रूथेनियम के बारे में
आवर्त सारणी के तत्व सभी के लिए परिचित हैं, हालांकि, समय के साथ, वैज्ञानिक नए खोजते हैं, और पहले से ज्ञात गुणों के गुणों का भी विस्तार से वर्णन करते हैं। उल्लेखनीय और दिलचस्प खोजों में से एक रूथेनियम है, जिसमें अद्वितीय चुंबकीय गुण हैं और इसलिए यह विज्ञान और आधुनिक तकनीक के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।
यह क्या है?
रूथेनियम को प्लैटिनम समूह की धातुओं में सबसे हल्का माना जाता है, और इसकी विशेषता कम बड़प्पन भी है। तत्व की खोज प्रोफेसर ओज़ान ने की थी, जो यूराल कीमती अयस्कों के अध्ययन में रुचि रखते थे। शोधकर्ता ने निष्कर्ष निकाला कि प्लैटिनम के अलावा अयस्क में रूथेनियम, सेमीरेन्स और बहुपद शामिल हैं। तत्वों का नाम ओज़ेन के नाम पर रखा गया था, जबकि रूथेनियम का नाम रूस के नाम पर रखा गया था। प्रोफेसर के काम के प्रति रवैया काफी आलोचनात्मक था, इसलिए केमिस्ट ने बार-बार प्रयोग किए।
कुछ दशक बाद, ओज़ान के काम ने कज़ान विश्वविद्यालय के रसायन विज्ञान के प्रोफेसर के.के. क्लॉस की रुचि को आकर्षित किया। उन्होंने कीमती अयस्क से प्लेटिनम निकालने के लिए अपने स्वयं के प्रयोग विकसित किए।
सोवियत वैज्ञानिक एस.एम. स्ट्रोस्टिन ने अपना लगभग पूरा जीवन इस बहुसंयोजक धातु के अध्ययन के लिए समर्पित कर दिया।अपने काम के दौरान, उन्होंने रूथेनियम की विशिष्ट विशेषताओं के साथ-साथ यूरेनियम और प्लूटोनियम से इसके अलग होने की गंभीरता के बारे में बहुत सारे निष्कर्ष निकाले।
रूथेनियम महान धातुओं के वर्ग से संबंधित है, इसके गुण आंशिक रूप से लोहे और ऑस्मियम के समान हैं। तत्व का आवर्त सारणी में 44 वाँ अंक है और यह 5वें आवर्त के 8वें समूह में है। रूथेनियम का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान 101.07 amu है। इसके इलेक्ट्रॉनिक फॉर्मूले में 44 धनात्मक आवेशित नाभिक शामिल हैं, जिसके अंदर 44 प्रोटॉन, 57 न्यूट्रॉन और 44 इलेक्ट्रॉन हैं जो 5 कक्षाओं में घूमते हैं।
गुण
रूथेनियम न केवल एक धातु है, बल्कि एक योजक भी है जो सोने को उसका काला रंग देता है। इसका इलेक्ट्रॉनिक सूत्र – 4s 2 p 6 d 7 5s 1, गलनांक - 2250 डिग्री सेल्सियस। वैज्ञानिकों का कहना है कि पृथ्वी की पपड़ी में इस धातु का लगभग 5,000 टन है। इस कारण से, और कठिन निष्कर्षण के कारण भी, महान तत्व महंगा है। रूथेनियम के गुण अन्य धातुओं की विशेषताओं से भिन्न होते हैं, इसलिए इसे कई उद्योगों में महत्व दिया जाता है। एक तत्व केवल कुछ यौगिकों में ही हानिकारक हो सकता है।
रासायनिक
प्लेटिनम के प्रतिनिधियों के लिए कज़ान धातु के रासायनिक गुणों को विशिष्ट माना जाता है. यह आवर्त सारणी का एक अत्यधिक निष्क्रिय तत्व है, जिसमें उच्च स्थिरता वाले 7 प्राकृतिक समस्थानिक हैं और 20 कृत्रिम हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या 92-113 है।
