Populyarnaya biblioteka himicheskih elementov<< Tehnecii | Oglavlenie | Rodii >>
Rutenii
Izdatel'stvo "Nauka", 1977
Elektronnaya versiya: "Nauka i Tehnika", 2002
Dlya nachala neskol'ko faktov, harakterizuyushih osoboe polozhenie ruteniya sredi vseh himicheskih elementov.
Rutenii - odin iz analogov platiny. On samyi legkii i, esli mozhno tak vyrazit'sya, samyi "neblagorodnyi" iz platinovyh metallov.
Rutenii - samyi "mnogovalentnyi" element: on mozhet sushestvovat' po krainei mere v devyati valentnyh sostoyaniyah.
Rutenii - pervyi element, kotoryi pozvolyal svyazat' azot vozduha v himicheskoe soedinenie (kompleksnoe soedinenie ruteniya), podobno tomu kak eto delayut nekotorye bakterii. Eshe v 1962 g. odnomu iz avtorov etoi stat'i udalos' poluchit' kompleksnoe soedinenie ruteniya s molekulyarnym azotom. Sostav etogo kompleksa [(NO)(NH3)4RuN2,Ru(NH3)4(NO)]Cl6. V 1965 g. kanadskii uchenyi Al'bert Allen poluchil bolee prostoe soedinenie (tozhe kompleksnoe) [Ru(NH3)5N2]Cl2.
Rutenii obrazuetsya pri rabote yadernyh reaktorov i pri vzryve atomnyh bomb. Eto odin iz naibolee nepriyatnyh oskolochnyh elementov.
Rutenii - element, otkrytyi v nashei strane v 1844 g. i nazvannyi v chest' nashei strany. Ruthenia - po-latyni Rossiya. Avtorom otkrytiya byl professor Kazanskogo universiteta Karl Karlovich Klaus.
Rutenii stavit segodnya pered himikami kak minimum tri problemy. O nih i budet rasskazano v etoi stat'e.
Problema N 1: kak izbavit'sya ot ruteniya
U ruteniya nemalo cennyh i interesnyh svoistv. Po mnogim mehanicheskim, elektricheskim i himicheskim harakteristikam on mozhet sopernichat' so mnogimi metallami i dazhe s platinoi i zolotom. Odnako v otlichie ot etih metallov rutenii ochen' hrupok, i poetomu izgotovit' iz nego kakie-libo izdeliya poka ne udaetsya. Po-vidimomu, hrupkost' i nepodatlivost' ruteniya mehanicheskoi obrabotke ob'yasnyayutsya nedostatochnoi chistotoi obrazcov, podvergaemyh ispytaniyam. Fizicheskie svoistva etogo metalla ochen' sil'no zavisyat ot sposoba polucheniya, a vydelit' rutenii vysokoi chistoty poka eshe ne udalos' nikomu. Popytki poluchit' chistyi rutenii spekaniem v briketah, zonnoi plavkoi i drugimi metodami ne priveli k polozhitel'nym rezul'tatam. Po etoi prichine do sih por tochno ne ustanovleny takie tehnicheski vazhnye harakteristiki, kak predel prochnosti pri rastyazhenii i otnositel'noe udlinenie pri razryve. Lish' nedavno tochno opredelena temperatura plavleniya ruteniya - 2250oC, a tochka ego kipeniya lezhit gde-to v raione 4900oC. Metallicheskii rutenii ochen' aktivno sorbiruet vodorod. Obychno etalonom vodorodnogo sorbenta schitaetsya palladii, kubicheskii santimetr kotorogo pogloshaet 940 sm3 vodoroda. Poglotitel'naya sposobnost' ruteniya vyshe. On sorbiruet 1500 ob'emov vodoroda.
Eshe odno nemalovazhnoe svoistvo ruteniya: prp temperature 0,47 K on stanovitsya sverhprovodnikom.
