Alles über Ruthenium
Die Elemente des Periodensystems sind jedem bekannt, im Laufe der Zeit entdecken Wissenschaftler jedoch neue und beschreiben auch detailliert die Eigenschaften der bereits bekannten. Eine der bemerkenswerten und interessanten Entdeckungen ist Ruthenium, das über einzigartige magnetische Eigenschaften verfügt und daher für Wissenschaft und moderne Technologie von großer Bedeutung ist.
Was ist das?
Ruthenium gilt als das leichteste Metall der Platingruppe und ist auch weniger edel. Das Element wurde von Professor Ozanne entdeckt, der sich für die Erforschung der Uraler Edelerze interessierte. Der Forscher kam zu dem Schluss, dass das Erz neben Platin Ruthenium, Polynom, Polynom enthält. Die Elemente wurden nach Ozanne benannt, während Ruthenium nach Russland benannt wurde. Die Einstellung zur Arbeit des Professors war recht kritisch, deshalb führte der Chemiker mehrmals Experimente durch.
Einige Jahrzehnte später weckte Ozanns Arbeit das Interesse des Chemieprofessors K. K. Klauss von der Kazan University. Er entwickelte eigene Experimente, um Platin aus dem kostbaren Erz zu gewinnen.
Der sowjetische Wissenschaftler S. M. Starostin widmete fast sein ganzes Leben der Erforschung dieses mehrwertigen Metalls. Im Laufe seiner Arbeit hat er viele Rückschlüsse auf die charakteristischen Eigenschaften von Ruthenium sowie die Schwere seiner Trennung von Uran und Plutonium gezogen.
Ruthenium gehört zur Klasse der Edelmetalle, seine Eigenschaften ähneln teilweise denen von Eisen und Osmium. Das Element hat die 44. Zahl im Periodensystem und steht in der 8. Gruppe der 5. Periode. Ruthenium hat eine relative Atommasse von 101,07 amu.Seine elektronische Formel umfasst 44 positiv geladene Kerne, in denen sich 44 Protonen, 57 Neutronen sowie 44 Elektronen befinden, die sich auf 5 Bahnen bewegen.
Eigenschaften
Ruthenium ist nicht nur ein Metall, sondern auch ein Zusatzstoff, der Gold seine schwarze Farbe verleiht. Seine elektronische Formel – 4s 2 p 6 d 7 5s 1, Schmelzpunkt - 2250 Grad Celsius. Wissenschaftler behaupten, dass sich etwa 5.000 Tonnen dieses Metalls in der Erdkruste befinden. Aus diesem Grund und auch wegen der schwierigen Gewinnung ist das Edelelement teuer. Die Eigenschaften von Ruthenium unterscheiden sich von denen anderer Metalle, daher wird es in vielen Branchen geschätzt. Das Element kann nur in einigen Verbindungen schädlich sein.
Chemisch
Die chemischen Eigenschaften des Kasaner Metalls gelten als typisch für Vertreter von Platin... Es ist ein sehr inertes Element des Periodensystems, das 7 natürliche Isotope mit hoher Stabilität und 20 künstliche mit Massenzahlen von 92-113 aufweist.
Ruthenium unterliegt unter normalen Temperaturbedingungen keinen Oxidations- und Korrosionsprozessen sowie dem Einfluss von Säure und Alkali. Wird Ruthenium auf eine Temperatur von 400 Grad Celsius erhitzt, kann es mit Chlor reagieren. Auf 930 Grad erhitztes Metall kann mit Sauerstoff interagieren.
Es gibt Metalle, die zusammen mit Ruthenium in der Lage sind, hochbeständige Legierungen zu bilden. – intermetallische Verbindungen. In Verbindungen weist das Edelelement eine Wertigkeit von 0-8 auf. Als bedeutendste Verbindungen mit Beteiligung von Ruthenium gelten Rutheniumdioxid, Rutheniumtetroxid, Rutheniumsulfid und sein Fluorid.
Als reines Metall kann Ruthenium mit hoher Selektivität als Katalysator eingesetzt werden. Diese Eigenschaft trägt dazu bei, dass das Edelmetall zur Synthese von Substanzen organischer und anorganischer Natur verwendet werden kann.
Darüber hinaus kann es als ausgezeichnetes Sorptionsmittel für Wasserstoff fungieren.
Physisch
Ruthenium ist ein schönes massives Metall, seine Farbe hängt direkt von der Herstellungsmethode ab und kann von graublau bis silberweiß variieren. Aufgrund einiger Eigenschaften gilt das Element als einzigartig. Aufgrund seiner extremen Zerbrechlichkeit lässt sich Ruthenium leicht in der Hand reiben, hat jedoch eine hohe Härte - 6,5 auf der 10-Punkte-Mohs-Skala.
Ruthenium ist eines der leichtesten Metalle der Platingruppe., seine Dichte beträgt 12,45 g / cm3. Dieser Artikel ist anders Feuerfestigkeit - Damit es in einen flüssigen Zustand übergeht, ist eine Temperatur von 2334 Grad Celsius erforderlich. Beim Schmelzen verdampfen Metallpartikel im Lichtbogen. Das Hochtemperatur-Kalzinierungsverfahren im Freien beinhaltet die Verflüchtigung des Metalltetroxids.
