• ПОП
• Windows
• Вирусны эсрэг
• Вирусны эсрэг
• График урлаг

Рутений химийн элементийг нээсэн түүх. Рутениум. рутений шинж чанар. Рутенийн хэрэглээ. Олж, нотол

Рутений бол цагаан алтны бүлгийн бүх металлуудаас хамгийн хөнгөн бөгөөд хамгийн бага "язгууртан" юм. Энэ нь магадгүй хамгийн "олон талт" элемент юм (есөн валентын төлөвийг мэддэг). Хагас зуун гаруй жилийн судалгааны түүхтэй хэдий ч өнөөг хүртэл орчин үеийн химичдэд олон асуулт, бэрхшээл тулгарсаар байна. Тэгэхээр химийн элемент болох рутени гэж юу вэ? Эхлэхийн тулд түүхийг товч тоймлон хэлье.

Нууцлаг, баян

Рутений нээлтийн нэр, түүх нь Оростой салшгүй холбоотой. XΙX зууны эхэн үед Оросын эзэнт гүрэнд цагаан алтны хамгийн баялаг ордууд олдсон тухай мэдээ дэлхийн хамтын нийгэмлэгийг баярлуулж, санаа зовж байв. Уралд энэ үнэт металлыг энгийн хүрзээр олборлож болно гэсэн цуу яриа байсан. ОХУ-ын Сангийн сайд Е.Ф.Канкрин цагаан алтнаас зоос цутгах тухай хамгийн дээд зарлигийг Санкт-Петербургийн гаалийн үйлдвэрт илгээснээр баялаг ордууд илэрсэн баримтыг удалгүй баталжээ. Дараагийн жилүүдэд нэг сая хагас зоос (3.6 ба 12 рубль) гүйлгээнд орж, үйлдвэрлэхэд 20 тонн үнэт металл зарцуулжээ.

"Нээлт" Озанна

Дерпт-Юрьевскийн (одоо Тарту) их сургуулийн профессор Готфрид Озанн Уралын үнэт хүдрийн найрлагыг судлах ажлыг эхлүүлжээ. Тэрээр цагаан алт нь олон гишүүнт, олон гишүүнт, рутений гэсэн гурван үл мэдэгдэх металл дагалддаг гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн бөгөөд тэдгээрийн нэрийг Озанн өөрөө өгсөн юм. Дашрамд хэлэхэд тэрээр гурав дахь нь Оросыг хүндэтгэн нэрлэсэн (Латин Рутениас).

Шведийн хамгийн нэр хүндтэй химич Йенс Берзелиус тэргүүтэй Европ даяар Озаннагийн хамт олон профессорын илтгэлийг маш их шүүмжилсэн. Эрдэмтэн өөрийгөө зөвтгөхийн тулд хэд хэдэн туршилтаа давтан хийсэн боловч өмнөх үр дүнд хүрч чадаагүй юм.

Хорин жилийн дараа химийн профессор Карл Карлович Клаус (Казаны их сургууль) Озаннагийн бүтээлийг сонирхож эхлэв. Тэрбээр Төрийн сангийн нарийн бичгийн даргаас хэдэн фунт стерлинг зоосны үлдэгдэл гаргаж, дахин шинжилгээнд оруулахын тулд Зээлийн үйлдвэрийн лабораториос зөвшөөрөл авчээ.

Оросын академич А.Е.Арбузов тэр үед шинэ элементийг нээхийн тулд химич хүнд туйлын хичээл зүтгэл, тэсвэр тэвчээр, ажиглалт, ухаарал, хамгийн гол нь туршилтын нарийн ур чадвар хэрэгтэй байсныг зохиолдоо тэмдэглэсэн байдаг. Дээрх бүх чанарууд нь залуу Карл Клауссын хувьд хамгийн өндөр түвшинд байсан.

