Mendeleyev Tablosu’nun elementleri herkes tarafından bilinir, ancak zamanla bilim insanları yeni elementler keşfetmekte ve mevcut olanların özelliklerini daha ayrıntılı açıklamaktadır. Bu bağlamda, dikkat çekici ve ilginç bir keşif, eşsiz manyetik özelliklere sahip olduğu için bilim ve modern teknoloji açısından büyük önem taşıyan rutenyumdur.
Bu Nedir?
Rutenyum, platin grubu metallerin en hafifi olarak kabul edilir ve aynı zamanda daha az soylu bir özelliğe sahiptir. Elementi, Ural değerli madenlerini araştırmaya ilgi duyan Profesör Osann keşfetmiştir. Araştırmacı, cevherde platine ek olarak rutenyum, plouran ve polinom gibi maddelerin bulunduğunu belirlemiştir. Elementler, Osann tarafından adlandırılmış ve rutenyum, Rusya’ya ithafen bu ismi almıştır. Ancak profesörün çalışmaları eleştirilere maruz kalmış ve kimyager deneylerini defalarca tekrarlamak zorunda kalmıştır.
Birkaç on yıl sonra Osann’ın çalışmaları, Kazan Üniversitesi’nden kimya profesörü K.K. Klaus’un ilgisini çekmiştir. Klaus, değerli cevherden platinin çıkarılması için kendi deneylerini geliştirmiştir.
Bu çok değerli metali araştırmak için hayatını adayan bir başka isim, Sovyet bilim insanı S.M. Starostin olmuştur. Çalışmaları sırasında rutenyumun karakteristik özellikleri ile uranyum ve plütonyumdan ayrılmasının zorluğu hakkında birçok sonuç elde etmiştir.
Rutenyum, soylu metaller sınıfına dahil edilmiştir ve özellikleri, demir ve osmiyumla kısmen benzerlik göstermektedir. Mendeleyev Tablosu’nda 44 numaralı element olarak yer alır ve 8. grup, 5. periyot içinde bulunur. Rutenyumun göreli atomik kütlesi 101,07 a.m.u’dur. Elektron formülü 44 pozitif yüklü çekirdek, 44 proton, 57 nötron ve 5 yörünge etrafında dönen 44 elektron içerir.
Özellikler
Rutenyum sadece bir metal değil, aynı zamanda altına siyah renk kazandıran bir katkı maddesidir. Elektron formülü – 4s 2 p 6 d 7 5s 1’dir ve erime noktası 2250 santigrat derecedir. Bilim insanlarına göre, yerkabuğunda yaklaşık 5000 ton rutenyum bulunmaktadır. Bu nedenle ve zor çıkarılabilir olması nedeniyle bu soylu element pahalıdır. Rutenyumun özellikleri, diğer metallerden farklıdır ve bu yüzden birçok endüstride değerlidir. Element sadece belirli bileşiklerde zararlı olabilir.
Kazan metalinin kimyasal özellikleri, platin grubunun diğer üyeleri için tipik kabul edilir. Mendeleyev Tablosu’nun yüksek derecede inert bir elementi olup 7 doğal izotop ve kütle sayıları 92-113 arasında değişen 20 yapay izotopa sahiptir.
Normal sıcaklık koşullarında rutenyum oksitlenmeye, korozyona, asit ve alkali etkisine karşı dayanıklıdır. Ancak 400 santigrat dereceye kadar ısıtıldığında klor ile reaksiyona girebilir. 930 santigrat dereceye kadar ısıtıldığında ise oksijenle etkileşim gösterebilir.
Rutenyumun, diğer metallerle bir araya gelerek yüksek dirençli alaşımlar – intermetalik bileşikler oluşturabilme özelliği vardır. Soylu elementin 0-8 arasında değişen değerlikler sergilediği bilinmektedir. Rutenyumun en önemli bileşikleri arasında rutenyum dioksit, rutenyum tetraoksit, rutenyum sülfür ve florür yer alır.
Saf metal formunda rutenyum, yüksek seçici katalizör olarak kullanılabilir. Bu özellik, soylu metalin organik ve inorganik doğadaki maddelerin sentezi için kullanılmasını mümkün kılar.
Bunun yanı sıra, hidrojen için mükemmel bir adsorban olarak da işlev görebilir.