Ruthenium ist ein Supraleiter. Das 44. Element zeichnet sich durch einen hohen wissenschaftlichen und praktischen Wert aus, da es als interessantes Edelmetall gilt.
Wo wird es verwendet?
Aufgrund der Tatsache, dass Ruthenium nicht oxidiert, eine angenehme Farbe und einen angenehmen Glanz hat, wird es häufig in Schmuck verwendet. Gleichzeitig gibt es keine Ware aus reinem Metall, da sie knapp ist. Dieses Platinoid ist zerbrechlich und wird daher als Ligatur aus Edellegierungen verwendet.
Die hohen Kosten von Ruthenium und seine schlechte Schmelzbarkeit tragen zu seiner Verwendung als Beschichtung für Schmuck bei. Seine Anwesenheit in Schmuck macht Titanschmuck korrosionsbeständiger und Gold- und Platinschmuck haltbarer. Ruthenium kann als Additiv verwendet werden, das sich goldschwarz färbt.
Rutheniumverbindungen haben ihre Anwendung in der Glasherstellung gefunden. Einige Emails enthalten ein Edelmetall. Darüber hinaus ist Ruthenium Teil der fluoreszierenden Beschichtung, die aufgrund seiner Anwesenheit leuchtet.
Medizin verwendet einen roten Rutheniumfarbstoff.Es unterscheidet bestimmte Gewebearten, die unter einem Mikroskop untersucht werden können.
Es ist bekannt, dass Ruthenium Tumore färbt und sie bei der Untersuchung des menschlichen Körpers sichtbar macht. Dank ihm sehen Ärzte jede der betroffenen Zellen. Ruthenium wird auch bei der Herstellung von Arzneimitteln gegen Tuberkulose sowie bei Infektions- und Hautkrankheiten verwendet. Dieses Edelmetall ist aus der Raumfahrt nicht mehr wegzudenken.
Da Ruthenium hitzebeständig ist, ist es ein fester Bestandteil des Rohmaterials für Thermoelemente, die bei Hochtemperaturmessungen verwendet werden.... In der Elektroindustrie wird Ruthenium in reiner Form verwendet. Dieses Metall wird in einer kleinen Schicht auf Funkkomponenten aufgetragen, um eine Korrosionsschutzwirkung zu erzielen. Dank dieses Spritzens zeichnen sich die Produkte durch chemische Unverwundbarkeit sowie geringen mechanischen Verschleiß aus.
Produktionsaussichten
Trotz der Tatsache, dass die Weltreserven an Ruthenium mit 5.000 Tonnen gering sind, gilt das Metall als Abfall. Dieses Mineral wird nicht in reiner Form abgebaut, sondern bei der Platinproduktion isoliert. Teures Metall wird hauptsächlich von Industriellen gekauft, es ist derzeit wertvoll und wird in Zukunft geschätzt. Bis heute sind Fälle bekannt, in denen Ruthenium zur Synthese von Diamanten verwendet wird.
Schon heute versucht dieses Edelmetall, mit Platin, Iridium und Rhodium zu konkurrieren. Wissenschaftler gehen davon aus, dass in Zukunft viel von der Verwendung einer Rutheniumbeschichtung zu erwarten ist, die die Beständigkeit des Produkts gegen Korrosion, mechanische und chemische Beschädigungen erhöht. Eine so einzigartige Eigenschaft eines Metalls, wie die Fähigkeit, Wasserstoff zu sorbieren und zu übertragen, kann in Zukunft genutzt werden, um reinen Wasserstoff zu erhalten.
Interessante Fakten
Es gibt viele interessante Fakten, die mit silberfarbenem Metall verbunden sind.
- Ruthenium ist das einzige Metall, das in Russland durch Gewinnung aus mineralischen Rohstoffen gewonnen wurde.
- Bisher ist es noch nicht gelungen, Ruthenium zu 100 % stabil zu erhalten, da sich das Element durch eine hohe chemische Aktivität auszeichnet.
- Ruthenium ist ein sehr feuerfestes Metall, in dieser Eigenschaft steht es nach Rhenium, Osmium, Molybdän, Iridium, Wolfram, Tantal, Niob an zweiter Stelle.
- Die Einzigartigkeit von Ruthenium liegt in seiner Polyvalentität, es hat die Fähigkeit, sich in 9 verschiedenen Wertigkeiten zu manifestieren.
- Dieses Edelmetall ist in Säure und Königswasser nicht löslich.
- Dieses Element gilt als das einzige, das Luftstickstoff in eine chemische Verbindung binden kann. Einige Arten von Bakterien haben diese Fähigkeit.
- In der Natur gibt es eine Substanz mit Ruthenium - Laurit.
- Relativ große Mengen an Ruthenium werden in Russland, Kanada und den Vereinigten Staaten gefunden.
- Ruthenium ist ein seltenes hochvalentes Metall mit einzigartigen Eigenschaften. Sein überlegenes Oxid gilt als ziemlich giftige Substanz.
Ruthenium kann in Form eines starken Oxidationsmittels brennbare Stoffe entzünden.
Weitere Informationen zu Ruthenium finden Sie im nächsten Video.