Эрдэмтний судалгаанд байсан ба практик үнэ цэнэ- хүдрийн үлдэгдэлээс цэвэр цагаан алтны нэмэлт олборлолт. Туршилт хийх өөрийн төлөвлөгөөг боловсруулсны дараа Клаус хүдрийн материалыг давстай хольж, уусдаг элементүүд болох осми, иридий, палладий гаргаж авсан. Уусдаггүй хэсэг нь төвлөрсөн хүчил ("aqua regia") болон нэрэлтийн холимогт өртсөн. Төмрийн гидроксидын тунадас дотор үл мэдэгдэх металл байгааг олж илрүүлж, эхлээд сульфид хэлбэрээр, дараа нь цэвэр хэлбэрээр (ойролцоогоор 6 грамм) тусгаарлав. Профессор Озанны санал болгосон элемент болох рутений нэрийг хадгалав.

Олж, нотол

Гэвч олж мэдсэн түүх нь тодорхой болсон химийн элементрутений дөнгөж эхэлж байсан. Судалгааны үр дүнг 1844 онд нийтэлсний дараа Клаусыг шүүмжилсэн бороо оржээ. Үл мэдэгдэх Казанийн эрдэмтний дүгнэлтийг дэлхийн хамгийн том химичүүд эргэлзэж хүлээж авсан. Шинэ элементийн дээжийг Берзелиус руу илгээсэн ч нөхцөл байдлыг аварсангүй. Шведийн мастерын хэлснээр Клаусын рутени нь зөвхөн "цэвэр бус иридиумын дээж" байв.

Зөвхөн Карл Карловичийн аналитик химич, туршилтын шинж чанар, хэд хэдэн нэмэлт судалгаа нь эрдэмтэнд түүний хэргийг нотлох боломжийг олгосон юм. 1846 онд нээлт нь албан ёсоор хүлээн зөвшөөрөгдөж, баталгаажсан. Түүний бүтээлийн төлөө Клаус Оросын ШУА-ийн Демидовын шагналыг 10 мянган рублиэр шагнасан. Казанийн профессорын авъяас чадвар, тэсвэр тэвчээрийн ачаар рутений нь платиноидын эгнээнд нэгдэв - Орост нээгдсэн анхны элемент (мөн харамсалтай нь өнөөдөр Оросын химийн сургуулийн цорын ганц элемент).

Цаашдын судалгаа

Ашиглалтын талбарууд

Рутени дахь язгуур металлын бүх шинж чанарууд бүрэн дүүрэн байдаг ч энэ элемент нь үнэт эдлэлийн салбарт өргөн тархсангүй. Энэ нь зөвхөн хайлшийг бэхжүүлж, үнэтэй үнэт эдлэлийг илүү бат бөх болгоход ашиглагддаг.

Хэрэглэсэн рутений хэмжээгээр аж үйлдвэрийн салбаруудыг дараах дарааллаар байрлуулна.

1. Цахим.
2. Цахилгаан химийн.
3. Химийн.

Элементийн катализаторын шинж чанар нь маш их эрэлт хэрэгцээтэй байдаг. Энэ нь гидроциан ба азотын хүчлүүдийн нийлэгжилт, ханасан нүүрсустөрөгч, глицерин үйлдвэрлэх, этиленийг полимержүүлэхэд ашиглагддаг. Металлургийн үйлдвэрт рутений нэмэлтийг зэврэлтээс хамгаалах шинж чанарыг нэмэгдүүлэх, хайлш, химийн болон механик эсэргүүцлийг бэхжүүлэхэд ашигладаг. Рутений цацраг идэвхт изотопууд нь эрдэмтдэд судалгаа хийхэд нь ихэвчлэн тусалдаг.

Элементийн олон нэгдлүүд нь сайн исэлдүүлэгч, будагч бодис болгон ашиглах боломжтой болсон. Ялангуяа хлорид нь гэрэлтэлтийг сайжруулахад ашиглагддаг.

биологийн ач холбогдол

Рутени нь амьд эд эсийн эсэд, ялангуяа булчингийн эдэд (цагаан алтны бүлгийн цорын ганц металл) хуримтлагдах чадвартай. Энэ нь харшлын урвалын хөгжлийг өдөөж, нүд, амьсгалын дээд замын салст бүрхэвчэд сөрөг нөлөө үзүүлдэг.