Rutenyum, platin grubu metallerin en hafiflerinden biri olarak kabul edilir ve yoğunluğu 12,45 g/cm³’tür. Bu element yüksek ergime sıcaklığı ile öne çıkar – sıvı hale geçmesi için 2334 santigrat derece gereklidir. Elektrik arkında ergime sırasında metal parçacıklarının buharlaşması gerçekleşir. Açık havada yapılan yüksek sıcaklıklı kızdırma işlemi, metalin tetraoksit bileşiğinin uçmasına neden olur.
Rutenyum bir süper iletkendir. 44 numaralı bu element, hem bilimsel hem de pratik açıdan büyük öneme sahiptir ve değerli bir metal olarak dikkat çeker.
Nerelerde Kullanılır?
Rutenyumun oksitlenmemesi, hoş bir renge ve parlaklığa sahip olması, onu mücevher tasarımında sıkça kullanılan bir metal haline getirmiştir. Ancak, saf metalden ürünler bulunmaz çünkü rutenyum kıt bir elementtir. Bu platin grubu metal kırılgandır ve genellikle değerli alaşımlarda katkı maddesi olarak kullanılır.
Rutenyumun yüksek maliyeti ve düşük eriyebilirliği, mücevherlerin kaplamalarında kullanılmasını teşvik eder. Mücevherlerde rutenyum bulunması, titanyumdan yapılmış ürünlerin korozyona karşı dirençli, altın ve platinden yapılanların ise daha dayanıklı hale gelmesini sağlar. Rutenyum, altını siyah renge boyayan bir katkı maddesi olarak da kullanılabilir.
Rutenyum bileşikleri, cam üretiminde geniş bir kullanım alanı bulmuştur. Bazı emayeler, yapılarında bu değerli metali içermektedir. Ayrıca rutenyum, ışıldayan florasan kaplamaların bir parçasıdır ve bu özellik, onun varlığı sayesinde gerçekleşir.
Tıp alanında rutenyum bazlı kırmızı boyalar kullanılmaktadır. Bu boyalar, mikroskop altında incelenen bazı doku türlerini belirginleştirir.
Rutenyumun, tümörleri boyayarak insan vücudundaki araştırmalarda görünür hale getirdiği bilinmektedir. Bu sayede doktorlar, etkilenen her bir hücreyi net bir şekilde görebilmektedir. Rutenyum, ayrıca tüberküloz, enfeksiyonlar ve cilt hastalıkları için ilaçların üretiminde kullanılır. Uzay sanayisini de bu değerli metal olmadan düşünmek zordur.
Rutenyumun ısıya dayanıklılığı, onu yüksek sıcaklık ölçümlerinde kullanılan termoçiftler için vazgeçilmez bir hammadde haline getirmiştir. Elektrik endüstrisinde rutenyum saf formda kullanılmaktadır. Metal, radyo bileşenleri üzerine ince bir tabaka halinde kaplanarak korozyona karşı koruma sağlar. Bu kaplama sayesinde ürünler kimyasal dayanıklılık ve düşük mekanik aşınma özellikleri kazanır.
Üretim Perspektifleri
Rutenyumun dünya rezervleri yalnızca 5000 tonla sınırlı olmasına rağmen, genellikle yan ürün olarak değerlendirilir. Bu mineral saf halde çıkarılmaz, platin üretimi sırasında elde edilir. Pahalı bir metal olan rutenyum, çoğunlukla sanayiciler tarafından satın alınır ve günümüzde olduğu kadar gelecekte de değerli olacaktır. Günümüzde rutenyumun elmas sentezinde kullanıldığı örnekler bilinmektedir.
Bu değerli metal, platin, iridyum ve rodyum ile rekabet etmeye başlamıştır. Bilim insanları, gelecekte rutenyum kaplamasının korozyona, mekanik ve kimyasal hasarlara karşı dayanıklılığı artırması açısından büyük potansiyel taşıdığına inanmaktadır. Metalin hidrojen emme ve geçirgenlik özelliği, gelecekte temiz hidrojen elde etmek için kullanılabilir.
İlginç Bilgiler
Gümüş rengindeki bu metal ile ilgili birçok ilginç bilgi bulunmaktadır.
Rutenyum, güçlü bir oksitleyici olarak, kolay alev alabilen maddelerin yanmasına neden olabilir.
Bir sonraki videoda rutenyum hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.
