Ruthenium is een van de zeldzaamste metalen in de aardkorst en wordt in ruwe staat in de natuur aangetroffen. Het wordt echter geassocieerd met andere metalen zoals platina en mineralen zoals pyroxeniet en pentlandiet, een sulfide van ijzer en nikkel. Het wordt ook gebruikt als katalysator in bepaalde platinalegeringen. Weet wat het betekent, waarvoor het wordt gebruikt en wat de eigenschappen ervan zijn.
Wat is ruthenium?
Het is een hard, bros, helderwit overgangsmetaal met vier verschillende kristalvormen. Het kan worden opgelost in gesmolten basen en wordt bij kamertemperatuur niet aangetast door zuren. Aan de andere kant kan het bij hoge temperaturen reageren met waterstofatomen en halogenen.
Ruthenium-symbool
Ru Het bevindt zich in groep 8 van het periodiek systeem met atoomnummer 44 en atoomgewicht van 101,07. De oxidatietoestanden zijn +2, +3, +4 en er kunnen verbindingen zijn waarin de oxidatietoestand 0 tot +8 is.
Kenmerken van ruthenium
Dit overgangsmetaal is bestand tegen de meeste zuren en is een van de minst voorkomende, zelfs in de chemie. Enkele van de belangrijkste kenmerken waarmee het zich onderscheidt zijn:
- Magnetisch: Bij kamertemperatuur heeft het ferromagnetische eigenschappen.
- Kneedbaarheid: Bij hoge temperaturen.
- Hardheid: Het is hard en zeer bros, daarom is het moeilijk te motoriseren.
- Oplosbaarheid: In zuren is het niet oplosbaar, maar in water is het wel oplosbaar.
- Conditie : Stevig.
Chemische en fysische eigenschappen van ruthenium
- Atoomnummer : 44
- Valencia: 2, 3, 4, 6, 8
- Smeltpunt: 2607 K
- Kookpunt: 4423 K
- Soortelijke warmte: 238 J
- Fusie-enthalpie: 24 Kj/mol
- Dichtheid: 12370 kg/m³
- Elektronegativiteit: 2.2
- Geluidssnelheid: 5970 m/s bij 293,15 K
- Atoommassa (g/mol): 101,07
- Covalente straal (Å): 126
- Kristalstructuur: zeshoekig
- Dampspanning: 1,4 Pa bij 2523 K
- Elektronische configuratie: [Kr] 4d 7 5s 1
- Enthalpie van verdamping: 505 kJ/mol
Herkomst van ruthenium
De naam komt van het Latijnse woord Ruthenia, wat Rusland betekent. Chemici Gottfried Osann en Jons Berzelius ontdekten dit metaal bijna in 1827, terwijl ze het residu analyseerden dat achterbleef na het oplossen van een monster platina met koningswater. Gottfried dacht dat hij op dat moment drie nieuwe metalen had gevonden en hij noemde één daarvan ruthenium. Het was echter in 1844 dat de Russische scheikundige Karl Ernst Claus zich realiseerde dat platinaoxide een nieuw metaal bevatte en daar zes gram uit haalde.
Waar wordt ruthenium voor gebruikt?
Legeringen worden samen met andere metalen gebruikt voor elektrische contacten en chipweerstanden. Daarnaast wordt het gebruikt als katalysator in diverse processen en is het mogelijk om het in titaniumvorm in de vorm van een legering in te bouwen, om het beter bestand te maken tegen corrosie. Andere apps omvatten ook:
Elektronica en chemische industrie
Rutheniumplaten worden door galvanisatie op metalen elektroden aangebracht. Bovendien wordt rutheniumoxide gebruikt bij de formulering van chloor en in katalysatoren voor de productie van azijnzuur en ammoniak. Aan de andere kant vinden de verbindingen hun toepassing in zonnecellen om elektrische energie te verkrijgen. Rutheniumnitride fungeert als elektrode in lithium- en ionbatterijen.
Met dit metaal worden transistors voor metalen deuren, elektrodelagen en voor het verzinken van onderdelen gemaakt. Bovendien heeft stoom ferromagnetische eigenschappen, die worden gebruikt om een dunne laag op harde schijven te vormen. Tenslotte wordt dit metaal gebruikt om vulpennen te maken.
Geneesmiddel
Bèta-dissectie van de 106-isotoop van dit metaal wordt gebruikt voor radiotherapie, met als doel oogtumoren op te sporen en oogkanker te diagnosticeren. Om het calcitoninegehalte in het bloed te bepalen, is dit metaal ideaal voor het diagnosticeren en behandelen van schildklieraandoeningen. Bovendien is het effectief voor de behandeling van parasitaire ziekten en worden de legeringen ervan gebruikt als implantaatmateriaal voor tandartspraktijken.
Juwelier
Het wordt vaak gebruikt om zilveren sieraden te coaten, omdat het een glanzend en extreem hard metaal is. Het doel is om het stuk te beschermen tegen krassen of oxidatie en het een natuurlijke vorm te geven.
Waar wordt ruthenium gevonden?
Het wordt vrijelijk aangetroffen in de natuur en in andere metalen zoals Anduoiet en Pentlandiet. Interessant genoeg kan het worden verkregen uit ongebruikte kernbrandstof, maar het zal radioactiviteit in de isotopen bevatten. In deze gevallen moet het minimaal tien jaar worden bewaard om het veilig te kunnen gebruiken.
Kortom, Ruthenium is een vrij zeldzaam overgangsmetaal dat in de natuur voorkomt. Het wordt zowel in de chemische industrie als in de geneeskunde gebruikt; Bovendien zijn sommige verbindingen, zoals oxide, vluchtig en giftig.