הכל על רותניום

האלמנטים של הטבלה המחזורית מוכרים לכולם, עם זאת, עם הזמן, מדענים מגלים חדשים, וגם מתארים בפירוט את המאפיינים של אלה שכבר ידועים. אחת התגליות המדהימות והמעניינות היא הרותניום, בעל תכונות מגנטיות ייחודיות ולכן חשוב מאוד למדע ולטכנולוגיה מודרנית.

רותניום נחשב למתכות הקלות ביותר מקבוצת הפלטינה, והוא גם פחות אציל. היסוד התגלה על ידי פרופסור אוזאן, שהתעניין במחקר של עפרות אוראל היקרה. החוקר הגיע למסקנה כי בנוסף לפלטינה, העפרה מכילה רותניום, פולינום, פולינום. היסודות נקראו על שם אוזן, ואילו רותניום נקרא על שם רוסיה. היחס לעבודתו של הפרופסור היה די קריטי, ולכן הכימאי ערך ניסויים מספר פעמים.

כמה עשורים מאוחר יותר, עבודתו של אוזן משכה את התעניינותו של פרופסור לכימיה K.K. קלאוס מאוניברסיטת קאזאן. הוא פיתח ניסויים משלו להפקת פלטינה מהעפרה היקרה.

המדען הסובייטי S.M. Starostin הקדיש כמעט את כל חייו לחקר המתכת הרב-ערבית הזו. במהלך עבודתו, הוא הסיק מסקנות רבות על המאפיינים האופייניים של רותניום, כמו גם על חומרת ההפרדה שלו מאורניום ופלוטוניום.

רותניום שייך למחלקת המתכות האצילות, תכונותיו דומות בחלקן לאלו של ברזל ואוסמיום. ליסוד יש את המספר ה-44 בטבלה המחזורית והוא נמצא בקבוצה ה-8 של התקופה ה-5. לרותניום מסת אטומית יחסית של 101.07 אמו.הנוסחה האלקטרונית שלו כוללת 44 גרעינים בעלי מטען חיובי, שבתוכם יש 44 פרוטונים, 57 נויטרונים, וכן 44 אלקטרונים שמסתובבים ב-5 מסלולים.

רותניום הוא לא רק מתכת, אלא גם תוסף שנותן לזהב את צבעו השחור. הנוסחה האלקטרונית שלו – 4s 2 p 6 d 7 5s 1, נקודת התכה - 2250 מעלות צלזיוס. מדענים טוענים שיש כ-5,000 טון של מתכת זו בקרום כדור הארץ. מסיבה זו, וגם בגלל המיצוי הקשה, היסוד האציל יקר. המאפיינים של רותניום שונים מאלו של מתכות אחרות, ולכן הוא מוערך בתעשיות רבות. היסוד יכול להזיק רק בחלק מהתרכובות.

התכונות הכימיות של מתכת קאזאן נחשבות אופייניות לנציגי פלטינה... זהו יסוד אינרטי ביותר של הטבלה המחזורית, שיש לו 7 איזוטופים טבעיים בעלי יציבות גבוהה ו-20 מלאכותיים, בעלי מסה של 92-113.

בתנאי טמפרטורה רגילים, רותניום אינו עובר תהליכי חמצון וקורוזיביות, כמו גם השפעת חומצה ואלקלי. אם רותניום מחומם לטמפרטורה של 400 מעלות צלזיוס, אז הוא יכול להגיב עם כלור. מתכת מחוממת ל-930 מעלות יכולה לקיים אינטראקציה עם חמצן.

ישנן מתכות שיחד עם רותניום, מסוגלות ליצור סגסוגות עמידות במיוחד. – תרכובות בין מתכתיות. בתרכובות, היסוד האציל מציג ערכיות של 0-8. התרכובות המשמעותיות ביותר בהשתתפות רותניום נחשבות לרותניום דו חמצני, רותניום טטרוקסיד, רותניום גופרתי והפלואוריד שלו.

כמתכת טהורה, רותניום יכול לשמש כזרז עם סלקטיביות גבוהה. מאפיין זה תורם לעובדה שניתן להשתמש במתכת האצילה לסינתזה של חומרים בעלי אופי אורגני ואי-אורגני.

רותניום היא מתכת מוצקה ויפה, צבעה תלוי ישירות בשיטת הייצור ויכול להשתנות מאפור-כחול ועד כסוף-לבן. בשל כמה מאפיינים, האלמנט נחשב לייחודי. בשל שבריריותו הקיצונית, ניתן לשפשף בקלות את הרותניום ביד, אולם יש לו קשיות גבוהה - 6.5 בסולם 10 נקודות Mohs.

