루테늄은 지각에서 가장 희귀한 금속 중 하나이며 자연에서 원시 상태로 발견됩니다. 그러나 이는 백금과 같은 다른 금속과 철과 니켈의 황화물인 휘석 및 펜틀란다이트와 같은 광물과 연관되어 있습니다. 또한 특정 백금 합금의 촉매제로도 사용됩니다. 그것이 무엇을 의미하는지, 무엇을 위해 사용되는지, 그 특성을 알아보세요.
루테늄이란 무엇입니까?
4개의 서로 다른 결정 형태를 갖는 단단하고 부서지기 쉬운 밝은 흰색 전이 금속입니다. 이는 용융된 염기에 용해될 수 있으며 실온에서는 산의 영향을 받지 않습니다. 반면에 고온에서는 수소 및 할로겐과 반응할 수 있습니다.
루테늄 기호
Ru 원자 번호 44, 원자량 101.07로 주기율표 8족에 속합니다. 산화 상태는 +2, +3, +4이며 산화 상태가 0~+8인 화합물이 있을 수 있습니다.
루테늄의 특성
이 전이 금속은 대부분의 산에 내성이 있으며 화학에서도 가장 흔하지 않은 금속 중 하나입니다. 이를 차별화하는 주요 기능 중 일부는 다음과 같습니다.
- 자기: 실온에서는 강자성 특성을 갖습니다.
- 가단성: 고온에서 발견될 때.
- 경도(Hardness): 단단하고 부서지기 쉬우므로 전동화하기가 어렵습니다.
- 용해도 : 산에는 녹지 않지만 물에는 녹습니다.
- 조건 : 고체.
루테늄의 화학적 및 물리적 특성
- 원자번호 : 44
- 발렌시아: 2, 3, 4, 6, 8
- 융점: 2607K
- 끓는점: 4423K
- 비열: 238J
- 융합 엔탈피: 24Kj/mol
- 밀도: 12370kg/m3
- 전기음성도: 2.2
- 소리의 속도: 293.15K에서 5970m/s
- 원자 질량(g/mol): 101.07
- 공유 반경(Å): 126
- 결정 구조: 육각형
- 증기압: 2523K에서 1.4Pa
- 전자 구성: [Kr] 4d 7 5s 1
- 기화 엔탈피: 505 kJ/mol
루테늄의 유래
이름은 러시아를 뜻하는 라틴어 루테니아(Ruthenia)에서 유래됐다. 화학자 Gottfried Osann과 Jons Berzelius는 1827년에 왕수로 백금 샘플을 용해한 후 남은 잔류물을 분석하던 중 이 금속을 거의 발견할 뻔했습니다. Gottfried는 이때 자신이 3개의 새로운 금속을 발견했다고 생각했고 그 중 하나에 루테늄이라는 이름을 붙였습니다. 그러나 러시아의 화학자 카를 에른스트 클라우스(Karl Ernst Claus)는 산화백금에 새로운 금속이 포함되어 있다는 사실을 깨닫고 6그램의 이를 추출한 것은 1844년이었습니다.
루테늄은 어디에 사용되나요?
다른 금속과 함께 합금은 전기 접점 및 칩 저항기에 사용됩니다. 또한, 다양한 공정에서 촉매로 사용되며, 부식에 대한 저항성을 높이기 위해 티타늄에 합금 형태로 첨가하는 것도 가능합니다. 기타 앱에는 다음이 포함됩니다.
전자 및 화학 산업
루테늄 시트는 아연 도금을 통해 금속 전극에 적용됩니다. 또한 산화루테늄은 염소 제조에 사용되며, 아세트산과 암모니아를 생산하는 촉매에도 사용됩니다. 반면에, 화합물은 전기 에너지를 얻기 위해 태양 전지에 적용됩니다. 질화루테늄은 리튬 및 이온 배터리에서 전극 역할을 합니다.
금속 도어용 트랜지스터, 전극층 및 아연 도금 부품용 트랜지스터가 이 금속으로 만들어집니다. 또한 증기에는 강자성 특성이 있어 하드 드라이브에 얇은 층을 형성하는 데 사용됩니다. 마지막으로, 이 금속은 만년필을 만드는 데 사용됩니다.
약
이 금속의 106 동위원소에 대한 베타 해부는 눈 종양을 감지하고 포도막암을 진단할 목적으로 방사선 치료를 수행하는 데 사용됩니다. 혈액 내 칼시토닌 수준을 결정하기 위해 이 금속은 갑상선 질환을 진단하고 치료하는 데 이상적입니다. 또한 기생충질환 치료에도 효과가 있으며 그 합금은 치과용 임플란트 재료로 사용된다.
보석 세공인
광택이 있고 매우 단단한 금속이기 때문에 은장신구를 코팅하는 데 자주 사용됩니다. 목적은 제품이 긁히거나 산화되지 않도록 보호하고 자연스러운 형태를 유지하는 것입니다.
루테늄은 어디에서 발견되나요?
그것은 자연과 Anduoite 및 Pentlandite와 같은 다른 금속에서 자유롭게 발견됩니다. 흥미롭게도 이는 미사용 핵연료에서 얻을 수 있지만 동위원소에 방사능을 포함하고 있습니다. 이 경우 안전하게 사용하기 위해서는 최소 10년 이상 보관해야 합니다.
간단히 말해서, 루테늄은 자연에서 발견되는 매우 희귀한 전이금속입니다. 그것은 화학 산업과 의학 모두에서 사용됩니다. 또한 산화물과 같은 일부 화합물은 휘발성이 있고 독성이 있습니다.