सामान्य तापमान स्थितियों के तहत, रूथेनियम ऑक्सीकरण और जंग प्रक्रियाओं के साथ-साथ एसिड और क्षार के प्रभाव के अधीन नहीं है। यदि रूथेनियम को 400 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्म किया जाता है, तो यह क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम होता है। 930 डिग्री तक गर्म धातु ऑक्सीजन के साथ बातचीत कर सकती है।
ऐसी धातुएँ हैं जो रूथेनियम के साथ मिलकर अत्यधिक प्रतिरोधी मिश्र धातुएँ बनाने में सक्षम हैं। – इंटरमेटेलिक्स। यौगिकों में, श्रेष्ठ तत्व 0-8 की संयोजकता प्रदर्शित करता है। रूथेनियम डाइऑक्साइड, रूथेनियम टेट्रोक्साइड, रूथेनियम सल्फाइड और रूथेनियम फ्लोराइड को रूथेनियम से जुड़े सबसे महत्वपूर्ण यौगिक माना जाता है।
एक शुद्ध धातु के रूप में, रूथेनियम का उपयोग उच्च चयनात्मकता वाले उत्प्रेरक के रूप में किया जा सकता है। यह विशेषता इस तथ्य में योगदान करती है कि महान धातु का उपयोग कार्बनिक और अकार्बनिक प्रकृति के पदार्थों के संश्लेषण के लिए किया जा सकता है।
इसके अलावा, यह हाइड्रोजन के लिए एक उत्कृष्ट शर्बत के रूप में कार्य कर सकता है।
भौतिक
रूथेनियम एक सुंदर कठोर धातु है, इसका रंग तैयारी की विधि पर निर्भर करता है और ग्रे-नीले से चांदी-सफेद तक भिन्न हो सकता है। कुछ विशेषताओं के कारण, तत्व को अद्वितीय माना जाता है। इसकी अत्यधिक भंगुरता के कारण, रूथेनियम को हाथ में आसानी से रगड़ा जा सकता है, हालांकि, इसकी उच्च कठोरता है - 10-बिंदु मोह पैमाने पर 6.5।
रूथेनियम प्लेटिनम समूह की सबसे हल्की धातुओं में से एक है।, इसका घनत्व 12.45 g/cm3 है। यह आइटम अलग है दुर्दम्य - इसे तरल अवस्था में जाने के लिए 2334 डिग्री सेल्सियस तापमान की आवश्यकता होती है। विद्युत चाप में पिघलने के दौरान धातु के कणों का वाष्पीकरण होता है। खुली हवा में उच्च तापमान कैल्सीनेशन प्रक्रिया में धातु टेट्रोक्साइड का वाष्पीकरण होता है।
रूथेनियम एक अतिचालक है। 44 वें तत्व को महान वैज्ञानिक और व्यावहारिक महत्व की विशेषता है, क्योंकि इसे एक दिलचस्प कीमती धातु माना जाता है।
इसका उपयोग कहाँ किया जाता है?
इस तथ्य के कारण कि रूथेनियम ऑक्सीकरण नहीं करता है, एक सुखद रंग और चमक है, इसका उपयोग अक्सर गहनों में किया जाता है। साथ ही, शुद्ध धातु से बने सामान मौजूद नहीं हैं, क्योंकि इसकी आपूर्ति कम है। यह प्लैटिनॉइड भंगुर होता है, इसलिए इसे एक कीमती मिश्र धातु के संयुक्ताक्षर के रूप में प्रयोग किया जाता है।
रूथेनियम की उच्च लागत और इसकी खराब फ्यूसिबिलिटी गहनों के लिए एक कोटिंग के रूप में इसके उपयोग के पक्ष में है। गहनों में इसकी उपस्थिति टाइटेनियम के गहनों को जंग के प्रति अधिक प्रतिरोधी और सोने और प्लैटिनम को अधिक टिकाऊ बनाती है। रूथेनियम को एक योजक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है जो सोने को काला कर देता है।
रूथेनियम यौगिकों ने कांच के उत्पादन में अपना आवेदन पाया है। कुछ तामचीनी में उनकी संरचना में एक महान धातु होती है। इसके अलावा, रूथेनियम फ्लोरोसेंट कोटिंग का हिस्सा है जो इसकी उपस्थिति के कारण चमकता है।
दवा लाल रूथेनियम डाई का उपयोग करती है। यह कुछ प्रकार के ऊतकों पर प्रकाश डालता है जिनका अध्ययन माइक्रोस्कोप के तहत किया जाता है।