רותניום היא אחת המתכות הקלות ביותר בקבוצת הפלטינה., הצפיפות שלו היא 12.45 גרם/סמ"ק. פריט זה שונה עקשנות - כדי שיהפוך למצב נוזלי נדרשת טמפרטורה של 2334 מעלות צלזיוס. במהלך ההמסה, חלקיקי מתכת מתאדים בקשת החשמלית. הליך ההסתייד באוויר הפתוח בטמפרטורה גבוהה כרוך בהנידוף של הטטרוקסיד המתכת.

רותניום הוא מוליך-על. האלמנט ה-44 מאופיין בערך מדעי ומעשי רב, שכן הוא נחשב למתכת יקרה ומעניינת.

בשל העובדה כי רותניום אינו מתחמצן, בעל צבע נעים וברק, הוא משמש לעתים קרובות בתכשיטים. יחד עם זאת, סחורה העשויה ממתכת טהורה אינה קיימת, שכן היא במחסור. פלטינואיד זה שביר, ולכן הוא משמש כקשירת סגסוגת יקרה.

העלות הגבוהה של רותניום והתמזגות ירודה שלו תורמים לשימוש בו כציפוי לתכשיטים. הנוכחות שלו בתכשיטים הופכת את תכשיטי הטיטניום לעמידים יותר בפני קורוזיה, ותכשיטי זהב ופלטינה עמידים יותר. רותניום יכול לשמש כתוסף שהופך זהב לשחור.

תרכובות רותניום מצאו את יישומן בייצור זכוכית. חלק מהאמיילים מכילים מתכת יקרה. בנוסף, רותניום הוא חלק מהציפוי הפלורסנטי הזוהר בשל נוכחותו.

ידוע כי רותניום מכתים גידולים ומאפשר לראותם בעת בחינת גוף האדם. הודות לו, הרופאים רואים כל אחד מהתאים הפגועים. רותניום משמש גם לייצור תרופות לשחפת, כמו גם למחלות זיהומיות ועור. קשה לדמיין את תעשיית החלל בלי המתכת האצילית הזו.

מכיוון שהרותניום עמיד בפני חום, הוא הפך לחלק בלתי נפרד מחומר הגלם לצמדים תרמיים המשמשים במהלך מדידות טמפרטורה גבוהה.... בתעשיית החשמל משתמשים ברוטניום בצורתו הטהורה. מתכת זו מיושמת בשכבה קטנה על רכיבי רדיו להשפעה נגד קורוזיה. הודות לריסוס כזה, המוצרים מאופיינים בחוסר פגיעות כימית, כמו גם בלאי מכני נמוך.

למרות העובדה שמאגר הרותניום העולמי קטן ועומד על 5,000 טון, המתכת נחשבת לפסולת. מינרל זה אינו נכרה בצורתו הטהורה, אלא מבודד במהלך ייצור פלטינה. מתכת יקרה נרכשת בעיקר על ידי תעשיינים, היא בעלת ערך בזמן הנוכחי ותזכה להערכה בעתיד. עד כה ידועים מקרים של שימוש ברוטניום לסינתזה של יהלומים.

כבר היום, המתכת האצילה הזו מנסה להתחרות בפלטינה, אירידיום ורודיום. מדענים מאמינים כי בעתיד ניתן לצפות להרבה מהשימוש בציפוי רותניום, המגביר את עמידות המוצר בפני קורוזיה, נזקים מכניים וכימיים. תכונה ייחודית כזו של מתכת, כמו היכולת לספוג ולהעביר מימן, תוכל לשמש בעתיד כדי להשיג מימן טהור.

יש הרבה עובדות מעניינות הקשורות למתכת בצבע כסף.

• רותניום היא המתכת היחידה שהופקה ברוסיה בהפקה מחומרי גלם מינרלים.
• עד כה איש לא הצליח להשיג רותניום יציב ב-100%, שכן היסוד מאופיין בפעילות כימית גבוהה.
• רותניום היא מתכת עקשנית מאוד, במאפיין זה היא שנייה רק ​​לרניום, אוסמיום, מוליבדן, אירידיום, טונגסטן, טנטלום, ניוביום.
• ייחודו של הרותניום טמון בפוליוולנטי שלו, יש לו יכולת להתבטא ב-9 ערכיות שונות.
• מתכת אצילה זו אינה ניתנת להמסה בחומצה ובאקווה רג'יה.
• יסוד זה נחשב ליחיד שיש לו את היכולת לקשור חנקן אוויר לתרכובת כימית. לסוגים מסוימים של חיידקים יש יכולת זו.
• בטבע, יש חומר אחד עם רותניום - לאוריט.
• כמויות גדולות יחסית של רותניום נמצאות ברוסיה, קנדה וארצות הברית.
• רותניום היא מתכת נדירה בעלת ערכיות גבוהה עם תכונות ייחודיות. התחמוצת המעולה שלו נחשבת לחומר רעיל למדי.

ראה את הסרטון הבא למידע נוסף על רותניום.