Kompaktnyi metallicheskii rutenii ne rastvoryaetsya v shelochah, kislotah i dazhe v kipyashei carskoi vodke, no chastichno rastvoryaetsya v azotnoi kislote s dobavkami sil'nyh okislitelei - perhloratov ili bromatov. Rutenii mozhno rastvorit' v shelochnoi srede gipohloritami ili v kisloi srede elektrohimicheskim metodom.
Pri nagrevanii na vozduhe rutenii nachinaet chastichno okislyat'sya. Maksimal'naya skorost' okisleniya nablyudaetsya pri 800oC. Do temperatury 1000oC rutenii vsegda okislyaetsya tol'ko v dvuokis' RuO2, no esli nagrevat' ego do 1200oC i vyshe, on nachinaet prevrashat'sya v letuchuyu chetyrehokis' RuO4, proyavlyaya vysshuyu valentnost' 8+.
RuO4 - ochen' interesnoe soedinenie. V obychnyh usloviyah eto zolotisto-zheltye igloobraznye kristally, kotorye uzhe pri 25oC plavyatsya, prevrashayas' v korichnevo-oranzhevuyu zhidkost' so specificheskim zapahom, pohozhim na zapah ozona. Pri soprikosnovenii s maleishimi sledami bol'shinstva organicheskih veshestv chetyrehokis' ruteniya momental'no vzryvaetsya. V to zhe vremya ona horosho rastvoryaetsya v hloroforme i chetyrehhloristom uglerode. RuO4 yadovita: pri dlitel'nom vdyhanii ee parov u cheloveka nachinaet kruzhit'sya golova, byvayut pristupy rvoty i udush'ya. U nekotoryh himikov, rabotavshih s chetyrehokis'yu ruteniya, razvivalas' ekzema.
Sposobnost' ruteniya k obrazovaniyu chetyrehokisi sygrala sushestvennuyu rol' v himii etogo elementa. Putem perevoda v letuchuyu RuO4 udaetsya otdelit' rutenii ot drugih blagorodnyh i neblagorodnyh metallov i posle ee vosstanovleniya poluchit' naibolee chistyi rutenii. Etim zhe sposobom udalyayut iz rodiya, iridiya i platiny primesi ruteniya.
No ne metallurgiya sdelala problemu bor'by s ruteniem stol' aktual'noi. Problema N 1 postavlena pered uchenymi atomnoi tehnikoi.
Radioaktivnye izotopy ruteniya v prirode ne sushestvuyut, no oni obrazuyutsya v rezul'tate deleniya yader urana i plutoniya v reaktorah atomnyh elektrostancii, podvodnyh lodok, korablei, pri vzryvah atomnyh bomb. Bol'shinstvo radioaktivnyh izotopov ruteniya nedolgovechny, no dva - rutenii-103 i rutenii-106 - imeyut dostatochno bol'shie periody poluraspada (39,8 sutok i 1,01 goda) i nakaplivayutsya v reaktorah. Znamenatel'no, chto pri raspade plutoniya izotopy ruteniya sostavlyayut do 30% obshei massy vseh oskolkov deleniya. S teoreticheskoi tochki zreniya etot fakt bezuslovno interesen. V nem dazhe est' osobaya "izyuminka": osushestvilas' mechta alhimikov - neblagorodnyi metall prevratilsya v blagorodnyi. Deistvitel'no, v nashi dni predpriyatiya po proizvodstvu plutoniya vybrasyvayut desyatki kilogrammov blagorodnogo metalla ruteniya. No prakticheskii vred, nanosimyi etim processom atomnoi tehnike, ne okupilsya by dazhe v tom sluchae, esli by udalos' primenit' s pol'zoi ves' rutenii, poluchennyi v yadernyh reaktorah.
Chem zhe tak vreden rutenii?
