เกี่ยวกับรูทีเนียม

ทุกคนคุ้นเคยกับองค์ประกอบของตารางธาตุ อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไป นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบธาตุใหม่ และยังอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับคุณสมบัติของธาตุที่ทราบแล้วด้วย การค้นพบที่น่าทึ่งและน่าสนใจอย่างหนึ่งคือรูทีเนียม ซึ่งมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่เป็นเอกลักษณ์ ดังนั้นจึงมีความสำคัญมากสำหรับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่

รูทีเนียมถือเป็นโลหะที่เบาที่สุดในกลุ่มแพลตตินัมและมีเกียรติน้อยกว่าเช่นกัน องค์ประกอบนี้ถูกค้นพบโดยศาสตราจารย์ Ozanne ซึ่งมีความสนใจในการวิจัยแร่มีค่าของอูราล ผู้วิจัยสรุปว่านอกจากแพลตตินัมแล้ว แร่ยังมีรูทีเนียม พหุนาม พหุนาม องค์ประกอบถูกตั้งชื่อตาม Ozanne ในขณะที่รูทีเนียมได้รับการตั้งชื่อตามรัสเซีย ทัศนคติต่องานของศาสตราจารย์นั้นค่อนข้างสำคัญ ดังนั้นนักเคมีจึงทำการทดลองหลายครั้ง

หลายทศวรรษต่อมา งานของ Ozann ได้รับความสนใจจากศาสตราจารย์วิชาเคมี K.K. Klauss จากมหาวิทยาลัย Kazan เขาพัฒนาการทดลองของตนเองเพื่อสกัดทองคำขาวจากแร่ล้ำค่า

นักวิทยาศาสตร์โซเวียต S.M. Starostin อุทิศเวลาเกือบทั้งชีวิตในการศึกษาโลหะโพลีวาเลนต์นี้ ในการทำงานของเขา เขาได้ข้อสรุปมากมายเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะของรูทีเนียม เช่นเดียวกับความรุนแรงของการแยกจากยูเรเนียมและพลูโทเนียม

รูทีเนียมอยู่ในกลุ่มของโลหะมีตระกูล คุณสมบัติของรูทีเนียมบางส่วนคล้ายกับของเหล็กและออสเมียม องค์ประกอบนี้มีตัวเลขที่ 44 ในตารางธาตุและอยู่ในกลุ่มที่ 8 ของช่วงที่ 5 รูทีเนียมมีมวลอะตอมสัมพัทธ์เท่ากับ 101.07 amuสูตรอิเล็กทรอนิกส์ประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวก 44 นิวเคลียส ภายในมีโปรตอน 44 ตัว นิวตรอน 57 ตัว และอิเล็กตรอน 44 ตัวที่เคลื่อนที่ไปมาใน 5 โคจร

รูทีเนียมไม่ได้เป็นเพียงโลหะเท่านั้น แต่ยังเป็นสารเติมแต่งที่ทำให้ทองมีสีดำ สูตรอิเล็กทรอนิกส์ – 4s 2 p 6 d 7 5s 1 จุดหลอมเหลว - 2250 องศาเซลเซียส นักวิทยาศาสตร์อ้างว่ามีโลหะประมาณ 5,000 ตันในเปลือกโลก ด้วยเหตุนี้และเนื่องจากการสกัดที่ยากด้วยองค์ประกอบที่สูงส่งจึงมีราคาแพง คุณสมบัติของรูทีเนียมแตกต่างจากโลหะอื่น ๆ ดังนั้นจึงมีค่าในหลายอุตสาหกรรม องค์ประกอบสามารถเป็นอันตรายได้เฉพาะในสารประกอบบางชนิดเท่านั้น

คุณสมบัติทางเคมีของโลหะคาซานถือเป็นเรื่องปกติสำหรับตัวแทนของแพลตตินั่ม... เป็นองค์ประกอบเฉื่อยสูงของตารางธาตุซึ่งมีไอโซโทปธรรมชาติ 7 ตัวที่มีความคงตัวสูงและไอโซโทปเทียม 20 ตัวซึ่งมีเลขมวล 92-113

