Рутений: рускі метал, коj носи име Rusи

U periodičkoj tablici D. I. Mendejeva ima element са атомским brojem 44, коj носи zvučno име — рутений. To ne bio samo metal platinske grupe, već jedini хемичki element, nazvan u част Rosiji (Ruthenia — latinsko име Rusи). Bio otкривen 1844 godine profesором Kazanskog univerziteta Karlom Karlovičem Klausom i od tada tvrdo bio уključen у istoriju nauke i tehnike. Danas рутений — jedan od najtugopлавljih, najtvrdijih i najkoroziono-stojljivih материјала, neizbežan u elektronici, katalizi и чак u kosmičkoј industriји.

Заšto element bio nazvan «рутений»?

Naziv elementа bio потkom latinskog rečа Ruthenia, коj значи «Russia» или «Русь». Karl Klaus, prvootкриваč rутения, istakao je da daje име u част svog Otechествa. To bio жест patriota njemačkog порекла, коj je vezao своj život са Rosijom i želeo увековечiti име у periodičkoј tablici.

Заšto ima takav redni broj?

Redni broj elementа u tablicи Mendejeva (44) određen je brojem protonа u јадру његовог atoma. Ovaj broj jednoznačno identifikuje рутений као хемичki element. U periodičkoј tablicи bio je lociran у VIIIB grupe, у 5 periodу, и bio je уključen у takozvanu triadu рутений—родий—палладий — grupu metала, bliskih po хемичkim своjstvima. Mendejev je predvidio постojanje ovog elementа, ostavivši za њega prazну ћелију, ali његово физичko откривање bio je касније него што велиki хемик bio formулисао своj закон.

Историја откривања: аптекар из Казани

Карл Карлович Клаус roдio се у Дерпту (сада Тарту) 1796 godine у породици umjetника. Rано osиротев, on са 14 godина počeo радити у apoteci и, nemајући гимназско образовање, usпео је садат экзамен на фармацевта. kasније је основао своју апотеку у Казани, ali његова аутентична страст увек је bio nauka. bio учествовао у botаничкој експедицији по Волгo-Уралским степима, а у доби 40 godина почео је своју каријеру у Казанском универзитету, где брзо почео да вође химичку лабораторију.

U 1841 godini, по наређењу Министарства финансија, Клаус почео је да изучава остаци уралске платинске руде, коjи су се нарастили на Петербургском монетном двору. Задатак му bio да нађе боље начине извлачења драгоцвених метала. У процесу кропотливих и опасних експеримента (соединења рутения су изузетно otroвни) Клаус открио је присуство непознатог елемента.

U време једног од експеримента Карл Клаус, коj имао обич пробовати на вкус добијене супстанце, почео је са тешкиможгом ротове полости са соединењем рутения. Срећом, то није спречило му да доведе истраживање до краја.

U 1844 godини је изоловао 6 грама чистог рутения, детаљно изучио његове хемичке своjства и одредио атомску масу. Ali научна заједница, посебно ауторитетни шведски хемик Јенс Берцелиус, примила откритие са недоверијем. тек nakon тога, када је сам Берцелиус, проверив резултате Клауса, потврдио њихову тачност, рутений bio официјално признат као нови елемент.

Уникалност рутения: своjства и своjства

Рутений — блескач серебристи метал са изузетно високом тврдошћу и хрупкост. Он изузетно тугоплавак: његова температура плављења износи 2250°C, а температура парења — око 4900°C. То је један од најтешких елемента (12,45 г/см³).

Хемичка инертност. Компактни рутений не окисљава се на ваздуху иако се загрева до 930°C и не реагира са сијашним киселинама и основама. То чини га аристократом међу металима.

Агресиван оксид. Главна визитна картица рутения — његов највиши оксид RuO₄. То је златисто-жуто летуше супстанца која тече већ при +25,5°C, а парење при +27°C. Ово има толико снажне оксидативне своjства, да може запаљивати органски материјали, на пример алкохол.

Каталитичка активност. Рутений — изванредан катализатор за реакције хидрирације и дегидрирације органских соединења.

Примeн у индустрији и савременој науци

Уникални своjства рутения ga чине неizbežним у највише технологичким гранама.

Электротехника и приборостроение. Сплав рутения са платином и палладијумом се користи за израду износоустойчивих електричких контаката у измерним приборима. Додавање рутения значајно повећава корозионну отпорност титана, што је тражено у хемијском машиностројству.

Катализатори. Рутений је кључни компонент катализатора у хемијској индустрији. посебно внимание ga привека у последње године као један од најефективнијих катализатора за реакцију хидрирације — процеса који је важан за добијање "зелeног" водорода и переработку биомасе.

Космичка индустрија. Висока термична износоустойчивост и корозионна отпорност рутения ga чине траженим у космичкој индустрији. На пример, сплави са рутением се користе у системима за очиствљање воде на оралним станицама.

Сверхпроводимость. Сплави рутения са лантаном, церијумом, скандинавијумом и иттријумом имају уникалне своjства суперпроводности.

Ювелирство. Рутений често се користи за гальванично покривање јувелирских предмета од белигзота и платине. То даје им осебни блесак и штити од црта.

Перспективе и будућност елемента

Будућност рутения директно зависи од развоја технологија "зелene" енергетике, космоса и катализа. Sa растом potraжења за водородном економијом, рутений остаје један од најефективнијих катализатора за електролизу воде и хидрирацију органских материјала. Учени такође истражују његово примене у производству нових суперпрочних материјала, високо температурних суперпроводника и перспективних сплавова за екстремалне услове рада.