Odno iz glavnyh dostoinstv yadernogo goryuchego - ego vosproizvodimost'. Kak izvestno, pri "szhiganii" uranovyh blokov v yadernyh reaktorah obrazuetsya novoe yadernoe goryuchee - plutonii. Odnovremenno obrazuetsya i "zola" - oskolki deleniya yader urana, v tom chisle i izotopy ruteniya. Zolu, estestvenno, prihoditsya udalyat'. Malo togo, chto yadra oskolochnyh elementov zahvatyvayut neitrony i obryvayut cepnuyu reakciyu, oni eshe sozdayut urovni radiacii, znachitel'no prevyshayushie dopustimye. Osnovnuyu massu oskolkov otdelit' ot urana i plutoniya otnositel'no legko, chto i delaetsya na special'nyh zavodah, a vot radioaktivnyi rutenii dostavlyaet mnogo nepriyatnostei.
Plutonii, neizrashodovannyi uran i oskolki razdelyayut na special'nyh ustanovkah. Pervaya stadiya razdeleniya - rastvorenie uranovyh blokov v azotnoi kislote. Zdes' i nachinayutsya nepriyatnosti s ruteniem. Pri rastvorenii chast' ego prevrashaetsya v kompleksnye nitrozosoedineniya, v osnove kotoryh trehvalentnaya gruppirovka (RuNO)3+. Eta gruppirovka obrazuet v azotnoi kislote kompleksnye soedineniya vsevozmozhnogo sostava. Oni vzaimodeistvuyut mezhdu soboi ili s drugimi ionami, nahodyashimisya v rastvore, gidrolizuyutsya ili dazhe ob'edinyayutsya v neorganicheskie polimernye molekuly. Kompleksy sovershenno raznye, no razdelit' i identificirovat' ih ochen' trudno. Beskonechnoe raznoobrazie svoistv nitrozosoedinenii ruteniya stavit pered himikami i tehnologami mnozhestvo slozhneishih voprosov.
Sushestvuet neskol'ko metodov otdeleniya oskolkov ot plutoniya i urana. Odin iz nih ionoobmennyi. Rastvor, soderzhashii razlichnye iony, prohodit cherez sistemu ionoobmennyh apparatov. Smysl etoi operacii sostoit v tom, chto uran i plutonii zaderzhivayutsya ionitami v apparatah, a prochie elementy svobodno prohodyat cherez vsyu sistemu. Odnako rutenii uhodit lish' chastichno. Chast' ego ostaetsya na ionoobmennike vmeste s uranom.
V drugom metode - osaditel'nom - uran perevoditsya v osadok special'nymi reaktivami, a oskolki ostayutsya v rastvore. No vmeste s uranom v osadok perehodit i chast' ruteniya.
Pri ochistke metodom ekstrakcii uran izvlekaetsya iz vodnogo rastvora organicheskimi rastvoritelyami, naprimer efirami fosfororganicheskih kislot. Oskolki ostayutsya v vodnoi faze, no ne vse - rutenii chastichno perehodit v organicheskuyu fazu vmeste s uranom.
Trudnostei ochistki yadernogo goryuchego ot ruteniya pytalis' izbezhat', primenyaya suhie metody, isklyuchayushie rastvorenie uranovyh blokov. Vmesto azotnoi kisloty ih obrabatyvali ftorom. Predpolagalos', chto uran pri etom pereidet v letuchii geksaftorid i otdelitsya ot neletuchih ftoridov oskolochnyh elementov. No rutenii i tut ostalsya veren sebe. Okazalos', on tozhe obrazuet letuchie ftoridy.
Trudnosti s ruteniem presleduyut tehnologov i na sleduyushih stadiyah raboty s delyashimisya materialami. Pri ulavlivanii oskolkov iz sbrosnyh rastvorov bol'shuyu chast' postoronnih elementov udaetsya perevesti v osadok, a rutenii opyat'-taki chastichno ostaetsya v rastvore. Ne garantiruet ego udalenie i biologicheskaya ochistka, kogda sbrosnye rastvory slivayut v special'nye besstochnye vodoemy.
