Kõik ruteeniumi kohta

Perioodilisuse tabeli elemendid on kõigile tuttavad, kuid aja jooksul avastavad teadlased uusi ja kirjeldavad üksikasjalikult ka juba teadaolevate omadusi. Üks tähelepanuväärseid ja huvitavaid avastusi on ruteenium, millel on ainulaadsed magnetilised omadused ja mis on seetõttu teaduse ja kaasaegse tehnoloogia jaoks väga oluline.

Ruteeniumi peetakse plaatinarühma metallidest kõige kergemaks ja seda iseloomustab ka väiksem õilsus. Selle elemendi avastas professor Ozann, kes oli huvitatud Uurali väärismaakide uurimisest. Teadlane jõudis järeldusele, et maak sisaldab lisaks plaatinale ruteeniumi, semiraane ja polünoome. Elemendid said nime Ozanne'i järgi, ruteenium aga Venemaa järgi. Suhtumine professori töösse oli üsna kriitiline, nii et keemik tegi katseid korduvalt.

Mõnikümmend aastat hiljem äratas Ozanne’i töö Kaasani ülikooli keemiaprofessor K.K.Klaussi huviorbiiti. Ta töötas välja oma katsed plaatina ekstraheerimiseks väärismaagist.

Nõukogude teadlane S.M. Starostin pühendas peaaegu kogu oma elu selle multivalentse metalli uurimisele.Oma töö käigus tegi ta palju järeldusi ruteeniumi iseloomulike tunnuste, aga ka selle uraanist ja plutooniumist eraldamise tõsiduse kohta.

Ruteenium kuulub väärismetallide klassi, selle omadused on osaliselt sarnased raua ja osmiumi omadustega. Elemendil on perioodilisuse tabelis 44. number ja see on 5. perioodi 8. rühmas. Ruteeniumi suhteline aatommass on 101,07 amü. Selle elektrooniline valem sisaldab 44 positiivselt laetud tuuma, mille sees on 44 prootonit, 57 neutronit ja 44 elektroni, mis liiguvad 5 orbiidil.

Ruteenium pole mitte ainult metall, vaid ka lisand, mis annab kullale musta värvi. Selle elektrooniline valem – 4 s 2 p 6 d 7 5 s 1, sulamistemperatuur - 2250 kraadi Celsiuse järgi. Teadlaste sõnul on seda metalli maakoores umbes 5000 tonni. Sel põhjusel ja ka raske väljatõmbe tõttu on üllas element kallis. Ruteeniumi omadused erinevad teiste metallide omadustest, seetõttu hinnatakse seda paljudes tööstusharudes. Element võib olla kahjulik ainult mõnes ühendis.

Kaasani metalli keemilisi omadusi peetakse plaatina esindajatele tüüpiliseks. See on perioodilisuse tabeli väga inertne element, millel on 7 kõrge stabiilsusega looduslikku isotoopi ja 20 kunstlikku isotoopi massinumbritega 92-113.

Tavalistes temperatuuritingimustes ei allu ruteenium oksüdatsiooni- ja korrosiooniprotsessidele, samuti hapete ja leeliste mõjule. Kui ruteeniumi kuumutada temperatuurini 400 kraadi Celsiuse järgi, on see võimeline reageerima klooriga. 930 kraadini kuumutatud metall võib hapnikuga suhelda.

On metalle, mis koos ruteeniumiga on võimelised looma väga vastupidavaid sulameid. – intermetallikud. Ühendites on vääriselemendi valents 0–8. Ruteeniumdioksiidi, ruteeniumtetraoksiidi, ruteeniumsulfiidi ja ruteeniumfluoriidi peetakse kõige olulisemateks ruteeniumi sisaldavateks ühenditeks.

Puhta metallina saab ruteeniumi kasutada kõrge selektiivsusega katalüsaatorina. See omadus aitab kaasa asjaolule, et väärismetalli saab kasutada orgaanilise ja anorgaanilise olemusega ainete sünteesiks.

Ruteenium on ilus kõva metall, selle värvus oleneb valmistamismeetodist ja võib varieeruda hallikassinisest kuni hõbevalgeni. Mõnede omaduste tõttu peetakse elementi ainulaadseks. Tänu oma äärmisele rabedusele saab ruteeniumi kergesti käes hõõruda, kuid sellel on kõrge kõvadus - 6,5 10-punktilisel Mohsi skaalal.

