Ռութենիում

Ռութենիում (), քիմիական տարր է որի նշանն է Ru, տարրերի պարբերական համակարգի 5-րդ պարբերության 8-րդ խմբի տարր։ Կարգահամարը՝ 44, ատոմական զանվածը՝ 101,07։ Անցումային տարր է, պատկանում է պլատինային մետաղների շարքին։ d-տարր է, ատոմի էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքն է 4s24p64d75s1։ К, L, М թաղանթները լրացված են։ Ռութենիումը սպիտակ արծաթափայլ մետաղ է։

Պատմություն 
Ռութենիումը հայտնաբերել է Կազանի համալսարանի պրոֆեսոր Կ․ Կ․ Կլաուսը (1844), բնածին պլատինի մաքրման մնացորդներում։ Հայտնաբերամ և ստացման հատկությունների մասին Կլաուսը հայտնել է Գ. Ի. Գեսսի գերմաներեն նամակում, որը կարդացել են 1844 թվականի սեպտեմբերի 13-ին Սանկտ Պետերբուրգի գիտությունների ակադեմիայի նիստում։

Անվան ծագում
Անվանել են ի պատիվ Ռուսաստանի ( - Ռուսաստան)։ Ռութենիում տարրի անվանումը առաջարկել է Գ. Վ. Օզաննի կողմից 1828 թվականին։

Ստացում 

Ռութենիումը ստանում են պլատինային մետաղների վերամշակման կիսապրոդուկտներից․ միահալում են ալկալու և բորակի կամ նատրիումի (բարիումի) գերօքսիդի հետ՝ հեռացող RuO4-ը կլանում են աղաթթվով, ապա նստեցնում ամոնիումի հեքսաքլոր ռութենատը՝ (NH4)2[RuCl6], որը վերականգնում են ջրածնի հոսանքում շիկացնելով։ Ստացվում է 99,9 % մաքրության փոշի։ Ռութենիումը և նրա համաձուլվածքները հալում են ինդուկցիոն կամ աղեղային վառարաններում (վակուում, արգոն)։

Արտադրության և պաշարներ 
Ռութենիումի արտադրությունը 2009 թվականին կազմել է 17,9 տոննա,, համաշխարհային պաշարները գնահատվում է 5000 տոննա։

Բնության մեջ 
Ռութենիումը հազվագյուտ և ցրված տարր է, պարունակությունը երկրակեղևում՝ 5•10−7 % (ըստ զանգվածի)։ Իզոմորֆ խառնուրդի ձևով պարունակվում է պլատինի միներալների հետ հանդիպող օսմիումական իրիդիումի խմբի միներալներում (0,2-20%) և պղինձնիկելային սուլֆիդային հանքանյութերում։ Առաջացնում է չափազանց հազվագյուտ լաուրիտ միներալը։ Ռութենիումը առաջանում և կուտակվում է միջուկային ռեակտորներում։

Ֆիզիկական հատկություններ 

Ռութենիումը սպիտակ արծաթափայլ մետաղ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 225±l0 °C, եռմանը՝ մոտ 4200 °C, խտությունը՝ 12370 կգ/մ3։ Ռութենիումի միաբյուրեղները պլաստիկ են։ Բազմաբյուրեղ ռութենիումը փխրուն է և չափազանց կարծր, պլաստիկ դեֆորմացման է ենթարկվում դժվարությամբ, անգամ 1800 °C-ից բարձր ջերմաստիճաններում։

Ռութենիումը քիմիապես պասսիվ է, չի լուծվում թթուներում և արքայաջրում, դասվում է ազնիվ մետաղների շարքը։ Միացություններում ցուցաբերում է 1-8 դրա կան օքսիդացման աստիճաններ (ամենից բնորոշ են +3, +4, +6 և +8)։

