Viss par rutēniju

Periodiskās tabulas elementi ir pazīstami ikvienam, tomēr laika gaitā zinātnieki atklāj jaunus, kā arī detalizēti apraksta jau zināmo īpašības. Viens no ievērojamiem un interesantiem atklājumiem ir rutēnijs, kuram ir unikālas magnētiskās īpašības un tāpēc tas ir ļoti svarīgs zinātnei un mūsdienu tehnoloģijām.

Rutēnijs tiek uzskatīts par vieglāko no platīna grupas metāliem, un tas ir arī mazāk cēls. Elementu atklāja profesore Ozanna, kuru interesēja Urālu dārgo rūdu izpēte. Pētnieks secināja, ka rūdā papildus platīnam ir rutēnijs, polinoms, polinoms. Elementi tika nosaukti Ozannas vārdā, savukārt rutēnijs tika nosaukts Krievijas vārdā. Attieksme pret profesora darbu bija visai kritiska, tāpēc ķīmiķis vairākas reizes veica eksperimentus.

Pēc vairākiem gadu desmitiem Ozanna darbs piesaistīja Kazaņas universitātes ķīmijas profesora K. K. Klausa interesi. Viņš izstrādāja savus eksperimentus, lai iegūtu platīnu no dārgās rūdas.

Padomju zinātnieks S.M. Starostins gandrīz visu savu dzīvi veltīja šī daudzvērtīgā metāla izpētei. Sava darba gaitā viņš izdarīja daudz secinājumu par rutēnija raksturīgajām iezīmēm, kā arī par tā atdalīšanas smagumu no urāna un plutonija.

Rutēnijs pieder pie cēlmetālu klases, tā īpašības ir daļēji līdzīgas dzelzs un osmija īpašībām. Elementam periodiskajā tabulā ir 44. numurs un tas atrodas 5. perioda 8. grupā. Rutēnija relatīvā atomu masa ir 101,07 amu.Tās elektroniskā formula ietver 44 pozitīvi lādētus kodolus, kuros atrodas 44 protoni, 57 neitroni, kā arī 44 elektroni, kas pārvietojas pa 5 orbītām.

Rutēnijs ir ne tikai metāls, bet arī piedeva, kas piešķir zeltam melno krāsu. Tā elektroniskā formula – 4s 2 p 6 d 7 5s 1, kušanas temperatūra - 2250 grādi pēc Celsija. Zinātnieki apgalvo, ka zemes garozā ir aptuveni 5000 tonnu šī metāla. Šī iemesla dēļ un arī sarežģītās ekstrakcijas dēļ cēls elements ir dārgs. Rutēnija īpašības atšķiras no citu metālu īpašībām, tāpēc tas ir novērtēts daudzās nozarēs. Elements var būt kaitīgs tikai dažos savienojumos.

Kazaņas metāla ķīmiskās īpašības tiek uzskatītas par tipiskām platīna pārstāvjiem... Tas ir ļoti inerts periodiskās tabulas elements, kurā ir 7 dabiski izotopi ar augstu stabilitāti un 20 mākslīgie izotopi, kuru masas skaitļi ir 92-113.

Normālos temperatūras apstākļos rutēnijs nepakļaujas oksidēšanās un korozijas procesiem, kā arī skābju un sārmu ietekmei. Ja rutēnijs tiek uzkarsēts līdz 400 grādiem pēc Celsija, tad tas var reaģēt ar hloru. Metāls, kas uzkarsēts līdz 930 grādiem, var mijiedarboties ar skābekli.

Ir metāli, kas kopā ar rutēniju spēj radīt ļoti izturīgus sakausējumus. – intermetāliskie savienojumi. Savienojumos cēlā elementa valence ir 0–8. Nozīmīgākie savienojumi ar rutēnija piedalīšanos tiek uzskatīti par rutēnija dioksīdu, rutēnija tetroksīdu, rutēnija sulfīdu un tā fluorīdu.

Kā tīru metālu rutēnijs var tikt izmantots kā katalizators ar augstu selektivitāti. Šī īpašība veicina to, ka cēlmetālu var izmantot organiskas un neorganiskas dabas vielu sintēzei.

Rutēnijs ir skaists ciets metāls, tā krāsa ir tieši atkarīga no ražošanas metodes un var atšķirties no pelēkzilas līdz sudrabaini baltai. Dažu īpašību dēļ elements tiek uzskatīts par unikālu. Īpaši trausluma dēļ rutēnijs ir viegli ierīvējams rokā, tomēr tam ir augsta cietība – 6,5 pēc 10 ballu Mosa skalas.