ภายใต้สภาวะอุณหภูมิปกติ รูทีเนียมจะไม่ผ่านกระบวนการออกซิเดชันและการกัดกร่อน เช่นเดียวกับอิทธิพลของกรดและด่าง หากรูทีเนียมถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียสก็สามารถทำปฏิกิริยากับคลอรีนได้ โลหะที่ร้อนถึง 930 องศาสามารถทำปฏิกิริยากับออกซิเจนได้

มีโลหะที่สามารถสร้างโลหะผสมที่มีความทนทานสูงร่วมกับรูทีเนียมได้ – สารประกอบระหว่างโลหะ ในสารประกอบ ธาตุมีตระกูลมีความจุเป็น 0-8 สารประกอบที่สำคัญที่สุดที่มีส่วนร่วมของรูทีเนียมถือเป็นรูทีเนียมไดออกไซด์ รูทีเนียมเตตรอกไซด์ รูทีเนียมซัลไฟด์และฟลูออไรด์

ในฐานะที่เป็นโลหะบริสุทธิ์ รูทีเนียมสามารถใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีความเฉพาะเจาะจงสูง ลักษณะนี้ก่อให้เกิดความจริงที่ว่าโลหะมีตระกูลสามารถใช้สำหรับการสังเคราะห์สารอินทรีย์และอนินทรีย์

รูทีเนียมเป็นโลหะแข็งที่สวยงาม สีของมันขึ้นอยู่กับวิธีการผลิตโดยตรง และสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่สีเทาสีน้ำเงินไปจนถึงสีเงินสีขาว เนื่องจากคุณลักษณะบางอย่าง องค์ประกอบจึงถือว่าไม่ซ้ำกัน เนื่องจากมีความเปราะบางอย่างมาก รูทีเนียมจึงสามารถถูในมือได้ง่าย แต่มีความแข็งสูง - 6.5 ในระดับ Mohs 10 จุด

รูทีเนียมเป็นโลหะที่เบาที่สุดชนิดหนึ่งในกลุ่มแพลตตินัม, ความหนาแน่น 12.45 g / cm3. รายการนี้แตกต่าง การหักเหของแสง - เพื่อให้กลายเป็นของเหลว ต้องใช้อุณหภูมิ 2334 องศาเซลเซียส ในระหว่างการหลอม อนุภาคโลหะจะระเหยในอาร์คไฟฟ้า ขั้นตอนการเผาที่อุณหภูมิสูงแบบเปิดโล่งทำให้เกิดการระเหยของโลหะเตตรอกไซด์

รูทีเนียมเป็นตัวนำยิ่งยวด องค์ประกอบที่ 44 โดดเด่นด้วยคุณค่าทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติที่ยอดเยี่ยม เนื่องจากถือเป็นโลหะมีค่าที่น่าสนใจ

เนื่องจากรูทีเนียมไม่ได้ออกซิไดซ์มีสีและเงางามจึงมักใช้ในเครื่องประดับ ในเวลาเดียวกัน สินค้าที่ทำจากโลหะบริสุทธิ์ไม่มีอยู่จริง เนื่องจากสินค้าเหล่านี้ขาดตลาด แพลทินอยด์นี้มีความเปราะบางจึงถูกใช้เป็นโลหะผสมที่ล้ำค่า

รูทีเนียมมีราคาสูงและการหลอมละลายได้ไม่ดีส่งผลให้ใช้เป็นสารเคลือบสำหรับเครื่องประดับ การปรากฏตัวของมันในเครื่องประดับทำให้เครื่องประดับไททาเนียมทนต่อการกัดกร่อนและเครื่องประดับทองและแพลตตินั่มมีความทนทานมากขึ้น รูทีเนียมสามารถใช้เป็นสารเติมแต่งที่เปลี่ยนเป็นสีดำทองได้

สารประกอบรูทีเนียมพบว่ามีการใช้งานในการผลิตแก้ว เคลือบฟันบางชนิดมีโลหะมีค่า นอกจากนี้ รูทีเนียมยังเป็นส่วนหนึ่งของสารเคลือบเรืองแสงที่เรืองแสงได้เนื่องจากการมีอยู่ของมัน