Анагаах ухаанд үнэт металлыг нөлөөлөлд өртсөн эдийг таних хэрэгсэл болгон ашигладаг. Үүн дээр үндэслэсэн эмийг сүрьеэ, хүний ​​арьсанд нөлөөлдөг янз бүрийн халдварыг эмчлэхэд ашигладаг. Энэ шалтгааны улмаас хүний ​​биед нитратын хэт их агууламжтай (цусны даралт ихсэх, үе мөчний үрэвсэл, септик шок, эпилепси) холбоотой өвчинтэй тэмцэхэд рутений тогтвортой нитрозо цогцолбор үүсгэх чадварыг ашиглах нь маш ирээдүйтэй харагдаж байна.

Хэн буруутай вэ?

Саяхан Баруун Европын эрдэмтэд рутений Ru 106 цацраг идэвхт изотопын агууламж тив даяар нэмэгдэж байна гэсэн мессежээр олон нийтийг ихээхэн бухимдуулж байна.Мэргэжилтнүүд түүний агаар мандалд өөрөө үүсэхийг бүрэн үгүйсгэж байна. Атомын цахилгаан станцаас санамсаргүйгээр ялгарахын зэрэгцээ агаарт цезий, иодын радионуклид байх нь гарцаагүй бөгөөд энэ нь туршилтын мэдээллээр батлагдаагүй байна. Энэхүү изотопын хүний ​​биед үзүүлэх нөлөө нь аливаа цацраг идэвхт элементийн нэгэн адил эд, эрхтнүүдийн цацраг туяа, хорт хавдар үүсэхэд хүргэдэг. Бохирдлын боломжит эх үүсвэрүүд нь Орос, Украин эсвэл Казахстаны нутаг дэвсгэрт оршдог гэж барууны хэвлэлүүд мэдээлж байна.

Хариуд нь Росатомын Харилцаа холбооны газрын төлөөлөгч төрийн корпорацын бүх аж ахуйн нэгж хэвийн горимд ажиллаж, ажиллаж байна гэж мэдэгдэв. Олон улсын атомын энергийн агентлаг (ОУАЭА) өөрийн ажиглалтын мэдээлэлд үндэслэн түүний эсрэг буруутгаж буй бүх буруутгалыг нэрлэжээ. Оросын Холбооны Улсүндэслэлгүй.

Рутений бол Д.И.Менделеевийн химийн элементүүдийн үечилсэн системийн тавдугаар үеийн наймдугаар бүлгийн хажуугийн дэд бүлгийн элемент, атомын дугаар 44. Үүнийг Ru (лат. Рутениум).

Энэ элементийг нээсэн түүх нь 19-р зууны 20-иод оны үед Уралаас цагаан алтны ордууд илэрсэн үед Орост эхэлсэн. Энэхүү нээлтийн тухай мэдээ дэлхий даяар хурдан тархаж, олон улсын зах зээлд ихээхэн түгшүүр, эмх замбараагүй байдал үүсгэв. Гадаадын дамын наймаачдын дунд аймшигт бөөм, цагаан алт олборлогчид шууд хүрзээр шүүдэг цагаан алтны элсний тухай цуу яриа гарч байв. Цагаан алтны ордууд үнэхээр баялаг болж, тэр үед Оросын Сангийн сайд байсан Count Kankrin цагаан алтны зоос гаргахыг тушаажээ. Зоосыг 3.6 ба 12 рублийн мөнгөн тэмдэгтээр цутгаж эхлэв. 1,400,000 цагаан алтан зоос гаргасан бөгөөд үүнд 20 гаруй тонн уугуул цагаан алт ашигласан байна.