Rutenii nachinaet postepenno migrirovat' v grunt, sozdavaya opasnost' radioaktivnogo zagryazneniya na bol'shih rasstoyaniyah ot vodoema. To zhe samoe proishodit pri zahoronenii oskolkov v shahtah na bol'shoi glubine. Radioaktivnyi rutenii, obladayushii (v vide rastvorimyh v vode nitrozosoedinenii) chrezvychainoi podvizhnost'yu, ili, pravil'nee skazat', migracionnoi sposobnost'yu, mozhet uiti s gruntovymi vodami ochen' daleko.
Problema ochistki - dezaktivaciya oborudovaniya, odezhdy i t.d. - ot radioruteniya takzhe imeet svoyu specifiku. V zavisimosti ot togo, v kakom himicheskom sostoyanii nahodilsya rutenii, ego libo udaetsya legko otmyt' i udalit', libo on dezaktiviruetsya s bol'shim trudom.
Bor'be s radioaktivnym ruteniem udelyayut mnogo vnimaniya fiziki, himiki, tehnologi i osobenno radiohimiki mnogih stran. Na I i II Mezhdunarodnyh konferenciyah po mirnomu ispol'zovaniyu atomnoi energii v Zheneve etoi probleme bylo posvyasheno neskol'ko dokladov. Odnako do sih por net osnovanii schitat' bor'bu s ruteniem okonchennoi uspeshno, i, vidimo, himikam pridetsya eshe nemalo porabotat' dlya togo, chtoby etu problemu mozhno bylo perevesti v kategoriyu okonchatel'no reshennyh.
Problema N 2: dal'neishee izuchenie himii ruteniya i ego soedinenii
Neobychainaya aktual'nost' problemy N 1 zastavlyaet issledovatelei vse glubzhe pronikat' v himiyu ruteniya i ego soedinenii. Otkrytie radioruteniya v produktah deleniya yadernogo goryuchego posluzhilo moshnym tolchkom dlya mnogochislennyh rabot po himii ruteniya, sdelalo ego ob'ektom pristal'nogo vnimaniya. Ran'she im zanimalis' ne tak uzhe mnogo.
V 1844 g. professor himii Kazanskogo universiteta Karl Karlovich Klaus poluchil iz syroi platiny 6g neizvestnogo serebristo-belogo metalla, opredelil ego atomnuyu massu, osnovnye fiziko-himicheskie konstanty i otdel'nye svoistva nekotoryh ego soedinenii. Rutenii stal 57-m elementom, izvestnym himikam.
Razrabotkoi otdel'nyh voprosov himii ruteniya v razlichnye gody zanimalis' mnogie izvestnye himiki: Bercelius, Sent-Kler Devil', Debre, Remi, Verner i dr. Bylo ustanovleno, chto po nekotorym himicheskim svoistvam rutenii blizok k zhelezu, a po drugim - k rodiyu i osobenno k osmiyu, chto on mozhet proyavlyat' neskol'ko valentnostei, chto ustoichivyi okisel ruteniya imeet formulu RuO2.
Rutenii - redkii i ochen' rasseyannyi element. Izvesten edinstvennyi mineral, kotoryi on obrazuet v estestvennyh usloviyah. Eto laurit RuS2 - ochen' tverdoe tyazheloe veshestvo chernogo cveta, vstrechayusheesya v prirode kraine redko. V nekotoryh drugih prirodnyh soedineniyah rutenii - vsego lish' izomorfnaya primes', kolichestvo kotoroi, kak pravilo, ne prevyshaet desyatyh dolei procenta. Nebol'shie primesi soedinenii ruteniya byli obnaruzheny v medno-nikelevyh rudah kanadskogo mestorozhdeniya Sedberi, a potom i na drugih rudnikah.
