Rutenyum yer kabuğundaki en nadir metallerden biridir ve doğada ham halde bulunur. Bununla birlikte, platin gibi diğer metallerle ve demir ve nikelin bir sülfürü olan piroksenit ve pentlandit gibi minerallerle ilişkilidir. Ayrıca bazı platin alaşımlarında katalizör olarak da kullanılır. Ne anlama geldiğini, ne için kullanıldığını ve özelliklerini bilin.
Rutenyum nedir?
Dört farklı kristal formuna sahip, sert, kırılgan, parlak beyaz bir geçiş metalidir. Erimiş bazlarda çözünebilir ve oda sıcaklığında asitlerin saldırısına uğramaz. Öte yandan yüksek sıcaklıklarda hidrojenler ve halojenlerle reaksiyona girebilir.
Rutenyum sembolü
Ru Atom numarası 44 ve atom ağırlığı 101.07 olan periyodik tablonun 8. grubunda yer alır. Oksidasyon durumları +2, +3, +4’tür ve oksidasyon durumu 0 ila +8 olan bileşikler olabilir.
Rutenyumun Özellikleri
Bu geçiş metali çoğu asitlere karşı dirençlidir ve kimyada bile en az yaygın olanlardan biridir. Onu farklı kılan temel özelliklerden bazıları şunlardır:
- Manyetik: Oda sıcaklığında ferromanyetik özelliklere sahiptir.
- Dövülebilirlik: Yüksek sıcaklıklarda bulunduğunda.
- Sertlik: Sert ve çok kırılgan olduğundan motorize edilmesi zordur.
- Çözünürlük: Asitlerde çözünmez, ancak suda çözünür.
- Durum : Sağlam.
Rutenyumun kimyasal ve fiziksel özellikleri
- Atom numarası : 44
- Valensiya: 2, 3, 4, 6, 8
- Erime noktası: 2607K
- Kaynama noktası: 4423 K
- Özgül ısı: 238 J
- Füzyon entalpisi: 24 Kj/mol
- Yoğunluk: 12370 kg/m³
- Elektronegatiflik: 2.2
- Ses hızı: 293,15 K’de 5970 m/s
- Atom kütlesi (g/mol): 101,07
- Kovalent yarıçap (Å): 126
- Kristal yapısı: altıgen
- Buhar basıncı: 2523 K’de 1,4 Pa
- Elektronik konfigürasyon: [Kr] 4d 7 5s 1
- Buharlaşma entalpisi: 505 kJ/mol
Rutenyumun kökeni
Adı, Rusya anlamına gelen Latince Ruthenia kelimesinden geliyor. Kimyagerler Gottfried Osann ve Jons Berzelius, 1827’de bir platin numunesinin kral şarabı ile çözülmesinden sonra kalan kalıntıyı analiz ederken bu metali neredeyse keşfediyorlardı. Gottfried bu sırada 3 yeni metal bulduğunu düşündü ve bunlardan birine Rutenyum adını verdi. Ancak 1844 yılında Rus kimyager Karl Ernst Claus, platin oksidin yeni bir metal içerdiğini fark etti ve bundan altı gram çıkardı.
Rutenyum ne için kullanılır?
Alaşımlar diğer metallerle birlikte elektrik kontakları ve çip dirençleri için kullanılır. Ayrıca çeşitli işlemlerde katalizör olarak kullanılır ve korozyona karşı daha dayanıklı hale getirmek için titanyumun içine alaşım halinde dahil edilmesi mümkündür. Diğer uygulamalar ayrıca şunları içerir:
Elektronik ve kimya endüstrileri
Rutenyum levhalar metal elektrotlara galvanizleme yoluyla uygulanır. Ayrıca klorun formülasyonunda rutenyum oksit kullanılır, asetik asit ve amonyak üretmek için katalizörlerde kullanılır. Öte yandan bileşikler, elektrik enerjisi elde etmek amacıyla güneş pillerinde uygulama alanı bulmaktadır. Rutenyum nitrür, lityum ve iyon pillerde elektrot görevi görür.
Metal kapılar, elektrot katmanları ve galvanizleme parçaları için transistörler bu metalden yapılır. Ek olarak buharın ferromanyetik özellikleri vardır ve bunlar sabit disklerde ince bir tabaka oluşturmak için kullanılır. Son olarak bu metal dolma kalem yapımında kullanılır.
İlaç
Bu metalin 106 izotopunun beta diseksiyonu, göz tümörlerini tespit etmek ve uveal kanseri teşhis etmek amacıyla radyoterapiyi gerçekleştirmek için kullanılır. Kandaki kalsitonin düzeyini belirlemek amacıyla bu metal, tiroid hastalıklarının teşhis ve tedavisinde idealdir. Ayrıca paraziter hastalıkların tedavisinde de etkilidir ve alaşımları diş muayenehanelerinde implant malzemesi olarak kullanılmaktadır.
Kuyumcu
Parlak ve son derece sert bir metal olduğundan sıklıkla gümüş takıları kaplamak için kullanılır. Amaç parçayı her türlü çizikten veya oksidasyondan korumak ve ona doğal bir şekil kazandırmaktır.
Rutenyum nerede bulunur?
Doğada ve Anduoit ve Pentlandit gibi diğer metallerde serbestçe bulunur. İlginç bir şekilde, kullanılmamış nükleer yakıttan elde edilebiliyor ancak izotoplarında radyoaktivite bulunacak. Bu durumlarda güvenli bir şekilde kullanılabilmesi için en az on yıl saklanması gerekmektedir.
Kısaca Rutenyum doğada oldukça nadir bulunan bir geçiş metalidir. Hem kimya sanayinde hem de tıpta kullanılmaktadır; ayrıca oksit gibi bazı bileşikleri uçucu ve toksiktir.