Канкрин зоос цутгах тушаал өгсөн жил Юрьевын их сургуулийн профессор Озанн Уралын цагаан алтны дээжийг судалж үзээд цагаан алт гурван шинэ металл дагалддаг гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Озанн тэдний нэгийг хагас гүйлт, хоёр дахь нь олон гишүүнт, гурав дахь нь Латин нэрийг хүндэтгэн нэрлэжээ. Орос - Рутениум нь рутени хэмээх нэр өгсөн. Озаннагийн "нээлт"-ийг химич нар итгэлгүй угтав. Тэр үед үнэхээр дэлхий даяар эрх мэдэлтэй байсан Шведийн химич Берзелиус ялангуяа эсэргүүцэж байв. Озанн, Берзелиус хоёрын хооронд үүссэн маргааныг Казанийн их сургуулийн химийн профессор К.К.Клаус шийдвэрлэх үүрэг хүлээв. Клаус цагаан алтны зоос цутгаснаас бага хэмжээний үлдэгдлийг хүлээн авсны дараа тэдгээрийн дотор шинэ металл олсон бөгөөд үүний ард Озанны санал болгосон рутений нэрийг хадгалав. 1844 оны 9-р сарын 13-нд Клаус Шинжлэх ухааны академид шинэ элемент ба түүний шинж чанарын талаар илтгэл тавив. 1845 онд Клаусын "Уралын цагаан алтны хүдэр ба рутений металлын үлдэгдлийн химийн судалгаа" гэсэн тайлан тусдаа ном болгон хэвлэгджээ. "... Бага хэмжээний материал судалсан - зургаан граммаас илүүгүй бүрэн цэвэр металл"Судалгаагаа үргэлжлүүлэхийг надад зөвшөөрөөгүй" гэж Клаус номондоо бичжээ. Гэсэн хэдий ч шинэ металлын шинж чанарын талаар олж авсан өгөгдөл нь Клаус химийн шинэ элементийг нээсэн гэдгээ баттай зарлах боломжийг олгосон.

Гадаадын эрдэмтдийг шинэ элементийн нээлттэй танилцуулахыг хүссэн Клаус металлын дээжийг Берзелиус руу илгээжээ. Берзелиусын хариулт хамгийн багадаа хачирхалтай байв. Гартаа байх шинэ элементүл хөдлөх хөрөнгийн нарийвчилсан тайлбарын хамт тэрээр Клаусын саналтай санал нийлэхгүй байна. Берзелиус Клаусаас хүлээн авсан металл бол "цэвэр бус иридиумын дээж" гэж мэдэгджээ. Дараа нь Берзелиус алдаагаа хүлээн зөвшөөрөхөөс өөр аргагүй болсон.

Цагаан алтны металлыг салгаж, тэдгээрийг цэвэр хэлбэрээр нь олж авах (цэвэршүүлэх) нь маш их юм хэцүү даалгавар, энэ нь маш их хөдөлмөр, цаг хугацаа, үнэтэй урвалж, түүнчлэн өндөр ур чадвар шаарддаг. Төрөлхийн цагаан алт, цагаан алтны "хаягдал" болон бусад материалыг эхлээд бага дулаанаар "хааны архи" -аар эмчилдэг. Энэ тохиолдолд цагаан алт, палладий нь H2 ба H2, зэс, төмөр, никель - CuCl2, FeCl3, NiCl2 хлорид хэлбэрээр уусмал руу бүрэн ордог. Rhodium болон iridium нь H3 ба H2 хэлбэрээр хэсэгчлэн уусдаг. Усны бүсэд уусдаггүй үлдэгдэл нь осмигийн иридиумтай нэгдэл, түүнчлэн холбогдох эрдэс бодисуудаас (кварц SiO2, хромын төмрийн хүдэр FeCr2O4, соронзон төмрийн хүдэр Fe3O4 гэх мэт) бүрдэнэ.Уусмалыг шүүсний дараа цагаан алтнаас аммиакаар тунадаг. хлорид. Гэсэн хэдий ч аммонийн гексахлорплатинатын тунадас нь бага зэрэг уусдаг аммонийн гексахлориридит (IV) (NH4) 2 үүсгэдэг иридий агуулаагүй байхын тулд Ir (IV) -ийг Ir (III) болгон багасгах шаардлагатай. Энэ нь жишээлбэл, нишингийн сахар C12H22O14 (I.I. Chernyaev-ийн арга) нэмэх замаар хийгддэг. Аммонийн гексахлориридит (III) нь усанд уусдаг, аммонийн хлорид нь тунадас үүсгэдэггүй. Аммонийн гексахлорплатинатын тунадасыг шүүж, угааж, хатааж, шохойжуулна. Үүссэн цагаан алтны хөвөнг шахаж, дараа нь хүчилтөрөгч-устөрөгчийн дөл эсвэл цахилгаан өндөр давтамжийн зууханд хайлуулна. Аммонийн гексахлорплатинатаас палладий, родий, иридиумыг шүүлтүүрээс гаргаж авдаг; Иридиум, осми, рутени нь иридиумын хайлшаас тусгаарлагддаг. Үүнд шаардлагатай химийн үйл ажиллагаа нь маш нарийн төвөгтэй байдаг. Одоогийн байдлаар цагаан алтны металлын гол эх үүсвэр нь зэс-никель сульфидын хүдэр юм. Тэдний нарийн төвөгтэй боловсруулалтын үр дүнд "барзгар" гэж нэрлэгддэг металлууд - бохирдсон никель, зэсийг хайлуулдаг. Электролитийн аргаар цэвэршүүлэх явцад үнэт металлууд нь анодын лаг хэлбэрээр хуримтлагддаг бөгөөд үүнийг цэвэршүүлэхэд илгээдэг.