Akademik A.E.Fersman nashel sledy ruteniya v izverzhennyh kislyh porodah i mnogih mineralah. Odnako vopros o rasseyanii ruteniya pri razrushenii gornyh porod i ego dal'neishei sud'be do sih por do konca ne izuchen. Ego reshenie oslozhnyaetsya tem, chto rutenii, s odnoi storony, daet trudnorastvorimye okisly, kotorye nakaplivayutsya v ostatkah gornyh porod, a s drugoi storony, mineral'nye i poverhnostnye vody rastvoryayut chast' ruteniya, on perehodit v rastvor i rasseivaetsya. Sil'nye adsorbenty i biohimicheskie agenty mogut vnov' koncentrirovat' rutenii iz rastvorov. Tak, povyshennye koncentracii ruteniya obnaruzheny v minerale pirolyuzite MnO2. Sposobnost'yu nakaplivat' etot element obladayut takzhe nekotorye vidy rastenii, v chastnosti on koncentriruetsya v kornyah bobovyh.
Odno iz samyh zamechatel'nyh himicheskih svoistv ruteniya - ego mnogochislennye valentnye sostoyaniya. Legkost' perehoda ruteniya iz odnogo valentnogo sostoyaniya v drugoe i obilie etih sostoyanii privodyat k chrezvychainoi slozhnosti i svoeobraziyu himii ruteniya, kotoraya do sih por izobiluet mnozhestvom belyh pyaten.
Posmotrite, kak mnogochislenny soedineniya ruteniya, predstavlennye nizhe, skol'ko sredi nih slozhnyh i eshe malo izuchennyh soedinenii (simvolom M oboznacheny odnovalentnye metally).
Ochen' nemnogie uchenye sistematicheski zanimalis' himiei ruteniya. Nekotorye iz nih opublikovali po odnoi-dve raboty i zanyalis' drugimi elementami, a inye, ne v silah spravit'sya s lavinoi postoyanno voznikayushih novyh i novyh voprosov, ostavlyali svoi raboty po ruteniyu dazhe ne dovedennymi de konca. Imenno po etoi prichine my schitaem sebya obyazannymi upomyanut' v etoi stat'e imya ochen' rano umershego sovetskogo uchenogo Sergeya Mihailovicha Starostina, kotoryi vsyu svoyu zhizn' posvyatil izucheniyu himii ruteniya i ego soedinenii. Eto on ustanovil, chto ogromnye trudnosti, voznikayushie pri otdelenii ruteniya ot plutoniya i urana, svyazany s obrazovaniem i svoistvami nitrozokompleksov ruteniya.
No vernemsya k mnogochislennym valentnostyam ruteniya. Oznakomivshis' s ego soedineniyami, vy vstretilis' s devyat'yu valentnostyami - ot nulya do vos'mi. Kazalos' by, kuda bol'she! No eto eshe ne vse. Rutenii sposoben i k obrazovaniyu soedinenii s kratnymi svyazyami, v sozdanii kotoryh uchastvuet ne odna, a neskol'ko par elektronov. Pomimo kovalentnyh svyazei, obrazuyushihsya blagodarya sparivaniyu svobodnogo elektrona ruteniya s elektronom lyubogo drugogo atoma, etot element mozhet obrazovyvat' i bolee slozhnye - dativnye i donorno-akceptornye svyazi. Naprimer, ustanovleno, chto v soedinenii K4(Ru2OCl10)žH2O svyaz' Ru 
O Ru (2ž1,8
) kratnaya. Ona bolee korotkaya i prochnaya, chem odinarnaya Ru-O.
