Всичко за рутения
Елементите на периодичната таблица са познати на всички, но с течение на времето учените откриват нови, а също така описват подробно свойствата на вече известните. Едно от забележителните и интересни открития е рутенийът, който има уникални магнитни свойства и затова е много важен за науката и съвременните технологии.
Какво е?
Рутеният се счита за най-лекия метал от платиновата група и също така е по-малко благороден. Елементът е открит от професор Озан, който се интересува от изследването на скъпоценните руди на Урал. Изследователят стига до заключението, че освен платина, рудата съдържа рутений, полином, полином. Елементите са кръстени на Озан, докато рутений е кръстен на Русия. Отношението към работата на професора беше доста критично, така че химикът провежда експерименти няколко пъти.
Няколко десетилетия по-късно работата на Озан привлича интереса на професора по химия К. К. Клаус от Казанския университет. Той разработи свои собствени експерименти за извличане на платина от скъпоценната руда.
Съветският учен С. М. Старостин посвети почти целия си живот на изучаването на този поливалентен метал. В хода на работата си той направи много заключения за характерните особености на рутения, както и за тежестта на отделянето му от урана и плутония.
Рутеният принадлежи към класа на благородните метали, свойствата му са частично сходни с тези на желязото и осмия. Елементът има 44-то число в периодичната таблица и е в 8-ма група на 5-ти период. Рутеният има относителна атомна маса от 101,07 amu.Електронната му формула включва 44 положително заредени ядра, вътре в които има 44 протона, 57 неутрона, както и 44 електрона, които се движат на 5 орбити.
Имоти
Рутеният е не само метал, но и добавка, която придава на златото черния цвят. Неговата електронна формула – 4s 2 p 6 d 7 5s 1, точка на топене - 2250 градуса по Целзий. Учените твърдят, че в земната кора има около 5000 тона от този метал. Поради тази причина, а и поради трудното добиване, благородният елемент е скъп. Свойствата на рутения се различават от тези на другите метали, поради което е ценен в много индустрии. Елементът може да бъде вреден само в някои съединения.
химически
Химичните свойства на метала Казан се считат за типични за представителите на платината... Той е силно инертен елемент от периодичната таблица, който има 7 естествени изотопа с висока стабилност и 20 изкуствени, които имат масови числа 92-113.
При нормални температурни условия рутенийът не претърпява окислителни и корозивни процеси, както и влиянието на киселина и алкали. Ако рутенийът се нагрее до температура от 400 градуса по Целзий, тогава той може да реагира с хлор. Метал, нагрят до 930 градуса, може да взаимодейства с кислород.
Има метали, които заедно с рутения са способни да създават високоустойчиви сплави. – интерметални съединения. В съединенията благородният елемент проявява валентност от 0-8. Най-значимите съединения с участието на рутений се считат за рутениев диоксид, рутениев тетроксид, рутениев сулфид и неговия флуорид.
Като чист метал, рутенийът може да се използва като катализатор с висока селективност. Тази характеристика допринася за факта, че благородният метал може да се използва за синтез на вещества от органична и неорганична природа.
В допълнение, той може да действа като отличен сорбент за водород.
Физически
Рутеният е красив твърд метал, цветът му директно зависи от метода на производство и може да варира от сиво-син до сребристо-бял. Поради някои характеристики елементът се счита за уникален. Поради изключителната си крехкост, рутенийът може лесно да се трие в ръката, но има висока твърдост - 6,5 по 10-степенната скала на Моос.
Рутеният е един от най-леките метали от групата на платината., плътността му е 12,45 g / cm3. Този артикул е различен рефрактерност - за да премине в течно състояние е необходима температура от 2334 градуса по Целзий. По време на топенето металните частици се изпаряват в електрическата дъга. Процедурата на високотемпературно калциниране на открито води до изпаряване на металния тетроксид.
Рутеният е свръхпроводник. 44-тият елемент се характеризира с голяма научна и практическа стойност, тъй като се смята за интересен благороден метал.
Къде се използва?
Поради факта, че рутенийът не се окислява, има приятен цвят и блясък, той често се използва в бижута. В същото време стоки от чист метал не съществуват, тъй като са дефицитни. Този платиноид е крехък, затова се използва като лигатура от ценна сплав.
Високата цена на рутения и лошата му топимост допринасят за използването му като покритие за бижута. Наличието му в бижутата прави бижутата от титан по-устойчиви на корозия, а златните и платинените бижута по-трайни. Рутеният може да се използва като добавка, която става златисто черна.
Рутениеви съединения са намерили своето приложение в производството на стъкло. Някои емайли съдържат благороден метал. Освен това рутеният е част от флуоресцентното покритие, което свети поради присъствието му.
Медицината използва червено рутениево багрило.Той разграничава определени видове тъкани, които могат да бъдат изследвани под микроскоп.
Известно е, че рутенийът оцветява туморите и позволява те да се видят при изследване на човешкото тяло. Благодарение на него лекарите виждат всяка една от засегнатите клетки. Рутеният се използва и при производството на лекарства за туберкулоза, както и за инфекциозни и кожни заболявания. Трудно е да си представим космическата индустрия без този благороден метал.
Тъй като рутеният е устойчив на топлина, той се превърна в неразделна част от суровината за термодвойки, използвани по време на измервания на висока температура.... В електрическата индустрия рутенийът се използва в чист вид. Този метал се нанася на малък слой върху радиокомпоненти за антикорозионен ефект. Благодарение на такова пръскане продуктите се характеризират с химическа неуязвимост, както и с ниско механично износване.
Перспективи за производство
Въпреки факта, че световните запаси от рутений са малки - 5000 тона, металът се счита за отпадък. Този минерал не се добива в чист вид, а се изолира при производството на платина. Скъпият метал се купува главно от индустриалци, той е ценен в момента и ще бъде оценен в бъдеще. Към днешна дата са известни случаи на използване на рутений за синтеза на диаманти.
Още днес този благороден метал се опитва да се конкурира с платина, иридий и родий. Учените смятат, че в бъдеще може да се очаква много от използването на рутениево покритие, което повишава устойчивостта на продукта към корозия, механични и химически повреди. Такова уникално свойство на метала, като способността да сорбира и предава водород, може да се използва в бъдеще за получаване на чист водород.
Интересни факти
Има много интересни факти, свързани със сребърния метал.
- Рутеният е единственият метал, добит в Русия чрез извличане от минерални суровини.
- Досега никой не е успял да получи 100% стабилен рутений, тъй като елементът се характеризира с висока химическа активност.
- Рутеният е много огнеупорен метал, по тази характеристика е на второ място след рений, осмий, молибден, иридий, волфрам, тантал, ниобий.
- Уникалността на рутения се крие в неговата поливалентност, той има способността да се проявява в 9 различни валентности.
- Този благороден метал не може да се разтвори в киселина и царска вода.
- Този елемент се счита за единственият, който има способността да свързва въздушния азот в химично съединение. Някои видове бактерии имат тази способност.
- В природата има едно вещество с рутений - лаурит.
- Сравнително големи количества рутений се намират в Русия, Канада и Съединените щати.
- Рутеният е рядък високовалентен метал с уникални свойства. Неговият превъзходен оксид се счита за доста отровно вещество.
Под формата на силен окислител рутенийът може да запали запалими вещества.
Вижте следващото видео за повече информация относно рутения.