Үүнийг олборлоход рутений чухал эх үүсвэр нь цөмийн материалын задралын хэсгүүдээс (плутони, уран, торий) тусгаарлах явдал бөгөөд ашигласан түлшний саваа дахь агууламж нь нэг тонн "шатсан" цөмийн түлш тутамд 250 грамм хүрдэг.

Галд тэсвэртэй байдлын хувьд (Tmelt 2250 ° C) рутени нь зөвхөн хэд хэдэн элементээс доогуур байдаг - рений, осми, вольфрам.

Рутенийн хамгийн үнэ цэнэтэй шинж чанарууд нь галд тэсвэртэй, хатуулаг, химийн эсэргүүцэл, зарим химийн урвалыг хурдасгах чадвар юм. 3+, 4+, 8+ валенттай нэгдлүүд нь хамгийн онцлог шинж чанартай байдаг. Энэ нь нарийн төвөгтэй нэгдлүүд үүсгэх хандлагатай байдаг. Энэ нь катализатор, цагаан алт металлын хайлш, хурц үзүүр, контакт, электрод, үнэт эдлэлийн материал болгон ашигладаг.

Рутени ба осми нь хэврэг бөгөөд маш хатуу байдаг. Хүчилтөрөгч ба хүчтэй исэлдүүлэгч бодисын нөлөөн дор RuO4 ба OsO4 исэлүүдийг үүсгэдэг. Эдгээр нь бага хайлдаг шар талстууд юм. Хоёр нэгдлийн уур нь хурц, тааламжгүй үнэртэй бөгөөд маш хортой байдаг. Энэ хоёр нэгдлүүд нь хүчилтөрөгчөөс амархан татгалзаж, RuO2, OsO2 эсвэл металл болж буурдаг. Шүлттэй үед RuO4 нь давс (рутенат) өгдөг: 2Ru04 + 4KOH = 2K2RuO4 + 2H2O + O2

• Рутений (0.1%) бага зэрэг нэмсэн нь титаны зэврэлтээс хамгаалах чадварыг нэмэгдүүлдэг.
• Платинумтай хайлш нь элэгдэлд тэсвэртэй цахилгаан контактуудыг хийхэд ашиглагддаг.
• Олон тооны химийн урвалын катализатор. Орбитын станцуудын ус цэвэршүүлэх системд катализатор болох рутений маш чухал газар юм.

Өрөөний температурт атмосферийн азотыг катализатороор холбох рутений чадвар нь бас өвөрмөц юм.

Рутений ба түүний хайлшийг сансар огторгуйн инженерчлэлд халуунд тэсвэртэй бүтцийн материал болгон ашигладаг бөгөөд 1500 ° C хүртэл температур нь хамгийн сайн хайлшмолибден ба вольфрам (бас исэлдэлтийн эсэргүүцэл өндөртэй давуу талтай).

Сүүлийн жилүүдэд рутений ислийг 700 Фарад/грамм цахилгаан эрчим хүчний багтаамжтай суперконденсатор үйлдвэрлэх материал болгон өргөнөөр судалж байна.

Графеныг ургуулахын тулд рутений хэрэглээ

Brookhaven National Laboratory (АНУ)-ын судлаачид Ru(0001) гадаргуу дээрх графены эпитаксиаль өсөлтийн үед макроскопийн графений бүсүүд үүсдэг болохыг харуулсан. Энэ тохиолдолд өсөлт нь давхаргаар дамждаг бөгөөд эхний давхарга нь субстраттай нягт холбоотой байдаг ч хоёр дахь давхарга нь түүнтэй бараг харьцдаггүй бөгөөд графены бүх өвөрмөц шинж чанарыг хадгалдаг.