Rutēnijs ir viens no vieglākajiem platīna grupas metāliem., tā blīvums ir 12,45 g / cm3. Šis vienums ir atšķirīgs ugunsizturība - lai tas pārvērstos šķidrā stāvoklī, ir nepieciešama 2334 grādu temperatūra pēc Celsija. Kušanas laikā metāla daļiņas iztvaiko elektriskā lokā. Brīvdabas augstas temperatūras kalcinēšanas procedūra ietver metāla tetroksīda iztvaikošanu.

Rutēnijs ir supravadītājs. 44. elementam ir raksturīga liela zinātniska un praktiska vērtība, jo tas tiek uzskatīts par interesantu dārgmetālu.

Sakarā ar to, ka rutēnijs neoksidējas, tam ir patīkama krāsa un spīdums, to bieži izmanto juvelierizstrādājumos. Tajā pašā laikā preces no tīra metāla neeksistē, jo to trūkst. Šis platinoīds ir trausls, tāpēc tiek izmantots kā vērtīga sakausējuma ligatūra.

Rutēnija augstās izmaksas un tā sliktā kausējamība veicina tā izmantošanu kā rotaslietu pārklājumu. Tā klātbūtne juvelierizstrādājumos padara titāna rotaslietas izturīgākas pret koroziju, bet zelta un platīna rotaslietas – izturīgākas. Rutēniju var izmantot kā piedevu, kas kļūst zeltaini melna.

Rutēnija savienojumi ir atraduši savu pielietojumu stikla ražošanā. Dažas emaljas satur dārgmetālu. Turklāt rutēnijs ir daļa no fluorescējošā pārklājuma, kas mirdz tā klātbūtnes dēļ.

Ir zināms, ka rutēnijs iekrāso audzējus un ļauj tos redzēt, izmeklējot cilvēka ķermeni. Pateicoties viņam, ārsti redz katru no skartajām šūnām. Rutēnijs tiek izmantots arī tuberkulozes, kā arī infekcijas un ādas slimību medikamentu ražošanā. Ir grūti iedomāties kosmosa industriju bez šī cēlmetāla.

Tā kā rutēnijs ir izturīgs pret karstumu, tas ir kļuvis par neatņemamu izejmateriālu termopāriem, ko izmanto augstas temperatūras mērījumos.... Elektrorūpniecībā rutēnijs tiek izmantots tīrā veidā. Šis metāls nelielā slānī tiek uzklāts uz radio komponentiem pretkorozijas efektam. Pateicoties šai izsmidzināšanai, produktiem ir raksturīga ķīmiska neievainojamība, kā arī zems mehāniskais nodilums.

Neskatoties uz to, ka rutēnija rezerves pasaulē ir nelielas - 5000 tonnu, metāls tiek uzskatīts par atkritumiem. Šis minerāls netiek iegūts tīrā veidā, bet tiek izolēts platīna ražošanas laikā. Dārgo metālu galvenokārt iepērk rūpnieki, tas ir vērtīgs šobrīd un tiks novērtēts arī turpmāk. Līdz šim ir zināmi rutēnija izmantošanas gadījumi dimantu sintēzei.

Jau šobrīd šis cēlmetāls cenšas konkurēt ar platīnu, irīdiju un rodiju. Zinātnieki uzskata, ka nākotnē daudz ko var sagaidīt no rutēnija pārklājuma izmantošanas, kas paaugstina izstrādājuma izturību pret koroziju, mehāniskiem un ķīmiskiem bojājumiem. Tāda unikāla metāla īpašība kā spēja sorbēt un pārvadīt ūdeņradi nākotnē var tikt izmantota tīra ūdeņraža iegūšanai.

Ir daudz interesantu faktu, kas saistīti ar sudraba krāsas metālu.

• Rutēnijs ir vienīgais metāls, kas tika iegūts Krievijā, ekstrahējot no minerālu izejvielām.
• Līdz šim nevienam nav izdevies iegūt 100% stabilu rutēniju, jo elementam ir raksturīga augsta ķīmiskā aktivitāte.
• Rutēnijs ir ļoti ugunsizturīgs metāls, un šajā īpašībā tas ir otrajā vietā aiz rēnija, osmija, molibdēna, irīdija, volframa, tantala, niobija.
• Rutēnija unikalitāte slēpjas tā daudzveidībā, tam piemīt spēja izpausties 9 dažādās valencēs.
• Šo cēlmetālu nevar izšķīdināt skābē un ūdens regijā.
• Šis elements tiek uzskatīts par vienīgo, kam ir spēja saistīt gaisa slāpekli ķīmiskā savienojumā. Dažiem baktēriju veidiem ir šī spēja.
• Dabā ar rutēniju ir viena viela - laurīts.
• Salīdzinoši liels rutēnija daudzums ir atrodams Krievijā, Kanādā un ASV.
• Rutēnijs ir rets augstas valences metāls ar unikālām īpašībām. Tās augstākais oksīds tiek uzskatīts par diezgan indīgu vielu.

Plašāku informāciju par rutēniju skatiet nākamajā videoklipā.