Metalen en legeringen

alles over ruthenium

alles over ruthenium
Inhoud
  1. Wat het is?
  2. Eigendommen
  3. Waar wordt het gebruikt?
  4. Productievooruitzichten
  5. Interessante feiten

De elementen van het periodiek systeem zijn voor iedereen bekend, maar in de loop van de tijd ontdekken wetenschappers nieuwe en beschrijven ze ook in detail de eigenschappen van de al bekende elementen. Een van de opmerkelijke en interessante ontdekkingen is ruthenium, dat unieke magnetische eigenschappen heeft en daarom erg belangrijk is voor de wetenschap en moderne technologie.

Wat het is?

Ruthenium wordt beschouwd als de lichtste van de metalen uit de platinagroep en is ook minder edel. Het element werd ontdekt door professor Ozanne, die geïnteresseerd was in het onderzoek naar de kostbare ertsen van de Oeral. De onderzoeker concludeerde dat het erts naast platina ook ruthenium, polynoom, polynoom bevat. De elementen zijn vernoemd naar Ozanne, terwijl ruthenium naar Rusland is vernoemd. De houding ten opzichte van het werk van de professor was nogal kritisch, dus de chemicus voerde verschillende keren experimenten uit.

Enkele decennia later trok het werk van Ozann de aandacht van scheikundeprofessor K.K. Klauss van de Kazan University. Hij ontwikkelde zijn eigen experimenten om platina uit het kostbare erts te winnen.

De Sovjetwetenschapper S.M. Starostin wijdde bijna zijn hele leven aan de studie van dit polyvalente metaal. In de loop van zijn werk maakte hij veel conclusies over de karakteristieke kenmerken van ruthenium, evenals de ernst van de scheiding van uranium en plutonium.

Ruthenium behoort tot de klasse van edele metalen, de eigenschappen zijn gedeeltelijk vergelijkbaar met die van ijzer en osmium. Het element heeft het 44e getal in het periodiek systeem en staat in de 8e groep van de 5e periode. Ruthenium heeft een relatieve atoommassa van 101,07 amu.De elektronische formule omvat 44 positief geladen kernen, waarbinnen zich 44 protonen, 57 neutronen en 44 elektronen bevinden die in 5 banen ronddraaien.

Eigendommen

Ruthenium is niet alleen een metaal, maar ook een additief dat goud zijn zwarte kleur geeft. Zijn elektronische formule: 4s 2 p 6 d 7 5s 1, smeltpunt - 2250 graden Celsius. Wetenschappers beweren dat er ongeveer 5.000 ton van dit metaal in de aardkorst zit. Om deze reden, en ook vanwege de moeilijke extractie, is het edele element duur. De eigenschappen van ruthenium verschillen van die van andere metalen, daarom wordt het in veel industrieën gewaardeerd. Het element kan alleen in sommige verbindingen schadelijk zijn.

Chemisch

De chemische eigenschappen van Kazan-metaal worden als typisch beschouwd voor vertegenwoordigers van platina... Het is een zeer inert element van het periodiek systeem, dat 7 natuurlijke isotopen heeft met een hoge stabiliteit en 20 kunstmatige isotopen, die massagetallen 92-113 hebben.

Onder normale temperatuuromstandigheden ondergaat ruthenium geen oxidatie- en corrosieve processen, evenals de invloed van zuur en alkali. Als ruthenium wordt verwarmd tot een temperatuur van 400 graden Celsius, kan het reageren met chloor. Metaal verwarmd tot 930 graden kan interageren met zuurstof.

Er zijn metalen die samen met ruthenium zeer resistente legeringen kunnen maken. intermetallische verbindingen. In verbindingen vertoont het edele element een valentie van 0-8. De belangrijkste verbindingen met de deelname van ruthenium worden beschouwd als rutheniumdioxide, rutheniumtetroxide, rutheniumsulfide en zijn fluoride.

Als zuiver metaal kan ruthenium worden gebruikt als katalysator met een hoge selectiviteit. Deze eigenschap draagt ​​ertoe bij dat het edelmetaal kan worden gebruikt voor de synthese van stoffen van organische en anorganische aard.

Bovendien kan het fungeren als een uitstekend sorptiemiddel voor waterstof.

Fysiek

Ruthenium is een mooi massief metaal, de kleur is direct afhankelijk van de productiemethode en kan variëren van grijsblauw tot zilverwit. Vanwege een aantal kenmerken wordt het element als uniek beschouwd. Vanwege zijn extreme kwetsbaarheid kan ruthenium gemakkelijk in de hand worden gewreven, maar het heeft een hoge hardheid - 6,5 op de 10-punts Mohs-schaal.

Ruthenium is een van de lichtste metalen in de platinagroep., de dichtheid is 12,45 g / cm3. Dit artikel is anders vuurvastheid - om het vloeibaar te maken, is een temperatuur van 2334 graden Celsius vereist. Tijdens het smelten verdampen metaaldeeltjes in de elektrische boog. De open lucht calcineringsprocedure bij hoge temperatuur vervluchtigt het metaaltetroxide.