V obrazavanii nitrozosoedinenii ruteniya uchastvuyut svyazi vseh treh vidov. Prisutstvie v etih soedineniyah nitrozogruppy privodit k obrazovaniyu ruteniem ochen' ustoichivoi 18-elektronnoi konfiguracii inertnogo gaza kriptona, chto ob'yasnyaet neobychaino vysokuyu himicheskuyu i termicheskuyu stoikost' nitrozokompleksov ruteniya - soedinenii, predstavlyayushih naibol'shii interes dlya atomnoi tehniki. Valentnost' ruteniya v ego nitrozokompleksah sleduet schitat' ravnoi chetyrem; eto naibolee ustoichivaya valentnaya forma ruteniya.
Pomimo vsego prochego, rutenii mozhet obrazovyvat' dlinnocepochechnye polimernye molekuly. Dlya nego harakterno obrazovanie cepei, analogichnyh silikonovym: -Ru-O-Ru-O-Ru-O-. Krome togo, dokazano sushestvovanie polimernyh soedinenii, postroennyh tak:
Nekotorye uchenye predpolagayut, chto udastsya vydelit' i neorganicheskie polimery na osnove nitrozokompleksov ruteniya.
Neskol'ko desyatiletii nazad kompleksnye soedineniya ruteniya sosluzhili teorii himii vazhnuyu sluzhbu, stav prekrasnoi model'yu, s pomosh'yu kotoroi Verner sozdal svoyu znamenituyu koordinacionnuyu teoriyu. Vozmozhno, polimernye soedineniya ruteniya posluzhat model'yu i dlya sozdaniya teorii neorganicheskih polimerov.
Problema N 3: poluchenie i ispol'zovanie ruteniya
Nesmotrya na maluyu rasprostranennost' v prirode i ogranichennye masshtaby dobychi ruteniya, etot element nikak ne nazovesh' bezrabotnym.
Rutenii - samyi neblagorodnyi iz platinovyh metallov, odnako emu prisushe bol'shinstvo ih svoistv. Bolee togo, on obladaet i ryadom specificheskih svoistv. S kazhdym godom vse bolee rasshiryayutsya oblasti primeneniya ruteniya. V svyazi s etim voznikaet problema N 3, diametral'no protivopolozhnaya probleme N 1, - kak uvelichit' proizvodstvo ruteniya, naiti novye, bolee effektivnye sposoby ego izvlecheniya iz poluproduktov mednonikelevogo proizvodstva, gde etot element prisutstvuet sovmestno s drugimi blagorodnymi i neblagorodnymi metallami. V dannom sluchae na povestku dnya vnov' vstaet problema N 2. Deistvitel'no, chtoby effektivno izvlekat' rutenii, nuzhno horosho znat' himiyu ego soedinenii, osobennosti povedeniya v rastvorah i razlichnyh processah. Ispol'zuya elektrohimicheskie metody, ekstrakciyu i osazhdenie, nauchilis' vydelyat' i otdelyat' rutenpi ot vseh soputstvuyushih elementov.
Gde zhe ispol'zuetsya rutenii i kakovy perspektivy ego primeneniya?
Rutenii, tak zhe kak platina i palladii, obladaet kataliticheskimi svoistvami, no chasto otlichaetsya ot nih bol'shei selektivnost'yu i izbiratel'nost'yu. V geterogennom katalize ispol'zuyutsya metallicheskii rutenii i ego splavy. Naibolee effektivnye katalizatory poluchayutsya pri nanesenii ruteniya na razlichnye nositeli s sil'no razvitymi poverhnostyami. Vo mnogih sluchayah ego primenyayut vmeste s platinoi dlya togo, chtoby uvelichit' ee kataliticheskuyu aktivnost'. Splav rodiya, ruteniya i platiny uskoryaet okislenie ammiaka v proizvodstve azotnoi kisloty. Rutenii primenyayut dlya sinteza sinil'noi kisloty iz ammiaka i metana, dlya polucheniya predel'nyh uglevodorodov iz vodoroda i okisi ugleroda. Za granicei zapatentovan sposob polimerizacii etilena na rutenievom katalizatore.
