ルテニウムは地球の地殻で最も希少な金属の 1 つであり、自然界では未加工の状態で存在します。ただし、プラチナなどの他の金属や、輝石や鉄とニッケルの硫化物であるペントランダイトなどの鉱物と関連しています。特定のプラチナ合金の触媒としても使用されます。それが何を意味するのか、何に使用されるのか、そしてその特性を知ってください。
ルテニウムとは何ですか？
これは硬くて脆い、明るい白色の遷移金属であり、4 つの異なる結晶形があります。溶融塩基に溶解でき、室温では酸による攻撃を受けません。一方、高温では水素やハロゲンと反応する可能性があります。
ルテニウムのシンボル
Ruそれは、原子番号 44、原子量 101.07 の周期表の 8 族に位置します。酸化状態は +2、+3、+4 であり、酸化状態が 0 ～ +8 の化合物も存在します。
ルテニウムの特徴
この遷移金属はほとんどの酸に耐性があり、化学の分野でも最も一般的ではない金属の 1 つです。これを際立たせる主な機能は次のとおりです。
- 磁性:室温では強磁性の性質を持ちます。
- 展性:高温で見られる場合。
- 硬度:硬くて非常に脆いため、電動化が困難です。
- 溶解度：酸には溶けませんが、水には溶けます。
- 状態: しっかりしています。
ルテニウムの化学的および物理的性質
- 原子番号: 44
- バレンシア: 2、3、4、6、8
- 融点: 2607K
- 沸点： 4423K
- 比熱: 238 J
- 融解エンタルピー: 24 Kj/mol
- 密度: 12370 kg/m3
- 電気陰性度: 2.2
- 音速: 293.15 Kで5970 m/s
- 原子量 (g/mol): 101.07
- 共有結合半径 (Å): 126
- 結晶構造:六方晶系
- 蒸気圧: 2523 Kで1.4 Pa
- 電子構成: [Kr] 4d 7 5s 1
- 蒸発エンタルピー: 505 kJ/mol
ルテニウムの起源
名前はラテン語でロシアを意味するルテニアに由来しています。化学者のゴットフリード・オサンとヨンス・ベルゼリウスは、1827 年にプラチナのサンプルを王水で溶解した後に残った残留物を分析中に、この金属をほぼ発見しました。ゴットフリードは、この時点で 3 つの新しい金属を発見したと考え、そのうちの 1 つをルテニウムと名付けました。しかし、ロシアの化学者カール・エルンスト・クラウスが酸化プラチナに新しい金属が含まれていることを認識し、それを6グラム抽出したのは1844年のことだった。
ルテニウムは何に使われますか?
合金は他の金属とともに電気接点やチップ抵抗器に使用されます。さらに、さまざまなプロセスで触媒として使用され、耐食性を高めるために合金の形でチタンに組み込むこともできます。他のアプリには次のものも含まれます。
エレクトロニクスおよび化学産業
ルテニウムシートは亜鉛メッキによって金属電極に適用されます。さらに、酸化ルテニウムは塩素の配合に使用され、酢酸とアンモニアを生成する触媒にも使用されます。一方、化合物は電気エネルギーを得るために太陽電池に応用されています。窒化ルテニウムは、リチウム電池やイオン電池の電極として機能します。
金属ドア、電極層、亜鉛メッキ部品用のトランジスタはこの金属で作られています。さらに、蒸気には強磁性の特性があり、ハードドライブ上に薄い層を形成するために使用されます。最後に、この金属は万年筆の製造に使用されます。
薬
この金属の 106 同位体のベータ線解剖は、眼腫瘍の検出とぶどう膜がんの診断を目的として、放射線治療を行うために使用されます。血液中のカルシトニンのレベルを測定するために、この金属は甲状腺疾患の診断と治療に最適です。また、寄生虫病の治療にも効果があり、その合金は歯科医院のインプラント材料としても使用されています。
宝石商
光沢があり非常に硬い金属であるため、シルバージュエリーのコーティングによく使用されます。目的は、作品を傷や酸化から保護し、自然な形状にすることです。
ルテニウムはどこで見つかりますか?
これは自然界や、アンデュアイトやペントランダイトなどの他の金属中に自由に見つかります。興味深いことに、それは未使用の核燃料から得ることができますが、同位体には放射性物質が含まれています。この場合、安全に使用するためには少なくとも10年間は保管する必要があります。
つまり、ルテニウムは自然界に存在するかなり希少な遷移金属です。化学産業と医療の両方で使用されています。さらに、酸化物などの一部の化合物は揮発性で有毒です。