Ruthenium is een supergeleider. Het 44e element wordt gekenmerkt door grote wetenschappelijke en praktische waarde, omdat het als een interessant edelmetaal wordt beschouwd.

Waar wordt het gebruikt?

Omdat ruthenium niet oxideert, een prettige kleur en glans heeft, wordt het veel gebruikt in sieraden. Tegelijkertijd bestaan ​​er geen goederen gemaakt van puur metaal, omdat het schaars is. Deze platinoïde is kwetsbaar en wordt daarom gebruikt als ligatuur van een kostbare legering.

De hoge kosten van ruthenium en de slechte smeltbaarheid dragen bij aan het gebruik ervan als coating voor sieraden. De aanwezigheid ervan in sieraden maakt titanium sieraden beter bestand tegen corrosie en gouden en platina sieraden duurzamer. Ruthenium kan worden gebruikt als een additief dat goudzwart kleurt.

Rutheniumverbindingen hebben hun toepassing gevonden in de glasproductie. Sommige emaille bevatten een edelmetaal. Bovendien maakt ruthenium deel uit van de fluorescerende coating die gloeit door zijn aanwezigheid.

Geneeskunde gebruikt een rode rutheniumkleurstof.Het onderscheidt bepaalde soorten weefsel die onder een microscoop kunnen worden bestudeerd.

Het is bekend dat ruthenium tumoren kleurt en ze zichtbaar maakt bij onderzoek van het menselijk lichaam. Dankzij hem zien artsen elk van de aangetaste cellen. Ruthenium wordt ook gebruikt bij de vervaardiging van geneesmiddelen tegen tuberculose, evenals bij infectieuze en huidaandoeningen. Het is moeilijk om de ruimtevaartindustrie voor te stellen zonder dit edele metaal.

Omdat ruthenium hittebestendig is, is het een integraal onderdeel geworden van de grondstof voor thermokoppels die worden gebruikt tijdens metingen bij hoge temperaturen.... In de elektrische industrie wordt ruthenium in zijn pure vorm gebruikt. Dit metaal wordt in een klein laagje op radiocomponenten aangebracht voor een anticorrosief effect. Dankzij dergelijk sproeien worden de producten gekenmerkt door chemische onkwetsbaarheid en lage mechanische slijtage.

Productievooruitzichten

Ondanks het feit dat de wereldreserves van ruthenium klein zijn met 5.000 ton, wordt het metaal als een afvalstof beschouwd. Dit mineraal wordt niet in zijn pure vorm gewonnen, maar tijdens de platinaproductie geïsoleerd. Duur metaal wordt voornamelijk gekocht door industriëlen, het is waardevol op dit moment en zal in de toekomst gewaardeerd worden. Tot op heden zijn er gevallen bekend van het gebruik van ruthenium voor de synthese van diamanten.

Dit edele metaal probeert vandaag al te concurreren met platina, iridium en rhodium. Wetenschappers zijn van mening dat er in de toekomst veel kan worden verwacht van het gebruik van rutheniumcoating, dat de weerstand van het product tegen corrosie, mechanische en chemische schade verhoogt. Zo'n unieke eigenschap van een metaal, zoals het vermogen om waterstof te sorberen en over te dragen, kan in de toekomst worden gebruikt om zuivere waterstof te verkrijgen.

Interessante feiten

Er zijn veel interessante feiten die verband houden met zilverkleurig metaal.

  • Ruthenium is het enige metaal dat in Rusland werd gewonnen door winning uit minerale grondstoffen.
  • Tot nu toe is niemand erin geslaagd om 100% stabiel ruthenium te verkrijgen, aangezien het element wordt gekenmerkt door een hoge chemische activiteit.
  • Ruthenium is een zeer vuurvast metaal, in deze eigenschap komt het op de tweede plaats na rhenium, osmium, molybdeen, iridium, wolfraam, tantaal, niobium.
  • Het unieke van ruthenium ligt in zijn polyvalentie, het heeft het vermogen om zich in 9 verschillende valenties te manifesteren.
  • Dit edelmetaal kan niet worden opgelost in zuur en aqua regia.
  • Dit element wordt beschouwd als het enige dat het vermogen heeft om stikstof uit de lucht te binden aan een chemische verbinding. Sommige soorten bacteriën hebben dit vermogen.
  • In de natuur is er één stof met ruthenium - lauriet.
  • In Rusland, Canada en de Verenigde Staten worden relatief grote hoeveelheden ruthenium aangetroffen.
  • Ruthenium is een zeldzaam metaal met een hoge valentie en unieke eigenschappen. Zijn superieure oxide wordt beschouwd als een nogal giftige stof.

In de vorm van een sterk oxidatiemiddel kan ruthenium brandbare stoffen doen ontbranden.

Zie de volgende video voor meer informatie over ruthenium.

geen commentaar

Mode

de schoonheid

huis