Vazhnoe znachenie priobreli rutenievye katalizatory dlya reakcii polucheniya glicerina i drugih mnogoatomnyh spirtov iz cellyulozy putem ee gidrirovaniya. Izvestnyi sovetskii uchenyi akademik A.A.Balandin i ego sotrudniki s pomosh'yu ruteniya sumeli prevratit' v cennye himicheskie produkty drevesnye opilki, kukuruznye kocheryzhki, sheluhu ot semyan podsolnuha i korobochki hlopchatnika. V pechati promel'knulo soobshenie o tom, chto rutenievyi katalizator byl uspeshno primenen pri sinteze almazov.
Metallorganicheskie soedineniya ruteniya nahodyat primenenie v gomogennom katalize dlya razlichnyh reakcii gidrirovaniya, prichem po selektivnosti i kataliticheskoi aktivnosti oni ne ustupayut priznannym katalizatoram na osnove rodiya.
Glavnoe dostoinstvo ruteniya-katalizatora v ego vysokoi izbiratel'noi sposobnosti. Imenno ona pozvolyaet himikam ispol'zovat' rutenii dlya sinteza samyh raznoobraznyh organicheskih i neorganicheskih produktov. Rutenii-katalizator nachinaet vser'ez konkurirovat' s platinoi, iridiem i rodiem.
Neskol'ko men'she vozmozhnosti elementa N 44 v metallurgii, no ego primenyayut i v etoi otrasli. Nebol'shie dobavki ruteniya obychno uvelichivayut korrozionnuyu stoikost', prochnost' i tverdost' splava. Chashe vsego ego vvodyat v metally, iz kotoryh izgotovlyayut kontakty dlya elektrotehniki i radioapparatury. Splav ruteniya s platinoi nashel primenenie v toplivnyh elementah nekotoryh amerikanskih iskusstvennyh sputnikov Zemli. Splavy ruteniya s lantanom, ceriem, skandiem, ittriem obladayut sverhprovodimost'yu. Termopary, izgotovlennye iz splava iridiya s ruteniem, pozvolyayut izmeryat' samye vysokie temperatury.
Mnogogo mozhno ozhidat' i ot ispol'zovaniya rutenievyh pokrytii, nanesennyh v vide tonkogo sloya (plenki) na razlichnye materialy i izdeliya. Podobnaya plenka sushestvenno izmenyaet svoistva i kachestvo izdelii, povyshaet ih himicheskuyu i mehanicheskuyu stoikost', delaet ih korrozionno-ustoichivymi, rezko uluchshaet elektricheskie svoistva i t.d. Tonkie pokrytiya iz blagorodnyh metallov, i v tom chisle iz ruteniya, v poslednie gody priobretayut vse bol'shee znachenie v razlichnyh oblastyah elektroniki, radio- i elektrotehniki, himicheskoi promyshlennosti, a takzhe v yuvelirnom dele.
Interesnoe svoistvo metallicheskogo ruteniya - sorbirovat' i propuskat' vodorod - s uspehom mozhet byt' ispol'zovano dlya izvlecheniya vodoroda iz smesi gazov i polucheniya sverhchistogo vodoroda.
Poleznymi svoistvami obladayut mnogie soedineniya ruteniya. Nekotorye iz nih ispol'zuyut v kachestve dobavok v stekla i emali kak stoikie krasiteli; hloridy ruteniya, naprimer, uvelichivayut lyuminescenciyu lyuminola, poliaminy ruteniya obladayut flyuoresciruyushimi svoistvami, sol' Na2[RuNO(NO2)4OH]ž2H2O yavlyaetsya p'ezoelektrikom, RuO4 - sil'neishii okislitel'. Mnogie soedineniya ruteniya obladayut biologicheskoi aktivnost'yu. V odnih sluchayah oni vyzyvayut allergicheskie reakcii i ekzemy, no opisany sluchai, kogda ih ispol'zuyut dlya lecheniya kozhnyh zabolevanii i raka. Vyskazano predpolozhenie, chto v zhivoi prirode soedineniya ruteniya sluzhat katalizatorami v processah svyazyvaniya molekulyarnogo azota vozduha v aminokisloty.
