Рутений — один из самых редких металлов земной коры, в природе встречается в сыром виде. Однако он связан с другими металлами, такими как платина, и минералами, такими как пироксенит и пентландит, который представляет собой сульфид железа и никеля. Он также используется в качестве катализатора в некоторых платиновых сплавах. Знайте, что это означает, для чего оно используется и его свойства.
Что такое рутений?
Это твердый, хрупкий, ярко-белый переходный металл, имеющий четыре различные кристаллические формы. Его можно растворить в расплавленных основаниях, и при комнатной температуре он не подвергается воздействию кислот. С другой стороны, при высоких температурах он может реагировать с водородами и галогенами.
Символ рутения
Ru Он расположен в 8-й группе таблицы Менделеева с атомным номером 44 и атомным весом 101,07. Его степени окисления +2, +3, +4, и могут быть соединения, в которых степень окисления составляет от 0 до +8.
Характеристики рутения
Этот переходный металл устойчив к большинству кислот и является одним из наименее распространенных даже в химии. Некоторые из основных особенностей, которые выделяют его:
- Магнитный: при комнатной температуре обладает ферромагнитными свойствами.
- Податливость: При обнаружении при высоких температурах.
- Твердость: Он твердый и очень хрупкий, поэтому его трудно моторизировать.
- Растворимость: В кислотах не растворим, в воде растворим.
- Состояние : Твердое.
Химические и физические свойства рутения
- Атомный номер : 44
- Валенсия: 2, 3, 4, 6, 8
- Температура плавления: 2607 К.
- Температура кипения: 4423 К.
- Удельная теплоемкость: 238 Дж
- Энтальпия плавления: 24 КДж/моль.
- Плотность: 12370 кг/м³
- Электроотрицательность: 2,2
- Скорость звука: 5970 м/с при 293,15 К.
- Атомная масса (г/моль): 101,07
- Ковалентный радиус (Å): 126
- Кристаллическая структура: гексагональная.
- Давление пара: 1,4 Па при 2523 К.
- Электронная конфигурация: [Kr] 4d 7 5s 1
- Энтальпия испарения: 505 кДж/моль.
Происхождение рутения
Название происходит от латинского слова Ruthenia, что означает Россия. Химики Готфрид Осанн и Йонс Берцелиус почти открыли этот металл в 1827 году, анализируя остаток, оставшийся после растворения образца платины в царской водке. Готфрид подумал, что в это время он открыл три новых металла, и назвал один из них рутением. Однако именно в 1844 году русский химик Карл Эрнст Клаус понял, что оксид платины содержит новый металл, и извлек из него шесть граммов.
Для чего используется рутений?
Сплавы наряду с другими металлами используются для изготовления электрических контактов и чип-резисторов. Кроме того, он используется в качестве катализатора в различных процессах и его можно включать в титан в виде сплава, чтобы сделать его более устойчивым к коррозии. Другие приложения также включают:
Электронная и химическая промышленность
Листы рутения наносятся на металлические электроды методом гальванизации. Кроме того, оксид рутения используется в рецептуре хлора, его применяют в катализаторах для получения уксусной кислоты и аммиака. С другой стороны, соединения находят применение в солнечных элементах для получения электрической энергии. Нитрид рутения действует как электрод в литий-ионных батареях.
Из этого металла изготавливают транзисторы для металлических дверей, электродных слоев и для оцинковки деталей. Кроме того, пар обладает ферромагнитными свойствами, которые используются для формирования тонкого слоя на жестких дисках. Наконец, этот металл используется для изготовления перьевых ручек.
Лекарство
Бета-диссекция изотопа 106 этого металла используется для проведения лучевой терапии с целью обнаружения опухолей глаз и диагностики увеального рака. Для определения уровня кальцитонина в крови этот металл идеально подходит для диагностики и лечения заболеваний щитовидной железы. Кроме того, он эффективен при лечении паразитарных заболеваний, а его сплавы используются в качестве имплантационного материала в стоматологических кабинетах.
Ювелир
Его часто используют для покрытия серебряных украшений, поскольку это блестящий и чрезвычайно твердый металл. Цель состоит в том, чтобы защитить изделие от царапин и окисления и придать ему естественную форму.
Где содержится рутений?
Он свободно встречается в природе и в других металлах, таких как Андуоит и Пентландит. Интересно, что его можно получить из неиспользованного ядерного топлива, но оно будет содержать радиоактивность в изотопах. В этих случаях его необходимо хранить не менее десяти лет, чтобы его можно было безопасно использовать.
Короче говоря, рутений — довольно редкий переходный металл, встречающийся в природе. Его используют как в химической промышленности, так и в медицине; кроме того, некоторые его соединения, например оксид, летучи и токсичны.