Tất cả về ruthenium

Các nguyên tố trong bảng tuần hoàn đã quen thuộc với mọi người, tuy nhiên, theo thời gian, các nhà khoa học phát hiện ra những nguyên tố mới, đồng thời cũng mô tả chi tiết các thuộc tính của những nguyên tố đã biết. Một trong những khám phá đáng chú ý và thú vị là ruthenium, có tính chất từ ​​tính độc đáo và do đó rất quan trọng đối với khoa học và công nghệ hiện đại.

Ruthenium được coi là nhẹ nhất trong số các kim loại nhóm bạch kim, và cũng ít cao hơn. Nguyên tố này được phát hiện bởi Giáo sư Ozanne, người quan tâm đến việc nghiên cứu các quặng quý Ural. Nhà nghiên cứu kết luận rằng ngoài bạch kim, quặng còn chứa ruthenium, polynomial, polynomial. Các nguyên tố được đặt tên theo Ozanne, trong khi ruthenium được đặt theo tên của Nga. Thái độ làm việc của giáo sư khá phê phán nên nhà hóa học đã tiến hành thí nghiệm vài lần.

Vài thập kỷ sau, công trình của Ozann đã thu hút sự quan tâm của giáo sư hóa học K. K. Klauss từ Đại học Kazan. Ông đã phát triển các thí nghiệm của riêng mình để chiết xuất bạch kim từ quặng quý giá.

Nhà khoa học Liên Xô S.M. Starostin đã dành gần như toàn bộ cuộc đời của mình cho việc nghiên cứu kim loại đa hóa trị này. Trong quá trình làm việc của mình, ông đã đưa ra nhiều kết luận về các tính năng đặc trưng của ruthenium, cũng như mức độ nghiêm trọng của việc tách nó khỏi uranium và plutonium.

Ruthenium thuộc nhóm kim loại quý, tính chất của nó một phần tương tự như sắt và osmi. Nguyên tố có số thứ 44 trong bảng tuần hoàn và ở nhóm thứ 8 của chu kỳ thứ 5. Ruthenium có khối lượng nguyên tử tương đối là 101,07 amu.Công thức điện tử của nó bao gồm 44 hạt nhân mang điện tích dương, bên trong có 44 proton, 57 neutron, cũng như 44 electron chuyển động xung quanh trong 5 quỹ đạo.

Ruthenium không chỉ là một kim loại, mà còn là một chất phụ gia tạo nên màu đen của vàng. Công thức điện tử của nó – 4s 2 p 6 d 7 5s 1, nhiệt độ nóng chảy - 2250 độ C. Các nhà khoa học khẳng định rằng có khoảng 5.000 tấn kim loại này trong vỏ trái đất. Vì lý do này, và cũng vì việc khai thác khó khăn, nguyên tố quý giá rất đắt. Các đặc tính của ruthenium khác với các kim loại khác, do đó nó được đánh giá cao trong nhiều ngành công nghiệp. Nguyên tố chỉ có thể gây hại trong một số hợp chất.

Tính chất hóa học của kim loại Kazan được coi là điển hình cho các đại diện của bạch kim... Nó là một nguyên tố rất trơ trong bảng tuần hoàn, có 7 đồng vị tự nhiên có độ ổn định cao và 20 đồng vị nhân tạo, có số khối là 92-113.

Trong điều kiện nhiệt độ bình thường, ruthenium không trải qua quá trình ôxy hóa và ăn mòn, cũng như ảnh hưởng của axit và kiềm. Nếu ruthenium được nung nóng đến nhiệt độ 400 độ C, thì nó có thể phản ứng với clo. Kim loại được nung nóng đến 930 độ có thể tương tác với oxy.

Có những kim loại cùng với ruthenium có khả năng tạo ra các hợp kim có độ bền cao. – hợp chất liên kim. Trong các hợp chất, nguyên tố quý thể hiện hóa trị 0-8. Các hợp chất quan trọng nhất có sự tham gia của ruthenium được coi là ruthenium dioxide, ruthenium tetroxide, ruthenium sulfide, và florua của nó.

Là một kim loại nguyên chất, ruthenium có thể được sử dụng làm chất xúc tác với độ chọn lọc cao. Đặc tính này góp phần vào việc kim loại quý có thể được sử dụng để tổng hợp các chất có bản chất hữu cơ và vô cơ.

Ruthenium là một kim loại rắn đẹp, màu sắc của nó phụ thuộc trực tiếp vào phương pháp sản xuất và có thể thay đổi từ xám xanh đến trắng bạc. Do một số đặc điểm, phần tử được coi là duy nhất. Do đặc tính rất mỏng manh, ruthenium có thể dễ dàng bị cọ xát bằng tay, tuy nhiên, nó có độ cứng cao - 6,5 trên thang 10 điểm Mohs.

Ruthenium là một trong những kim loại nhẹ nhất trong nhóm bạch kim., khối lượng riêng của nó là 12,45 g / cm3. Mặt hàng này là khác nhau khúc xạ - Để nó chuyển sang trạng thái lỏng, cần phải có nhiệt độ 2334 độ C. Trong quá trình nóng chảy, các hạt kim loại bay hơi trong hồ quang điện. Quy trình nung ở nhiệt độ cao ngoài trời đòi hỏi sự bay hơi của tetroxide kim loại.

