Рутеній (Ruthenium) – це хімічний елемент з атомним номером 44 в періодичній таблиці. Він є платиновим металом, що має стійкість до корозії та високу твердість.
Фізичні властивості рутенія
Деякі з його фізичних властивостей:
- Точка плавлення: 2334 градусів Цельсія
- Точка кипіння: 4150 градусів Цельсія
- Густина: 12,41 г/см³
- Молярна маса: 101,07 г/моль
- Електропровідність: 23,2 мкОм*см (при 20 градусах Цельсія)
- Теплопровідність: 117 Вт/(м·К)
- Модуль Юнга: 447 ГПа
Хімічні властивості рутенія
Хімічні властивості:
- Рутеній добре розчиняється в кислотах, таких як хлорова кислота, сульфатна кислота та азотна кислота.
- Рутеній реагує з багатьма галогенами, такими як хлор, бром та йод, утворюючи галогеніди рутенію.
- Може утворювати сполуки з багатьма не-металами, включаючи киснень, сірку, фосфор і селен.
- Рутеній може утворювати сполуки з алюмінієм та берилієм.
- Може утворювати сполуки з комплексними йонами, такими як аммоній та ціанід, що має важливе значення для його застосування у каталізі та синтезі різноманітних сполук.
Загалом, рутеній є досить реактивним металом, який може утворювати різноманітні сполуки з багатьма елементами, що дає йому широкий діапазон застосування у хімії та технологіях.
Ізотопи рутенію
Рутеній має 33 відомих ізотопи з атомними масами від 87 до 119. З них лише 7 є стабільними: 96Ru, 98Ru, 99Ru, 100Ru, 101Ru, 102Ru та 104Ru. Найбільш поширеним ізотопом рутенію є 102Ru, який складає близько 31,6% зразків рутенію.
Важливіші радіоізотопи рутенію – 106Ru, 103Ru, 105Ru, 97Ru та 95Ru – використовуються у наукових дослідженнях, медицині та інших галузях. Наприклад, 106Ru застосовується для лікування деяких форм раку, а 103Ru використовується як індикатор у дослідженнях в галузі біохімії.
Значна кількість радіоактивних ізотопів рутенію виникає в результаті ядерних реакцій у ядерних реакторах або при вибухах ядерних бомб. Радіоактивні ізотопи рутенію можуть мати шкідливий вплив на здоров’я людей та навколишнє середовище. Тому контроль рівня радіоактивного забруднення повітря, води та ґрунту є важливим завданням для забезпечення безпеки людей та навколишнього середовища.
Застосування рутенію
Рутеній має широкий спектр застосувань у різних галузях.
Ось деякі з них:
- Каталізатори: Рутенієві сполуки використовуються як каталізатори у багатьох хімічних реакціях, включаючи хімічну синтез, переробку нафти та газу, аміакову синтез та фармацевтичні процеси.
- Хімічна промисловість: Рутеній використовується у виробництві електродів для електролітичної обробки металів, виготовленні сплавів для збільшення твердості та стійкості корозії, а також у виробництві спеціальних покриттів та кераміки.
- Електроніка: Рутенієві сполуки використовуються в електронних компонентах, таких як транзистори та конденсатори.
- Медицина: Рутеній використовується як радіоактивний ізотоп для радіохімічної діагностики та лікування деяких форм раку.
- Енергетика: Рутеній використовується як покриття для нагрівальних елементів у деяких типах ядерних реакторів, а також у виробництві паливних кліток.
- Ювелірна промисловість: Рутеній має високу стійкість до корозії та пожовтіння, тому використовується для покриття золота та платини у виробництві ювелірних виробів.
- Наукові дослідження: Рутеній використовується як маркер в дослідженнях біологічних систем, а також для вивчення хімічних реакцій та фізичних властивостей матеріалів