Синтез нь рутений нүүрстөрөгчийн уусах чадвар нь температураас ихээхэн хамаардаг гэсэн баримт дээр суурилдаг. 1150°С-т рутений нүүрстөрөгчөөр ханасан ба температур 825°С хүртэл буурахад нүүрстөрөгч гадаргуу дээр гарч ирснээр 100 μм-ээс их хэмжээтэй графен арлууд үүсдэг. Арлууд ургаж, нэгдэж, дараа нь хоёр дахь давхаргын өсөлт эхэлдэг.

Рутений (цагаан алтны хүдрийн агууламжийн дагуу) нь цагаан алтны металлуудын дунд хамгийн ховор байдаг. Үүнийг Казанийн профессор Клаус нээсэн бөгөөд 1844 онд Уралын цагаан алтны хүдрийн үлдэгдлээс шинэ элементийг олсон бөгөөд түүнийг рутений гэж нэрлэсэн (хожуу Латин Рутениа - Оросоос). Клаус цэвэр рутений хүлээн авч, химийн шинж чанарыг нь судалж, атомын жинг нь тодорхойлж, рутений - родий - палладий, осми - иридиум - платин гурвалуудын ижил төстэй байдлыг онцлон тэмдэглэв.
Рутени бол цагаан алтны хиймэл дагуул юм. Энэ нь гол төлөв osmiridium-д агуулагддаг - цагаан алтны хүдрийг aqua regia-тай салгасны дараа үлдэгдэл. Маш ховор тохиолдолд бие даасан ашигт малтмал хэлбэрээр олддог - лаурит, осми агуулсан рутений сульфид RuS 2.

Баримт бичиг:

Платиныг цэвэршүүлэх эсвэл зэсийг цахилгаанаар цэвэршүүлэхэд үүссэн үлдэгдэл нь (NH 4) 2 болж хувирдаг бөгөөд энэ нь RuO 2 болж кальцилагдсан бөгөөд сүүлийнх нь устөрөгчөөр багасдаг.
Коллоид төлөвт рутениумыг араб бохь эсвэл акролеинтай хамт гидразинээр давсыг нь багасгаж авах боломжтой.
Одоогийн байдлаар атомын цахилгаан станцын ашигласан түлш нь рутений эх үүсвэр болж чаддаг, учир нь энэ нь цөмийн материалын (плутони, уран, тори) задралын бүтээгдэхүүний нэг юм.

Физик шинж чанарууд:

Рутени нь үйлдвэрлэх аргаасаа хамааран маш өндөр хатуулагтай уйтгартай саарал эсвэл мөнгөлөг цагаан гялалзсан металл юм; гэхдээ энэ нь маш эмзэг тул амархан нунтаглаж нунтаг болно. Энэ нь маш галд тэсвэртэй бөгөөд цагаан алтнаас хамаагүй өндөр температурт хайлдаг. Хайлах явцад цахилгаан нуман дээр Ру нэгэн зэрэг ууршдаг. Энэ нь агаарт хүчтэй шохойжсоны дараа хийн үе шатанд ордог боловч энэ тохиолдолд нисдэг металл биш, харин маш өндөр температурт тогтвортой байдаг тетроксид юм.

Химийн шинж чанар:

Агаар мандлын хүчилтөрөгч байхгүй үед ямар ч хүчил, тэр ч байтугай aqua regia ч рутенид нөлөөлдөг. Гэсэн хэдий ч агаар агуулсан давсны хүчил нь ердийн температурт аажмаар уусдаг бөгөөд 125 ° (битүүмжилсэн хоолойд) бүр хурдан уусдаг. Агаарт халах үед рутений гадаргуугийн исэлдэлтийн улмаас хар өнгөтэй болдог. Фтор нь улаан дулааны температураас доогуур нунтаг рутени дээр, харин хлор нь улаан халуунд үйлчилдэг. Нунтаг рутени нь зөвхөн тусгай нөхцөлд хүхэртэй урвалд ордог. Фосфортой хамт RuP 2 ба RuP ба Ru 2 P нэгдлийг үүсгэдэг; хүнцэл, түүнчлэн цагаан алт, рутений нь диарсенид RuAs 2 өгдөг. Хүчилтөрөгч эсвэл хүчилтөрөгчийг амархан ялгаруулдаг бодис байгаа шүлтүүд, жишээлбэл, KOH-ийн KNO 3 эсвэл K 2 CO 3-ийн KCIO 3-тай холимог, түүнчлэн хэт исэл, жишээлбэл Na 2 O 2 эсвэл BaO 2, өндөр температурт рутений дээр хүчтэй үйлчилж, неем рутенатууд(VI) M 1 2 RuO 4 үүсгэнэ. Tc 2 O 7.

Хамгийн чухал холболтууд:

Рутений давхар исэл RuO 2 нь нунтаг рутени, хлорид эсвэл түүний сульфидыг хүчилтөрөгчийн урсгалд халааж хөх-хар нунтаг хэлбэрээр гаргаж авдаг. RuO 2 нь бага температурт устөрөгчөөр буурдаг; маш өндөр температурт RuO 2 нь рутени ба хүчилтөрөгч болж задарч эхэлдэг.
Рутенийн тетроксид RuO 4 нь шүлтлэг металлын рутенатын уусмалаар дамжуулан хлорыг нэвтрүүлэх эсвэл рутений давсны уусмалд илүүдэл шүлт нэмэх замаар олж авдаг; Энэ нь шар өнгийн зүү үүсгэдэг бөгөөд 25 ° -т хайлж, улбар шар шингэн болж хувирдаг. Халах үед ойролцоогоор 108 °, RuO 4 c хүчтэй дэлбэрэлт RuO 2 ба O 2 болж задардаг. Рутений тетроксид нь органик бодисуудтай маш хүчтэй урвалд ордог бөгөөд архитай харьцах нь дэлбэрэлтээр явагддаг.
Рутенийн пентакарбонил Ru(CO) 5 дэгдэмхий шингэн, агаарт гал авалцдаг. Энэ нь шил, керамик, металл дээр Ru бүрээсийг түрхэхэд хэрэглэгддэг.
Рутений цогц нэгдлүүдмаш олон байдаг. Ялангуяа энэ нь молекул азот гэх мэт ер бусын лигандтай ч гэсэн тэдгээрийн дотор холбоо үүсгэж, жишээлбэл, Cl 2 нэгдлийг үүсгэдэг.

Хэрэглээ:

Катализатор, гоёл чимэглэлийн болон хамгаалалтын бүрхүүл, хайлш үйлдвэрлэх. Рутенийн жижиг нэмэлтүүд нь ерөнхийдөө хайлшны зэврэлтэнд тэсвэртэй, бат бөх, хатуулгийг нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь элэгдэлд тэсвэртэй цахилгаан контактыг үйлдвэрлэхэд үнэ цэнэтэй юм.
Рутений жилийн үйлдвэрлэл 2009 онд ойролцоогоор 18 тонн гэж тооцоолсон.

Г.Эльфимова

Мөн үзнэ үү:
Федоренко N.V. КККлаус: Рутенийн нээлт.Сургуулийн хими, 1977, №4
Шульчус А. Рутений нээсэн хэд хэдэн түүх.Хими сургууль дээр, 2010, №9, 79-р тал.

Өгүүллэг

нэрний гарал үүсэл

Баримт

Рутенийг цагаан алт, цагаан алтны металлыг цэвэршүүлснээс "хаягдал" болгон авдаг.

Үүнийг олборлоход рутений чухал эх үүсвэр нь цөмийн материалын задралын хэсгүүдээс (плутони, уран, тори) тусгаарлах явдал бөгөөд ашигласан түлшний саваа дахь агууламж нь нэг тонн ашигласан цөмийн түлш тутамд 250 грамм хүрдэг.

Мөн молибдений нейтрон цацрагийг ашиглан технециум-99-аас рутений гарган авах технологийг боловсруулсан.