Ruthenium là một chất siêu dẫn. Nguyên tố thứ 44 được đặc trưng bởi giá trị khoa học và thực tiễn lớn, vì nó được coi là một kim loại quý thú vị.

Do thực tế là ruthenium không bị oxy hóa, có màu sắc dễ chịu và bóng nên nó thường được sử dụng trong đồ trang sức. Đồng thời, hàng hóa làm bằng kim loại nguyên chất không tồn tại, vì chúng đang bị thiếu hụt. Platinoid này rất dễ vỡ, do đó nó được dùng làm chất nối hợp kim quý.

Giá thành cao của ruthenium và khả năng nóng chảy kém góp phần khiến nó được sử dụng làm lớp phủ cho đồ trang sức. Sự hiện diện của nó trong đồ trang sức làm cho đồ trang sức titan có khả năng chống ăn mòn cao hơn, và đồ trang sức bằng vàng và bạch kim bền hơn. Ruthenium có thể được sử dụng như một chất phụ gia khiến vàng chuyển sang màu đen.

Các hợp chất Ruthenium đã được tìm thấy ứng dụng của chúng trong sản xuất thủy tinh. Một số loại men có chứa một kim loại quý. Ngoài ra, ruthenium là một phần của lớp phủ huỳnh quang phát sáng do sự hiện diện của nó.

Được biết, ruthenium nhuộm màu các khối u và cho phép chúng nhìn thấy khi kiểm tra cơ thể người. Nhờ anh ta, các bác sĩ nhìn thấy từng tế bào bị ảnh hưởng. Ruthenium cũng được sử dụng trong sản xuất thuốc chữa bệnh lao, cũng như các bệnh truyền nhiễm và bệnh ngoài da. Thật khó để tưởng tượng ngành công nghiệp vũ trụ mà không có kim loại quý này.

Vì ruthenium có khả năng chịu nhiệt nên nó đã trở thành một phần không thể thiếu trong nguyên liệu thô cho các cặp nhiệt điện được sử dụng trong các phép đo nhiệt độ cao.... Trong công nghiệp điện, ruthenium được sử dụng ở dạng tinh khiết. Kim loại này được phủ một lớp nhỏ lên các thành phần vô tuyến để chống ăn mòn. Nhờ cách phun như vậy, các sản phẩm được đặc trưng bởi khả năng xâm nhập của hóa chất, cũng như độ mài mòn cơ học thấp.

Mặc dù trên thực tế, trữ lượng ruthenium trên thế giới là nhỏ với 5.000 tấn, kim loại này được coi là chất thải. Khoáng chất này không được khai thác ở dạng nguyên chất, mà được phân lập trong quá trình sản xuất bạch kim. Kim loại đắt tiền chủ yếu được mua bởi các nhà công nghiệp, nó có giá trị ở thời điểm hiện tại và sẽ được đánh giá cao trong tương lai. Cho đến nay, đã có nhiều trường hợp sử dụng ruthenium để tổng hợp kim cương.

Ngày nay, kim loại quý này đang cố gắng cạnh tranh với bạch kim, iridi và rhodi. Các nhà khoa học tin rằng trong tương lai, có thể kỳ vọng nhiều vào việc sử dụng lớp phủ ruthenium, giúp tăng khả năng chống ăn mòn, hư hỏng cơ học và hóa học của sản phẩm. Một đặc tính độc đáo như vậy của kim loại, như khả năng hấp thụ và truyền hydro, có thể được sử dụng trong tương lai để thu được hydro tinh khiết.

Có rất nhiều sự thật thú vị liên quan đến kim loại màu bạc.

• Ruthenium là kim loại duy nhất được khai thác ở Nga bằng cách khai thác từ các nguyên liệu khoáng.
• Cho đến nay, chưa có ai thành công trong việc thu được 100% ruthenium ổn định, vì nguyên tố này có đặc điểm là hoạt tính hóa học cao.
• Rutheni là một kim loại rất chịu lửa, về đặc điểm này nó chỉ đứng sau Rutheni, osmi, molypden, iridi, vonfram, tantali, niobi.
• Tính độc đáo của ruthenium nằm ở tính đa hóa trị của nó, nó có khả năng thể hiện ở 9 giá trị khác nhau.
• Kim loại quý này không thể hòa tan trong axit và nước cường toan.
• Nguyên tố này được coi là nguyên tố duy nhất có khả năng liên kết nitơ không khí thành một hợp chất hóa học. Một số loại vi khuẩn có khả năng này.
• Trong tự nhiên, có một chất là ruthenium - laurite.
• Một lượng tương đối lớn ruthenium được tìm thấy ở Nga, Canada và Hoa Kỳ.
• Ruthenium là một kim loại hóa trị cao hiếm có với những đặc tính độc đáo. Oxit cao cấp của nó được coi là một chất khá độc.

Xem video tiếp theo để biết thêm thông tin về ruthenium.