I nakonec, govorya o primenenii ruteniya, nel'zya ne upomyanut' ob ispol'zovanii ego radioaktivnyh izotopov v nauchnyh issledovaniyah, osobenno pri reshenii spornyh voprosov himii samogo ruteniya. Zdes' element N 44 v konechnom schete boretsya sam s soboi i dlya sebya. Ved' i put' k okonchatel'nomu resheniyu problemy ochistki yadernogo goryuchego ot radioruteniya, i razrabotka sposobov effektivnogo izvlecheniya ruteniya iz rud prohodyat cherez uglublennoe poznanie svoistv i osobennostei etogo slozhnogo i neobychnogo elementa.
"Vechnoe" pero
Per'ya avtoruchek postoyanno trutsya o bumagu i ottogo stachivayutsya. Chtoby sdelat' pero deistvitel'no "vechnym", na konchike ego delayut napaiku. V sostav nekotoryh splavov dlya napaiki "vechnyh" per'ev vhodit rutenii. Krome nego, v etih splavah soderzhatsya vol'fram, kobal't, bor.
Rutenii primenyayut takzhe pri izgotovlenii splavov dlya opor kompasnyh igl. Eti splavy dolzhny byt' tverdymi, prochnymi i uprugimi. Iz prirodnyh mineralov takimi svoistvami obladaet ochen' redkii osmistyi iridii. V iskusstvennye zhe materialy dlya kompasnyh igl vmeste s osmiem i iridiem, a inogda i drugimi metallami, vhodit element N 44 - rutenii.
Est' kontakt!
V elektrotehnike dlya kontaktov izdavna ispol'zuetsya med'. Ona - ideal'nyi material pri peredache sil'nyh tokov. Chto iz togo, chto cherez opredelennoe vremya kontakty pokryvayutsya okis'yu medi? Ih mozhno proteret' shkurkoi i oni vnov' zablestyat, kak poven'kie. Inoe delo v slabotochnoi tehnike. Zdes' lyubaya okisnaya plenka na kontakte mozhet narushit' rabotu vsei sistemy. Poetomu kontakty dlya slabyh tokov delayut iz palladiya ili serebryano-palladievogo splava. No eti materialy ne obladayut dostatochnoi mehanicheskoi prochnost'yu. Dobavka k splavam nebol'shih kolichestv ruteniya (1...5%) pridaet kontaktam tverdost' i prochnost'. To zhe otnositsya i k skol'zyashim kontaktam, kotorye dolzhny horosho protivostoyat' istiraniyu.
Rutenievaya krasnaya
Tak nazyvaetsya neorganicheskii krasitel', predstavlyayushii soboi kompleksnyi ammiachnyi hlorid ruteniya. Predlozheno neskol'ko formul etogo veshestva, no ni odna iz nih ne otrazhaet ego sostava v tochnosti. Dlya okraski tkanei etot krasitel' ne ispol'zuyut - on slishkom dorog. Rutenievuyu krasnuyu primenyayut pri issledovaniyah v anatomii i gistologii (nauke o zhivyh tkanyah). Rastvor etogo krasitelya pri razbavlenii 1:5000 okrashivaet v rozovye i krasnye tona pektinovye veshestva i nekotorye tkani. Blagodarya etomu issledovatel' poluchaet vozmozhnost' otlichit' eti veshestva ot drugih i luchshe proanalizirovat' rassmatrivaemyi pod mikroskopom srez.
<< Tehnecii | Oglavlenie | Rodii >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
himicheskie elementy - atomy - periodicheskaya tablica Mendeleeva
Publikacii so slovami: himicheskie elementy - atomy - periodicheskaya tablica Mendeleeva | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