เป็นที่ทราบกันว่ารูทีเนียมทำให้เกิดคราบเนื้องอกและช่วยให้มองเห็นได้เมื่อตรวจร่างกาย ต้องขอบคุณเขา แพทย์จึงมองเห็นแต่ละเซลล์ที่ได้รับผลกระทบ รูทีเนียมยังใช้ในการผลิตยาสำหรับวัณโรคเช่นเดียวกับโรคติดเชื้อและโรคผิวหนัง เป็นการยากที่จะจินตนาการถึงอุตสาหกรรมอวกาศโดยปราศจากโลหะอันสูงส่งนี้

เนื่องจากรูทีเนียมทนทานต่อความร้อน รูทีเนียมจึงกลายเป็นส่วนประกอบสำคัญของวัตถุดิบสำหรับเทอร์โมคัปเปิลที่ใช้ในระหว่างการตรวจวัดที่อุณหภูมิสูง... ในอุตสาหกรรมไฟฟ้า รูทีเนียมใช้ในรูปแบบบริสุทธิ์ โลหะนี้ถูกนำไปใช้ในชั้นเล็กๆ กับส่วนประกอบวิทยุเพื่อป้องกันการกัดกร่อน ด้วยการฉีดพ่นดังกล่าว ผลิตภัณฑ์จึงมีคุณลักษณะคงกระพันของสารเคมี รวมทั้งการสึกหรอทางกลต่ำ

แม้ว่ารูทีเนียมสำรองของโลกจะมีขนาดเล็กเพียง 5,000 ตัน แต่โลหะก็ถือเป็นของเสีย แร่นี้ไม่ได้ถูกขุดในรูปแบบที่บริสุทธิ์ แต่ถูกแยกออกระหว่างการผลิตแพลตตินั่ม โลหะราคาแพงส่วนใหญ่ซื้อโดยนักอุตสาหกรรมซึ่งมีค่าในปัจจุบันและจะได้รับการชื่นชมในอนาคต จนถึงปัจจุบัน มีหลายกรณีที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าการใช้รูทีเนียมในการสังเคราะห์เพชร

วันนี้ โลหะอันสูงส่งนี้กำลังพยายามแข่งขันกับแพลตตินั่ม อิริเดียม และโรเดียม นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าในอนาคตอาจมีการใช้สารเคลือบรูทีเนียมได้มาก ซึ่งจะช่วยเพิ่มความต้านทานของผลิตภัณฑ์ต่อการกัดกร่อน ความเสียหายทางกลและทางเคมี คุณสมบัติเฉพาะของโลหะ เช่น ความสามารถในการดูดซับและส่งไฮโดรเจน สามารถใช้ในอนาคตเพื่อให้ได้ไฮโดรเจนบริสุทธิ์

มีข้อเท็จจริงที่น่าสนใจมากมายที่เกี่ยวข้องกับโลหะสีเงิน

• รูทีเนียมเป็นโลหะชนิดเดียวที่สกัดในรัสเซียโดยการสกัดจากวัตถุดิบแร่
• จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีใครประสบความสำเร็จในการได้รับรูทีเนียมที่เสถียร 100% เนื่องจากธาตุนี้มีคุณลักษณะทางเคมีสูง
• รูทีเนียมเป็นโลหะที่ทนไฟได้มาก ในลักษณะนี้เป็นอันดับสองรองจากรีเนียม ออสเมียม โมลิบดีนัม อิริเดียม ทังสเตน แทนทาลัม ไนโอเบียม
• ความพิเศษของรูทีเนียมอยู่ในโพลีวาเลนต์ ซึ่งมีความสามารถในการแสดงออกถึง 9 วาเลนซีที่แตกต่างกัน
• โลหะมีตระกูลนี้ไม่สามารถละลายในกรดและกรดกัดทอง
• องค์ประกอบนี้ถือเป็นองค์ประกอบเดียวที่มีความสามารถในการจับไนโตรเจนในอากาศให้เป็นสารประกอบทางเคมี แบคทีเรียบางชนิดมีความสามารถนี้
• ในธรรมชาติมีสารหนึ่งชนิดที่มีรูทีเนียม - ลอไรต์
• พบรูทีเนียมค่อนข้างมากในรัสเซีย แคนาดา และสหรัฐอเมริกา
• รูทีเนียมเป็นโลหะวาเลนซ์สูงที่หายากและมีคุณสมบัติเฉพาะตัว ออกไซด์ที่เหนือกว่าของมันถือเป็นสารที่ค่อนข้างเป็นพิษ

ดูวิดีโอถัดไปสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับรูทีเนียม