Rutenij: ruský kov, ki nosi ime Rusi

Na periodični tabli D. I. Mendelejeva je element s atomskim številom 44, ki nosi zvočno ime — rutenij. To ni le kov platinski skupine, ampak edini kemikalni element, poimenovan v čast Rusije (Ruthenia — latinsko ime Rusi). Bil je odkrit leta 1844 profesor Kazanskega univerzитета Karl Karlovič Klaus in od takrat naprej pridružen zgodovini znanosti in tehnike. Danes je rutenij eden izmed najtežko topivih, najtvrdih in korozijsko odolnih materialov, nepreostojen v elektroniki, katalizatorju in celo v kosmiški industriji.

Začem je element prejel ime "rutenij"?

Ime elementa izhaja iz latinske besede Ruthenia, kar pomeni "Rusija" ali "Ruš". Karl Klaus, prvi odkritelj rutenija, je podčrtal, da je dal ime v čast svojemu domovini. To je bil čin patriota nemškega porekla, ki je povezal svoj život z Rusijo in želel oživiti njeno ime v periodični tabli.

Začem ima takšno zaporedno število?

Redni številko elementa v tabli Mendelejeva (44) določa število protonov v jedru njegovega atoma. To število edinstveno identificira rutenij kot kemikalni element. V periodični tabli je razположen v skupini VIIIB, v 5. periodu, in uvrščen v takojšnjo triado rutenij—rodij—paladij — skupino kovin, podobnih po kemikalnih lastnostih. Mendeleev je previdel obstoj tega elementa, ostavil za njega prazno celico, vendar je njegov fizični odkritje zgodovinarjev zgodovine zgodovine prejšnje, kot je bil veliki kemik sformuliral svoj zakon.

Zgodovina odkritja: aptekar iz Kazana

Karl Karlovič Klaus je bil rojen v Tartu (sedaj Tallinn) leta 1796 v družini slikarja. Rano osirotel, je s 14 let začel delovati v apoteki in, brez gimnazijskega izobraževanja, je uspel opraviti izkusilo za farmaceuta. kasneje je ustanovil lastno apoteko v Kazani, vendar je njegova prava strast vedno bila znanost. Je sodeloval v botanični ekspediciji po Volgo-Uralskih stepeh, in v starosti 40 let je začel kariero v Kazanski univerzi, kjer je kmalu vodil kemikalno laboratorij.

Leta 1841 je Karl Klaus začel po naročilu Ministrstva financ izučevati ostanki uralske platinske rude, ki so se akumulirali na Petrogradskem monednem dvoru. njegova naloga je bila najti bolj učinkovite načine izvleka dragocenih kovin. V procesu natančnih in nevarnih eksperimentov (veščine rutenija so zelo otrokove) je Klaus odkril prisotnost do tedaj neznane veščine.

Pri enem izmed eksperimentov je Karl Klaus, ki je imel navado probirati na okus dobitne veščine, dojel silnega ožoga v ustni votlini z veščino rutenija. Na srečo to ni preprečilo mu, da je izvedel raziskavo do konca.

Leta 1844 je izločil 6 gramov čistega rutenija, podrobno raziskal njegove kemikalne lastnosti in določil atomsko težo. Vendar je znanstveno združenje, posebej avtorитетni švedski kemik Jens Berzelius, sprejelo odkritje s sumnijo. Le po tem, ko je sam Berzelius preveril rezultate Klausa in potrdil njihov pravilnost, je rutenij bil uradno priznan kot nov element.

Edinstvenost rutenija: lastnosti in lastnosti

Rutenij je bliskosrebrni metal z izjemno visoko tvrdoto in hlapnostjo. Je izjemno težko topiv: njegova temperatura topitve znaša 2250°C, temperatura parjenja pa okoli 4900°C. To je eden izmed najbolj gostih elementov (12,45 g/cm³).

Kemijska inertnost. Kompaktne rutenij se ne okisi na zraku, čeprav se ohladi do 930°C, in ne reagira z močnimi kislami in zalihevami. To ga učini pravim aristokratom med kovinami.

Agregativni oksid. Glavna vizitka rutenija je njegov višji oksid RuO₄. To je zlatisto-rumeno letuče veščino, ki se topi že pri +25,5°C, in parjenje pa pri +27°C. ima tako močne oksidacijske lastnosti, da lahko vzpostavi ognjive organske veščine, na primer alkohol.

Katalitična aktivnost. Rutenij je izjemno dober katalizator za reakcije hidriranja in dehidriranja organskih veščin.

Uporaba v industriji in sodobni znanosti

Edinstvene lastnosti rutenija ga naredijo nepreostojen v najbolj visoko tehnoloških panogah.

Elektrotehnika in strojarstvo. Smes rutenija z platinom in paladijem se uporablja za izdelavo izdržljivih elektronskih stikov v merilnikih. Dodatek rutenija značilno poveča korozijsko odolnost titanija, kar je zahtevano v kemikalnem strojarstvu.

Katalizatorji. Rutenij je ključni sestavni del katalizatorjev v kemikalni industriji. Posebno pozornost je pritegnil v zadnjih letih kot en izmed najbolj učinkovitih katalizatorjev za reakcijo hidriranja — procesa, ki je ključen za pridobivanje "zelene" vode in preobrazbo biomase.

Kosmiška industrija. Visoka termična odpornost in korozijska odpornost rutenija ga naredijo zahtevanega v kosmiški industriji. Na primer, smesi z rutenijem se uporabljajo v sistemih čiščenja vode na kozmiških postajah.

Supraconductivity. Smesi rutenija z lantanom, cerijem, skandinavcem in itrijem imajo unikatne supraconducting lastnosti.

Živilstvo. Rutenij se pogosto uporablja za galvanizirno pokrivanje zlatih in platinastih zlatarskih izdelkov. To mu daje poseben blisk in zaščiti pred drsčnimi poškodami.

Predvidnosti in bodočnost elementa

Bodočnost rutenija je neposredno povezana z razvojem tehnologij "zelene" energetike, kosmosa in katalize. S rastom zahtev po vodородni ekonomiji ostaja rutenij en izmed najbolj učinkovitih katalizatorjev za elektrolizo vode in hidriranje organskih veščin. Učenci tudi raziskujejo njegovo uporabo pri proizvodnji novih superpročnih materialov, visokotemperaturnih supraconducting in perspektivnih legur za ekstremne uporabne razmere.