα της 5ης περιόδου. Το ρουθήνιο έχει σχετική ατομική μάζα 101,07 amu.Η ηλεκτρονική του φόρμουλα περιλαμβάνει 44 θετικά φορτισμένους πυρήνες, μέσα στους οποίους υπάρχουν 44 πρωτόνια, 57 νετρόνια, καθώς και 44 ηλεκτρόνια που κινούνται σε 5 τροχιές.

Το ρουθήνιο δεν είναι μόνο ένα μέταλλο, αλλά και ένα πρόσθετο που δίνει στο χρυσό το μαύρο του χρώμα. Η ηλεκτρονική του φόρμουλα – 4s 2 p 6 d 7 5s 1, σημείο τήξης - 2250 βαθμοί Κελσίου. Οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι υπάρχουν περίπου 5.000 τόνοι αυτού του μετάλλου στο φλοιό της γης. Για το λόγο αυτό, αλλά και λόγω της δύσκολης εξαγωγής, το ευγενές στοιχείο είναι ακριβό. Οι ιδιότητες του ρουθηνίου διαφέρουν από εκείνες άλλων μετάλλων, επομένως εκτιμάται σε πολλές βιομηχανίες. Το στοιχείο μπορεί να είναι επιβλαβές μόνο σε ορισμένες ενώσεις.

Οι χημικές ιδιότητες του μετάλλου Καζάν θεωρούνται χαρακτηριστικές για τους εκπροσώπους της πλατίνας... Είναι ένα εξαιρετικά αδρανές στοιχείο του περιοδικού πίνακα, το οποίο έχει 7 φυσικά ισότοπα με υψηλή σταθερότητα και 20 τεχνητά, που έχουν μαζικούς αριθμούς 92-113.

Υπό κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας, το ρουθήνιο δεν υφίσταται οξείδωση και διαβρωτικές διεργασίες, καθώς και την επίδραση του οξέος και των αλκαλίων. Εάν το ρουθήνιο θερμανθεί σε θερμοκρασία 400 βαθμών Κελσίου, τότε μπορεί να αντιδράσει με το χλώριο. Το μέταλλο που θερμαίνεται στους 930 βαθμούς μπορεί να αλληλεπιδράσει με το οξυγόνο.

Υπάρχουν μέταλλα που, μαζί με το ρουθήνιο, είναι ικανά να δημιουργήσουν κράματα υψηλής αντοχής. – διαμεταλλικές ενώσεις. Στις ενώσεις, το ευγενές στοιχείο εμφανίζει σθένος 0-8. Οι πιο σημαντικές ενώσεις με τη συμμετοχή του ρουθηνίου θεωρούνται το διοξείδιο του ρουθηνίου, το τετροξείδιο του ρουθηνίου, το σουλφίδιο του ρουθηνίου και το φθόριο του.

Ως καθαρό μέταλλο, το ρουθήνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καταλύτης με υψηλή εκλεκτικότητα. Αυτό το χαρακτηριστικό συμβάλλει στο γεγονός ότι το ευγενές μέταλλο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνθεση ουσιών οργανικής και ανόργανης φύσης.

Το ρουθήνιο είναι ένα όμορφο συμπαγές μέταλλο, το χρώμα του εξαρτάται άμεσα από τη μέθοδο παραγωγής και μπορεί να ποικίλλει από γκρι-μπλε έως ασημί-λευκό. Λόγω ορισμένων χαρακτηριστικών, το στοιχείο θεωρείται μοναδικό. Λόγω της εξαιρετικής ευθραυστότητάς του, το ρουθήνιο μπορεί να τρίβεται εύκολα στο χέρι, ωστόσο, έχει υψηλή σκληρότητα - 6,5 στην κλίμακα Mohs 10 βαθμών.

Το ρουθήνιο είναι ένα από τα ελαφρύτερα μέταλλα στην ομάδα της πλατίνας., η πυκνότητά του είναι 12,45 g / cm3. Αυτό το στοιχείο είναι διαφορετικό ανυποταξία - για να μετατραπεί σε υγρή κατάσταση απαιτείται θερμοκρασία 2334 βαθμών Κελσίου. Κατά τη διάρκεια της τήξης, τα μεταλλικά σωματίδια εξατμίζονται στο ηλεκτρικό τόξο. Η διαδικασία ασβεστοποίησης σε υψηλή θερμοκρασία σε ανοιχτό αέρα εξατμίζει το τετροξείδιο του μετάλλου.

Το ρουθήνιο είναι ένας υπεραγωγός. Το 44ο στοιχείο χαρακτηρίζεται από μεγάλη επιστημονική και πρακτική αξία, καθώς θεωρείται ένα ενδιαφέρον πολύτιμο μέταλλο.

Λόγω του ότι το ρουθήνιο δεν οξειδώνεται, έχει ευχάριστο χρώμα και λάμψη, χρησιμοποιείται συχνά σε κοσμήματα. Ταυτόχρονα, εμπορεύματα από καθαρό μέταλλο δεν υπάρχουν, αφού είναι σε έλλειψη. Αυτό το πλατινοειδές είναι εύθραυστο, επομένως χρησιμοποιείται ως απολίνωση πολύτιμου κράματος.

