Rutenium platina guruhidagi barcha metallarning eng yengili va eng kam "olijanob"idir. Bu, ehtimol, eng "ko'p valentli" element (to'qqiz valentlik holati ma'lum). Yarim asrdan ortiq tadqiqot tarixiga qaramay, u bugungi kunda ham zamonaviy kimyogarlar oldida ko'plab savollar va muammolarni keltirib chiqarmoqda. Xo'sh, rutenium kimyoviy element sifatida nima? Boshlash uchun tarixga qisqacha to‘xtalib o‘tamiz.
Sirli va boy
Ruteniyning nomi va kashf etilishi tarixi Rossiya bilan uzviy bog'liq. 20-asrning boshida Rossiya imperiyasida platinaning eng boy konlari topilganligi haqidagi xabar dunyo hamjamiyatini hayajonga soldi va xavotirga soldi. Uralsda bu qimmatbaho metallni qazib olish oddiy belkurak bilan amalga oshirilishi mumkinligi haqida mish-mishlar bor edi. Boy konlarning topilganligi haqiqati tez orada Rossiya moliya vaziri E. F. Kankrinning Sankt-Peterburg zarbxonasiga platinadan tangalar zarb qilish to‘g‘risidagi eng yuqori farmonni yuborgani bilan tasdiqlandi. Keyingi yillarda bir yarim millionga yaqin tangalar (3, 6 va 12 rubl) muomalaga chiqarildi, ularni ishlab chiqarish uchun 20 tonna qimmatbaho metallar sarflandi.
"Kashfiyot" Ozanna
Derpt-Yuryevskiy (hozirgi Tartu) universiteti professori Gotfrid Ozann Ural qimmatbaho rudasining tarkibini o'rganishni boshladi. U platinaga uchta noma'lum metal - ko'pnom, ko'pnom va ruteniy hamrohlik qiladi, degan xulosaga keldi, ularning nomlarini Ozanning o'zi bergan. Aytgancha, uchinchisiga Rossiyadan keyin (Lotin Ruteniyadan) nom berdi.
Ozanning Yevropa boʻylab eng nufuzli shved kimyogari Yens Berzelius boshchiligidagi hamkasblari professorning maʼruzasini qattiq tanqid qilishdi. O‘zini oqlamoqchi bo‘lgan olim o‘zining bir qator tajribalarini takrorladi, biroq bir xil natijalarga erisha olmadi.
Yigirma yil o'tgach, kimyo professori Karl Karlovich Klauss (Qozon universiteti) Ozannaning ijodi bilan qiziqib qoldi. U G'aznachilik kotibidan zarbxona laboratoriyasidan bir necha funt qoldiq tangalarni qayta sinovdan o'tkazish uchun olishga ruxsat berdi.
Qozon kimyoviy elementi ruteniy
Rossiya akademigi A. E. Arbuzov oʻz asarlarida taʼkidlaganidek, oʻsha davrlarda yangi elementni kashf etish uchun kimyogardan oʻta tirishqoqlik va matonat, mushohada va fahm-farosat, eng muhimi, nozik eksperimental qobiliyat zarur edi. Yuqoridagi barcha fazilatlar yosh Karl Klausga eng yuqori darajada xos edi.
Olimning tadqiqotlari ham amaliy ahamiyatga ega edi - ruda qoldiqlaridan sof platina qo'shimcha ravishda ajratib olish. Tajriba uchun o'z rejasini ishlab chiqqandan so'ng, Klauss ruda materialini selitra bilan birlashtirdi va eruvchan elementlarni ajratib oldi: osmiy, iridiy,palladiy. Erimaydigan qismga konsentrlangan kislotalar ("aqua regia") va distillash aralashmasi ta'sir ko'rsatdi. Temir gidroksidi cho'kmasida u noma'lum metall mavjudligini aniqladi va uni avval sulfid shaklida, keyin esa sof shaklda (taxminan 6 gramm) ajratib oldi. Professor ruteniy elementi uchun Ozan tomonidan taklif qilingan nomni saqlab qoldi.
Oching va isbotlang
Ammo ma'lum bo'lishicha, ruteniy kimyoviy elementining kashf etilishi haqidagi hikoya endigina boshlangan edi. 1844 yilda tadqiqot natijalari e'lon qilingandan so'ng, Klaussga tanqidlar yog'di. Noma'lum qozonlik olimning xulosalari dunyodagi eng yirik kimyogarlar tomonidan shubha bilan qabul qilindi. Hatto Berzeliusga yangi element namunasini yuborish ham vaziyatni saqlab qolmadi. Shvetsiyalik ustaning so'zlariga ko'ra, Klausning ruteniysi faqat "nopok iridiyning namunasi" edi.
Karl Karlovichning analitik kimyogar va eksperimentator sifatidagi ajoyib fazilatlari va bir qator qo'shimcha tadqiqotlar olimga o'z ishini isbotlashga imkon berdi. 1846 yilda kashfiyot rasmiy tan olindi va tasdiqlandi. Uning ishi uchun Klauss Rossiya Fanlar akademiyasining 10 ming rubl miqdoridagi Demidov mukofoti bilan taqdirlangan. Qozonlik professorning iste'dodi va qat'iyati tufayli Rossiyada kashf etilgan birinchi element - ruteniy platinoidlar qatoriga qo'shildi.
Qo'shimcha tadqiqotlar
Ruteniyning kimyoviy va fizik xususiyatlarini o'rganishdagi asosiy muammo juda cheklangan tarkibda.yer qobig'idagi bu metall. Masalan, platina ishlab chiqarish chiqindilarida (Klausning ishchi materiali) uning miqdori taxminan 1% ni tashkil qiladi. Ko'pgina kimyo olimlari ruteniyni o'rganish uchun juda noqulay modda deb bilishadi. Ko'p to'siqlar ko'pincha tadqiqotchilarni o'z ishlarini qisqartirishi yoki to'xtatib qo'yishiga sabab bo'ladi.
Sovet olimi SM Starostin butun hayotini "noqulay" metall va uning birikmalarining xususiyatlarini o'rganishga bag'ishladi. Kimyogar faoliyatining asosiy natijasi - ruteniy nitrozo komplekslarining xossalari va ular bilan bog'liq bo'lgan sof metallni uran va plutoniydan ajratishdagi qiyinchiliklar haqidagi xulosalar. Kimyoviy element sifatida ruteniy nima?
Jismoniy xususiyatlar
Ruteniy - bu metall bo'lib, uning rangi, olish usuliga qarab, kulrang-ko'kdan kumush-oq ranggacha bo'ladi. Rutenium kimyoviy elementining ba'zi jismoniy xususiyatlari uni noyob modda deb hisoblashimizga imkon beradi. Yuqori mo'rtlik bilan bir qatorda (kristallar qo'lda osongina maydalanadi), rutenium o'ta qattiqlikka ega - o'n balli mineralogik qattiqlik shkalasi bo'yicha 6,5 (Mohs shkalasi). Ehtimol, platina guruhidagi eng engil metallar. Zichlik 12,45 g/sm3. Bu juda refrakterdir - suyuqlik holatiga o'tish harorati 2334 ° S ni tashkil qiladi. Elektr yoyida erish jarayonida metallning bir vaqtning o'zida bug'lanishi kuzatiladi. Ochiq havoda yuqori haroratli kalsinatsiya paytida element shaklda "uchuvchi" bo'laditetroksidlar.
Rutenium o'ta o'tkazgich sifatida tasniflanadi. Metall 0,47 K gacha sovutilganda nol qarshilik ko'rsatadi. Bu xususiyat ilmiy va amaliy nuqtai nazardan katta ahamiyatga ega. Platinoid sifatida ruteniy juda qiziq qimmatbaho metaldir.
Element Ru
"Qozon" metallining xossalari ko'p jihatdan Vle (platina) guruhi vakillari uchun xosdir. Ruteniy - atom raqami 44 bo'lgan davriy tizimning kimyoviy elementi bo'lib, yuqori inertlik bilan ajralib turadi. U massa raqamlari 92 dan 113 gacha boʻlgan 7 ta barqaror tabiiy va 20 ta sunʼiy izotopga ega.
Oddiy haroratda u oksidlanish va korroziyaga, kislotalar va ishqorlarga tobe emas. 400 ° C dan yuqori qizdirilganda u xlor bilan, 930 ° C da - kislorod bilan reaksiyaga kirishadi. Ba'zi metallar bilan ruteniy kimyoviy elementi intermetalik birikmalar deb ataladigan barqaror qotishmalar hosil qiladi.
Ko'p birikmalarda u noldan sakkizgacha valentlikni namoyon qiladi. Eng muhimlari ruteniy dioksid va tetroksid, sulfid RuS2 va ftorid RuF5.
..
Sof metall shaklida u yuqori selektivlikka ega katalizator xossalariga ega, bu esa uni turli xil organik va noorganik moddalarni sintez qilish uchun ishlatish imkonini beradi. Vodorod uchun eng yaxshi sorbent bo'lib xizmat qiladi.
Tabiatda tarqalgan
Ruteniy kimyoviy elementi ekstremalligi bilan ajralib turaditabiatda kam uchraydigan va tarqoq. Tabiiy muhitda u yagona ma'lum mineral - lauritni hosil qiladi. U mayda temir-qora oktaedr shaklidagi qattiq moddadir. Eng boy va eng mashhur kon Borneo (Kalimantan) orolining platina platinalarida joylashgan. Rossiyada Oʻrta va Janubiy Uralda, Kola yarim orolida, Krasnoyarsk va Xabarovsk oʻlkalarida ishlanmalar davom etmoqda.
Boshqa barcha tabiiy birikmalarda ruteniy miqdori 0,1% dan oshmaydi. Ba'zi mis-nikel rudalari va kislotali magmatik jinslarda metall izlari topilgan. Ba'zi o'simliklar ruteniyni to'plash va to'plash qobiliyatiga ega, ular orasida dukkaklilar oilasi vakillari ajralib turadi.
Elementning er qobig'idagi umumiy miqdori, ekspertlarning fikricha, 5000 tonnadan oshmaydi.
Sanoat ishlab chiqarish
Ruteniy elementi olijanob hisoblanadi va metallning asosiy manbai platina ishlab chiqarishdagi chiqindi jinslardir. Ruteniy (shuningdek, platina) qazib olish bo'yicha shubhasiz etakchi Janubiy Afrika Respublikasidir. Ushbu metallni ishlab chiqish va ishlab chiqarish Rossiya, Kanada va Zimbabve tomonidan ham amalga oshiriladi. Aytgancha, oxirgi mamlakat platinoidlarning o'rganilgan zahiralari bo'yicha dunyoda ikkinchi o'rinda turadi.
Bozorga yetkazib beriladigan ruteniy miqdori yiliga 17 dan 20 tonnagacha. Elementni olish uchun ishlab chiqarish tsikli taxminan 6 hafta davom etadi va birin-ketin davom etuvchi termokimyoviy reaksiyalarning uzluksiz zanjiridir.
Olish texnologiyasiradioaktiv texnetiyning izotoplarini neytron nurlanishi bilan ruteniy. Ammo shuni ta'kidlash kerakki, kimyoviy xossalari, oldindan aytib bo'lmaydiganligi va etarli bilimga ega bo'lmaganligi sababli sof va barqaror metallni izolyatsiya qilish hali ham orzu bo'lib qolmoqda.
Ilovalar
Ruteniy tarkibidagi olijanob metalning barcha xususiyatlari to'liq mavjud bo'lsa-da, element zargarlik sanoatida keng tarqalmagan. U faqat qotishmalarni mustahkamlash va qimmatbaho zargarlik buyumlarini bardoshli qilish uchun ishlatiladi.
Iste'mol qilinadigan ruteniy miqdori bo'yicha sanoat tarmoqlari quyidagi tartibda joylashgan:
- Elektron.
- Elektrokimyoviy.
- Kimyoviy.
Elementning katalitik xususiyatlari yuqori talabga ega. U gidrosiyan va nitrat kislotalarni sintez qilishda, toʻyingan uglevodorodlar, glitserin olish va etilenni polimerlashda qoʻllaniladi. Metallurgiya sanoatida rutenium qo'shimchalari korroziyaga qarshi xususiyatlarni oshirish, qotishmalarga mustahkamlik, kimyoviy va mexanik qarshilik ko'rsatish uchun ishlatiladi. Ruteniyning radioaktiv izotoplari ko'pincha olimlarga o'z tadqiqotlarida yordam beradi.
Elementning ko'pgina birikmalari yaxshi oksidlovchi va bo'yoq sifatida ham ishlatilgan. Xususan, xloridlar luminesansni kuchaytirish uchun ishlatiladi.
Biologik ahamiyati
Ruthenium tirik to'qimalarning hujayralarida, asosan mushaklarda (platina guruhining yagona metalli) to'planish qobiliyatiga ega. Provokatsiya qilishi mumkinallergik reaktsiyalarning rivojlanishi, ko'z va yuqori nafas yo'llarining shilliq qavatiga salbiy ta'sir qiladi.
Tibbiyotda asil metall zararlangan to'qimalarni tanib olish vositasi sifatida ishlatiladi. Unga asoslangan dorilar sil kasalligi va inson terisiga ta'sir qiladigan turli infektsiyalarni davolash uchun ishlatiladi. Shu sababli, inson organizmida nitratlarning haddan tashqari konsentratsiyasi (gipertenziya, artrit, septik shok va epilepsiya) bilan bog'liq kasalliklarga qarshi kurashda ruteniyning barqaror nitrozokomplekslarni hosil qilish qobiliyatidan foydalanish juda istiqbolli ko'rinadi.
Kim aybdor?
Yaqinda Gʻarbiy Yevropa olimlari Ru106 ruteniyning radioaktiv izotopining tarkibi qitʼada oʻsib borayotgani haqidagi xabar bilan jamoatchilikni jiddiy bezovta qilishdi. Mutaxassislar atmosferada o'z-o'zini tarbiyalashni butunlay istisno qiladilar. Atom elektr stantsiyasidan tasodifiy chiqishi bilan bir qatorda, o'sha paytdan beri seziy va yodning radionuklidlari havoda bo'lishi kerak edi, bu eksperimental ma'lumotlar bilan tasdiqlanmagan. Ushbu izotopning inson tanasiga ta'siri, har qanday radioaktiv element kabi, to'qimalar va organlarning nurlanishiga, saraton rivojlanishiga olib keladi. G‘arb ommaviy axborot vositalariga ko‘ra, mumkin bo‘lgan ifloslanish manbalari Rossiya, Ukraina yoki Qozog‘iston hududida joylashgan.
Rosatom aloqa departamenti vakili bunga javoban davlat korporatsiyasining barcha korxonalari odatdagidek ishlagani va ishlayotganini aytdi. Atom energiyasi bo'yicha xalqaro agentlik (MAGATE), o'z monitoring ma'lumotlariga asoslanib, o'z fikricha,Rossiya Federatsiyasiga qarshi barcha ayblovlarni asossiz deb atadi.