Ruteenium on plaatinarühma üks kergemaid metalle., selle tihedus on 12,45 g/cm3. See üksus on erinev tulekindlus - selleks, et see läheks vedelasse olekusse, on vajalik temperatuur 2334 kraadi Celsiuse järgi. Elektrikaares sulamise ajal toimub metalliosakeste aurustumine. Kõrge temperatuuriga kaltsineerimisprotseduur vabas õhus hõlmab metalltetraoksiidi lendumist.

Ruteenium on ülijuht. 44. elementi iseloomustab suur teaduslik ja praktiline tähtsus, kuna seda peetakse huvitavaks väärismetalliks.

Tänu sellele, et ruteenium ei oksüdeeru, on meeldiva värvi ja läikega, kasutatakse seda sageli ehetes. Samas puhtast metallist kaupu ei eksisteeri, kuna seda napib. See plaatinoid on rabe, seetõttu kasutatakse seda väärissulami ligatuurina.

Ruteeniumi kõrge hind ja halb sulavus soodustavad selle kasutamist ehete kattena. Selle olemasolu ehetes muudab titaanist ehted korrosioonikindlamaks ning kulla ja plaatina vastupidavamaks. Ruteeniumi saab kasutada lisandina, mis muudab kullast mustaks.

Ruteeniumiühendid on leidnud oma rakenduse klaasitootmises. Mõned emailid sisaldavad oma koostises väärismetalli. Lisaks on ruteenium osa fluorestseeruvast kattekihist, mis selle olemasolu tõttu helendab.

On teada, et ruteenium määrib kasvajaid ja võimaldab neid inimkeha uurimisel näha. Tänu temale näevad arstid kõiki kahjustatud rakke. Ruteeniumi kasutatakse ka tuberkuloosi, aga ka nakkus- ja nahahaiguste ravimite valmistamisel. Ilma selle väärismetallita on kosmosetööstust raske ette kujutada.

Kuna ruteenium on kuumuskindel, on sellest saanud termopaaride tooraine lahutamatu osa, mida kasutatakse kõrge temperatuuri mõõtmisel.. Elektritööstuses kasutatakse ruteeniumi puhtal kujul. Seda metalli kantakse väikese kihina raadiokomponentidele korrosioonivastase efekti saavutamiseks.Tänu sellele pihustamisele iseloomustab tooteid keemiline haavamatus, samuti vähene mehaaniline kulumine.

Hoolimata asjaolust, et maailma ruteeniumivarud on väikesed ja ulatuvad 5000 tonnini, peetakse metalli jäätmeks. Seda mineraali ei kaevandata puhtal kujul, vaid isoleeritakse plaatina tootmise käigus. Kallist metalli ostavad peamiselt töösturid, see on praegu väärtuslik ja hinnatakse ka edaspidi. Praeguseks on teada juhtumeid, kus ruteeniumi on kasutatud teemantide sünteesiks.

Ka tänapäeval üritab see väärismetall võistelda plaatina, iriidiumi ja roodiumiga. Teadlased usuvad, et ruteeniumkatte kasutamist võib tulevikus oodata palju, mis suurendab toote vastupidavust korrosioonile, mehaanilistele ja keemilistele kahjustustele. Sellist metalli ainulaadset omadust, nagu vesiniku neelamise ja läbilaskmise võime, saab hiljem kasutada puhta vesiniku saamiseks.

Hõbedase metalliga on seotud palju huvitavaid fakte.

• Ruteenium on ainus metall, mis eemaldati Venemaal mineraalsetest toorainetest ekstraheerimise teel.
• Seni pole keegi suutnud 100% stabiilset ruteeniumi ekstraheerida, kuna elementi iseloomustab kõrge keemiline aktiivsus.
• Ruteenium on väga tulekindel metall, selle omaduse poolest on sellest halvemad vaid reenium, osmium, molübdeen, iriidium, volfram, tantaal ja nioobium.
• Ruteeniumi ainulaadsus seisneb selle mitmevalentsuses, tal on võime avalduda 9 erinevas valentsis.
• Seda väärismetalli ei saa lahustada happes ja veekogus.
• Seda elementi peetakse ainsaks, millel on võime siduda õhulämmastikku keemiliseks ühendiks.Teatud tüüpi bakteritel on see võime.
• Looduses on ruteeniumiga üks aine – lauriit.
• Suhteliselt suures koguses ruteeniumi leidub Venemaal, Kanadas ja Ameerika Ühendriikides.
• Ruteenium on haruldane kõrge valentsusega metall, millel on ainulaadsed omadused. Selle kõrgeimat oksiidi peetakse üsna mürgiseks aineks.

Järgmisest videost leiate ruteeniumi kohta rohkem teavet.