בטבלת היסוד של ד.א. מנדליאב יש אלמנט עם מספר אטומי 44, שנקרא בשם רותניום. זה לא רק מתכת שייכת לקבוצת המתכות הפלטינאיות, אלא גם האלמנט היחיד שנקרא על שם רוסיה (Ruthenia — השם הלטיני של רוסיה). הוא נגלה ב-1844 על ידי הפרופסור קרל קרלוביץ' קלאוס מאוניברסיטת קזאן ומאז נכנס באופן קבוע להיסטוריה המדע והטכנולוגיה. היום רותניום — אחד מהחומרים הכי נוקשים, הכי נוקשים והכי עמידים לנזק ברזל, בלתי נדיר באלקטרוניקה, קטליזה ואף בתעשיית החלל.
השם של האלמנט מקורו במילה הלטינית Ruthenia, שמשמעותה "רוסיה" או "רוס". קרל קלאוס, הגלה של רותניום, הדגיש שהוא נותן את השם על שם ארצו. זה היה קצת של פטריוט ממוצא גרמני, שקשר את חייו עם רוסיה ורצה להקדיש את שמה בטבלת היסוד.
מספר הסדרה של האלמנט בטבלת מנדליאב (44) מוגדר על ידי מספר הפרוטונים בגרעין האטום שלו. מספר זה מזהה בבירור את רותניום כאלמנט כימי. בטבלת היסוד הוא נמצא בקבוצה VIIIB, בתקופה 5, ונכנס למה שנקרא טריודה רותניום—רודיום—פלדיאם — קבוצה של מתכות שקרובות בתכונותיהן. מנדליאב צפה בקיומו של האלמנט הזה, נהג להשאיר תא ריק עבורו, אך הגילוי הפיזי שלו קדם לכך שהכימאי הגדול יפרש את חוקו.
קרל קרלוביץ' קלאוס נולד ב-1796 בדורפט (כיום טארטו) במשפחת אמן. בשלב מוקדם הוא אובד את הוריו ומגיל 14 החל לעבוד בבית מרקחת וללא השכלה גימנסיאלית הוא הצליח לעבור מבחן לרופא. מאוחר יותר הוא הקים בית מרקחת משלו בקזאן, אך תחביבו האמיתי תמיד היה המדע. הוא השתתף במשלחת בוטנית לאזור המדברים של נהר הוולגה-אורל, ובגיל 40 החל בקריירה באוניברסיטת קזאן, שם הוא בסופו של דבר נהיה בראש המעבדה הכימית.
ב-1841, לפי פקודת משרד הכספים, קלאוס התחיל לחקור שאריות של כסף פלטינה מן המכון המונטנטרי בסנקט פטרבורג. מטרתו הייתה למצוא שיטות יעילות יותר להוצאת כסף פלטינה. במהלך ניסויים קשים ומסוכנים (תרכובות של רותניום מאוד רעילות) קלאוס גילה נוכחות של אלמנט לא ידוע עד אז.
במהלך אחד הניסויים, קרל קלאוס, שהיה ברגיל רגיל לטעום חומרים שהכין, ספג כווץ חמור ברוחה על ידי תרכובת רותניום. למרות זאת, זה לא מנע ממנו להשלים את המחקר.
ב-1844, הוא הפיק 6 גרם של רותניום טהור, חקר את תכונותיו ה�ימיות בפירוט והגדיר את משקלו האטומי. אולם הקהילה המדעית, בעיקר הכימאי השוודי ינס ברצליוס, קיבלה את הגילוי בספק. רק לאחר שברצליוס, שבדק את התוצאות של קלאוס, אישר אותן, רותניום נודע כאלמנט חדש.
רותניום — מתכת זהובה-כסופה עם חוזק גבוה וחולשה. הוא נוקשה במיוחד: טמפרטורת הנמק שלו היא 2250°C, וטמפרטורת ההתאדות — כ-4900°C. זה אחד מהאלמנטים הצפופים ביותר (12,45 ג/ס"מ).
חוסר רגישות כימית. רותניום הוא חומר קומפקטי שלא מתאדה באוויר אפילו כאשר נחמם ל-930°C ולא מגיב עם חומצות חזקות ואשלגות. זה הופך אותו ל"נסיך" בין המתכות.
אוקסיד אגרסיבי. הסימן המיוחד של רותניום — האוקסיד הגבוה RuO₄. זה חומר זהב-צהוב ניזום שמתמזג כבר ב-25,5°C ומתאדה ב-27°C. יש לו תכונות אוקסידציה חזקות עד כדי כך שהוא יכול להצית חומרים אורגניים, למשל אלכוהול.
פעילות קטליטית. רותניום הוא קטליזטור נהדר לתגובות הידרוג'נציה ודהידרוג'נציה של חומרים אורגניים.
התכונות הייחודיות של רותניום הפכו אותו לבלתי נדיר בתעשיות הטכנולוגיות היותר מתקדמות.
אלקטרוטכנולוגיה ויצירת מכשירים. סגסוגת של רותניום עם פלטינה ופלדיאם משמשת ליצירת קשרים חשמליים עמידים במדגמים. הוספת רותניום מגבירה באופן משמעותי את עמידות הטיטניום לנזק בתעשיית המכונות הכימיות.
קטליזטורים. רותניום הוא חלק יסודי של קטליזטורים בתעשייה הכימית. בשנים האחרונות הוא זכה לאינטרס מיוחד כאחד מהקטליזטורים היעילים ביותר לתגובת הידרוג'נציה — תהליך חשוב להפקת "מים ירוקים" ועיבוד ביומסה.
תעשיית החלל. הטמפרטורה הגבוהה והעמידות לנזק של רותניום עושות אותו ביקורתי בתעשיית החלל. למשל, סגסוגות עם רותניום משמשות במערכות ניקוי מים על תחנות החלל.
סופרקונדוקטיביות. סגסוגות של רותניום עם לנטנ, צריום, ס
© elib.co.il
New publications: |
Popular with readers: |
News from other countries: |
 |
Editorial Contacts |
About · News · For Advertisers |
 Digital Library of Israel ® All rights reserved.
2024-2026, ELIB.CO.IL is a part of Libmonster, international library network (open map) Preserving Israel's heritage |
|
US-Great Britain
Sweden
Serbia
Russia
Belarus
Ukraine
Kazakhstan
Moldova
Tajikistan
Estonia
Russia-2
Belarus-2