Үйлдвэрлэл, нөөц, үнэ

Физик ба химийн шинж чанар

Изотопын найрлага

Байгалийн рутени нь долоон тогтвортой изотоптой:

96 Ru (5.7% масс), 98 Ru (2.2%), 99 Ru (12.8%), 100 Ru (12.7%), 101 Ru (13%), 102 Ru (31, 3%), 104 Ru (18.3) %).

Физик шинж чанарууд

Галд тэсвэртэй байдлын хувьд ( Т pl \u003d 2334 ° C) рутени нь цөөхөн элементийн дараа хоёрдугаарт ордог - рений, осми, молибден, иридий, вольфрам, тантал, ниобий.

Химийн шинж чанар

Рутени бол өндөр идэвхгүй металл юм.

органик бус нэгдлүүд

Рутений органик хими

Рутени нь олон тооны органик металлын нэгдлүүдийг үүсгэдэг бөгөөд идэвхтэй катализатор юм.

Өргөдөл

• Рутений (0.1%) бага зэрэг нэмсэн нь титаны зэврэлтээс хамгаалах чадварыг нэмэгдүүлдэг.
• Платинумтай хайлш нь элэгдэлд тэсвэртэй цахилгаан контактуудыг хийхэд ашиглагддаг.
• Рутений давхар исэл ба висмутын рутенатыг зузаан хальсан резисторуудад ашигладаг. Электроникийн эдгээр хоёр хэрэглээ нь үйлдвэрлэсэн рутений 50 орчим хувийг хэрэглэдэг.
• Олон тооны химийн урвалын катализатор. Орбитын станцуудын ус цэвэршүүлэх системд катализатор болох рутений маш чухал газар юм.
• Ruthenium red en-ийг ионы сувгуудыг судлахад өрсөлдөх чадвартай антагонист болгон ашигладаг (CatSper1, TASK, RyR1, RyR2, RyR3, TRPM6, TRPM8, TRPV1, TRPV2, TRPV3, TRPV4, TRPV5, TRPV6, TRPA1, CPMCCa2m) .

Өрөөний температурт атмосферийн азотыг катализатороор холбох рутений чадвар нь бас өвөрмөц юм. 2018 онд Миннесотагийн их сургуулийн судлаачдын туршилтаар хийсэн нээлт нь рутений химийн элемент нь өрөөний температурт өвөрмөц соронзон шинж чанартай дөрөв дэх элемент болохыг харуулж байна. Саяхныг хүртэл 8 хэмээс дээш температурт соронзон шинж чанараа алддаг төмөр (Fe), кобальт (Ко), никель (Ni), зарим талаараа гадолиниум (Gd) гэсэн гурван тогтвортой соронзон элементийг хүмүүс мэддэг байсан. Шинэ соронзон материалыг нээсэн нь шинэ төрлийн мэдрэгч, хадгалах төхөөрөмж, мэдээлэл боловсруулах болон бусад олон электрон болон цахилгаан механик төхөөрөмжүүдийг хөгжүүлэхэд хүргэж болзошгүй юм. Материалын соронзон шинж чанарыг ашигладаг уламжлалт технологиос гадна шинэ соронзон материал гарч ирэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Цаашдын хөгжилспинтроник гэх мэт хэд хэдэн шинэ чиглэлүүд. Нимгэн хальс ургуулах, нано бүтэц бий болгох технологи нь байгалийн гаралтай ижил материалд байдаггүй өвөрмөц шинж чанартай материал үйлдвэрлэх боломжтой түвшинд аль хэдийн хүрсэн нь үүнд таатай байх болно.

Рутени ба түүний хайлш нь сансар огторгуйн инженерчлэлд өндөр температурт бүтцийн материал болгон ашигладаг бөгөөд 1500 ° C хүртэл температур нь молибден, вольфрамын хамгийн сайн хайлшаас илүү бат бөх байдаг (исэлдэлтийн эсэргүүцлийн давуу талтай).

Физиологийн үйлдэл ба биологийн үүрэг

Рутени нь ул мөр элемент юм шиг санагддаг. Энэ бол амьд организмын найрлагад байдаг цорын ганц цагаан алт металл юм (зарим эх сурвалжийн дагуу энэ нь бас цагаан алт юм). Энэ нь голчлон булчингийн эдэд төвлөрдөг.