Քիմիական հատկություններ 

Սովորական ջերմաստիճաններում օդում և թթվածնում չի օքսիդանում, տաքացնելիս օքսիդանում է մինչև երկօքսիդ՝ RuO2, երկարատև և ուժեղ շիկացնելիս՝ «գոլորշիանում է» ցնդող RuO4 առաջացնելու պատճառով։

Ru + O2 → RuO2
Ռութենիումի (IV) օքսիդը՝ RuO2-ը սև կապտավուն փոշի է, չի լուծվում թթուներում, RuO4 (VIII) հեշտ ցնդող, ոսկեդեղին, բնորոշ սուր հոտով, թունավոր բյուրեղական նյութ է։ Հալվում է 25 °C-ում, փոխարկվելով նարնջագույն հեղուկի։ Ուժեղ օքսիդիչ է՝ օրգանական նյութերի հետ շփվելիս վերականգնվում է պայթյունով։

Ռութենիումը կալիումի հիդրօքսիդի և քլորատի հետ միահալելիս առաջանում է կալիումի ռութենատ K2RuՕ4։

Ստացվել են ռութենիումի (III) և (IV) օքսիդների հիդրատները, որոնք օդում օքսիդանում են։

Ռութենիումի փոշին ֆտորի, քլորի, ծծմբի և ֆոսֆորի հետ տաքացնելիս առաջանում են ֆտորիդ RuF5, քլորիդ՝ RuCl3, սուլֆիդ՝ RuS2 և ֆոսֆիդ՝ RuP2։

Ռութենիումը առաջացնում է բազմաթիվ կոմպլեքսային միացություններ։ 

Ռութենիումը միաձուլվում է բազմաթիվ մետաղների հետ՝ առաջացնելով պինդ լուծույթներ և ներմետաղական միացություններ։

Իզոտոպներ 

Բնական ռութենիումը բաղկացած է 96Ru (5,57 %), 98Ru (1,86%), 99Ru (18,7%), 100Ru (12,6%), 101Ru (17,1%), 102Ru (31,6%) և 104Ru (18,5%) կայուն իզոտոպներից։

Ստացվել են 93-108 զանգվածի թվերով ռադիոակտիվ իզոտոպները, որոնք ուրանի և պլատինի միջուկային քայքայման արդյունքներն են։

103Ru (T1/2= 39,8 օր) և 106Ru (1,01 տարի) β-ռադիոակտիվ իզոտոպներն օգտագործվում են որպես նշանադրված ատոմներ։

Կիրառություն 
Ռութենիումը մեծացնում է համաձուլվածքի կոռոզիակայունությունը և կարծրությունը։ Նրա համաձուլվածքնե րը Pt-ի և Pd-ի հետ օգտագործվում են չափիչ սարքերի մաշակայուն մասեր, հզոր և զգայուն էլեկտրական կոնտակտներ, ոսկերչական իրեր, Ir-ի հեա՝ ջերմազույգեր (մինչև 2000 °C) պատրաստելու համար։

Ռութենիումը և նրա համաձուլվածքները և օրգանական միացությունները, օրգանական և անօրգանական նյութերի սինթեզի բարձր ընտրողական կատալիզատորներ են։ Ռութենիումի միացություններն օգտագործվում են ճենապակին, ապակին և ջնարակները ներկելու համար։

Տես նաև 
Պլատինային մետաղներ
 Պարբերական աղյուսակ

Ծանոթագրություններ

Գրականություն 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  (μετάφραση: Σακαρέλλος, Κωνσταντίνος; Πηλίδης, Γεώργιος Α.; Γεροθανάσης, Ιωάννης Π.; κ.ά.).

Արտաքին հղումներ 
 Ռութենումը Webelements-ում
 Ռութենիումը քիմիական տարրերի հայտնի գրադարանում 
 Ռութենումը onx.distant.ru կայքում 
 Ռութենիումի իզոտոպները 
 Ruthenium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
 Nano-layer of ruthenium stabilizes magnetic sensors 

Անցումային մետաղներ
Պլատինի խմբի մետաղներ
Ռութենիում