Το υψηλό κόστος του ρουθηνίου και η κακή τήξη του συμβάλλουν στη χρήση του ως επίχρισμα για κοσμήματα. Η παρουσία του στα κοσμήματα κάνει τα κοσμήματα από τιτάνιο πιο ανθεκτικά στη διάβρωση και τα κοσμήματα από χρυσό και πλατίνα πιο ανθεκτικά. Το ρουθήνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρόσθετο που γίνεται χρυσόμαυρο.

Οι ενώσεις του ρουθηνίου έχουν βρει την εφαρμογή τους στην παραγωγή γυαλιού. Ορισμένα σμάλτα περιέχουν ένα πολύτιμο μέταλλο. Επιπλέον, το ρουθήνιο είναι μέρος της φθορίζουσας επικάλυψης που λάμπει λόγω της παρουσίας του.

Είναι γνωστό ότι το ρουθήνιο λερώνει τους όγκους και τους επιτρέπει να φαίνονται κατά την εξέταση του ανθρώπινου σώματος. Χάρη σε αυτόν, οι γιατροί βλέπουν κάθε ένα από τα προσβεβλημένα κύτταρα. Το ρουθήνιο χρησιμοποιείται επίσης για την παρασκευή φαρμάκων για τη φυματίωση, καθώς και για λοιμώδεις και δερματικές παθήσεις. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τη διαστημική βιομηχανία χωρίς αυτό το ευγενές μέταλλο.

Δεδομένου ότι το ρουθήνιο είναι ανθεκτικό στη θερμότητα, έχει γίνει αναπόσπαστο μέρος της πρώτης ύλης για τα θερμοστοιχεία που χρησιμοποιούνται κατά τις μετρήσεις υψηλής θερμοκρασίας.... Στην ηλεκτρική βιομηχανία, το ρουθήνιο χρησιμοποιείται στην καθαρή του μορφή. Αυτό το μέταλλο εφαρμόζεται σε ένα μικρό στρώμα σε εξαρτήματα ραδιοφώνου για αντιδιαβρωτική δράση. Χάρη σε τέτοιους ψεκασμούς, τα προϊόντα χαρακτηρίζονται από χημικό άτρωτο, καθώς και χαμηλή μηχανική φθορά.

Παρά το γεγονός ότι τα παγκόσμια αποθέματα ρουθηνίου είναι μικρά στους 5.000 τόνους, το μέταλλο θεωρείται απόβλητο. Αυτό το ορυκτό δεν εξορύσσεται στην καθαρή του μορφή, αλλά απομονώνεται κατά την παραγωγή πλατίνας. Το ακριβό μέταλλο αγοράζεται κυρίως από βιομήχανους, είναι πολύτιμο αυτή τη στιγμή και θα εκτιμηθεί στο μέλλον. Μέχρι σήμερα, υπάρχουν γνωστές περιπτώσεις χρήσης ρουθηνίου για τη σύνθεση διαμαντιών.

Ήδη σήμερα, αυτό το ευγενές μέταλλο προσπαθεί να ανταγωνιστεί την πλατίνα, το ιρίδιο και το ρόδιο. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι στο μέλλον, πολλά μπορούν να αναμένονται από τη χρήση επικάλυψης ρουθηνίου, η οποία αυξάνει την αντοχή του προϊόντος στη διάβρωση, τις μηχανικές και χημικές βλάβες. Μια τέτοια μοναδική ιδιότητα ενός μετάλλου, όπως η ικανότητα να απορροφά και να μεταδίδει υδρογόνο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο μέλλον για τη λήψη καθαρού υδρογόνου.

Υπάρχουν πολλά ενδιαφέροντα στοιχεία που σχετίζονται με το ασημί μέταλλο.

• Το ρουθήνιο είναι το μόνο μέταλλο που εξήχθη στη Ρωσία με εξόρυξη από ορυκτές πρώτες ύλες.
• Μέχρι τώρα, κανείς δεν έχει καταφέρει να αποκτήσει 100% σταθερό ρουθήνιο, αφού το στοιχείο χαρακτηρίζεται από υψηλή χημική δραστηριότητα.
• Το ρουθήνιο είναι ένα πολύ πυρίμαχο μέταλλο, σε αυτό το χαρακτηριστικό είναι δεύτερο μόνο μετά το ρήνιο, το όσμιο, το μολυβδαίνιο, το ιρίδιο, το βολφράμιο, το ταντάλιο, το νιόβιο.
• Η μοναδικότητα του ρουθηνίου έγκειται στο πολυσθενές του, έχει την ικανότητα να εκδηλώνεται σε 9 διαφορετικά σθένη.
• Αυτό το ευγενές μέταλλο δεν μπορεί να διαλυθεί σε οξύ και aqua regia.
• Αυτό το στοιχείο θεωρείται το μοναδικό που έχει την ικανότητα να δεσμεύει το άζωτο του αέρα σε μια χημική ένωση. Μερικοί τύποι βακτηρίων έχουν αυτή την ικανότητα.
• Στη φύση, υπάρχει μία ουσία με ρουθήνιο - λαυρίτης.
• Σχετικά μεγάλες ποσότητες ρουθηνίου βρίσκονται στη Ρωσία, τον Καναδά και τις Ηνωμένες Πολιτείες.
• Το ρουθήνιο είναι ένα σπάνιο μέταλλο υψηλού σθένους με μοναδικές ιδιότητες. Το ανώτερο οξείδιο του θεωρείται μάλλον δηλητηριώδης ουσία.

Δείτε το επόμενο βίντεο για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το ρουθήνιο.