यह ज्ञात है कि रूथेनियम ट्यूमर को दाग देता है और उन्हें मानव शरीर के अध्ययन में देखने की अनुमति देता है। उसके लिए धन्यवाद, डॉक्टर प्रभावित कोशिकाओं में से प्रत्येक को देखते हैं। रूथेनियम का उपयोग तपेदिक के साथ-साथ संक्रामक और त्वचा रोगों के लिए दवाओं के निर्माण में भी किया जाता है। इस महान धातु के बिना अंतरिक्ष उद्योग की कल्पना करना मुश्किल है।
चूंकि रूथेनियम गर्मी के लिए प्रतिरोधी है, यह थर्मोकपल के लिए कच्चे माल का एक अभिन्न अंग बन गया है, जिसका उपयोग उच्च तापमान माप के दौरान किया जाता है।. विद्युत उद्योग में, रूथेनियम का शुद्ध रूप में उपयोग किया जाता है। जंग रोधी प्रभाव के लिए इस धातु को रेडियो घटकों पर एक छोटी परत में लगाया जाता है।इस छिड़काव के लिए धन्यवाद, उत्पादों को रासायनिक अभेद्यता, साथ ही कम यांत्रिक पहनने की विशेषता है।
उत्पादन संभावनाएं
इस तथ्य के बावजूद कि रूथेनियम का विश्व भंडार छोटा है और इसकी मात्रा 5000 टन है, धातु को बेकार माना जाता है। यह खनिज अपने शुद्ध रूप में खनन नहीं किया जाता है, लेकिन प्लैटिनम उत्पादन के दौरान अलग हो जाता है। महंगी धातु मुख्य रूप से उद्योगपतियों द्वारा खरीदी जाती है, यह वर्तमान समय में मूल्यवान है और इसकी कीमत बनी रहेगी। आज तक, हीरे के संश्लेषण के लिए रूथेनियम के उपयोग के मामले ज्ञात हैं।
आज भी यह नेक धातु प्लेटिनम, इरिडियम और रोडियम को टक्कर देने की कोशिश कर रही है। वैज्ञानिकों का मानना है कि भविष्य में रूथेनियम कोटिंग के उपयोग से बहुत कुछ की उम्मीद की जा सकती है, जो उत्पाद के संक्षारण, यांत्रिक और रासायनिक क्षति के प्रतिरोध को बढ़ाता है। धातु की ऐसी अनूठी संपत्ति, हाइड्रोजन को अवशोषित करने और पारित करने की क्षमता के रूप में, बाद में शुद्ध हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए उपयोग की जा सकती है।
रोचक तथ्य
चांदी के रंग की धातु से कई रोचक तथ्य जुड़े हैं।
- रूथेनियम एकमात्र ऐसी धातु है जिसे रूस में खनिज कच्चे माल से निकालकर निकाला गया था।
- अब तक, कोई भी 100% स्थिर रूथेनियम निकालने में सक्षम नहीं है, क्योंकि तत्व उच्च रासायनिक गतिविधि की विशेषता है।
- रूथेनियम एक बहुत ही दुर्दम्य धातु है, इस विशेषता में केवल रेनियम, ऑस्मियम, मोलिब्डेनम, इरिडियम, टंगस्टन, टैंटलम, नाइओबियम इससे नीच हैं।
- रूथेनियम की विशिष्टता इसकी बहुलता में निहित है, इसमें 9 अलग-अलग वैलेंस में प्रकट होने की क्षमता है।
- इस नेक धातु को एसिड और एक्वा रेजिया में नहीं घोला जा सकता है।
- इस तत्व को एकमात्र ऐसा तत्व माना जाता है जो वायु नाइट्रोजन को रासायनिक यौगिक में बाँधने की क्षमता रखता है।कुछ प्रकार के जीवाणुओं में यह क्षमता होती है।
- प्रकृति में, रूथेनियम के साथ एक पदार्थ है - लॉराइट।
- रूस, कनाडा और संयुक्त राज्य अमेरिका में अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में रूथेनियम पाए जाते हैं।
- रूथेनियम अद्वितीय गुणों वाली एक दुर्लभ उच्च-संयोजक धातु है। इसका उच्चतम ऑक्साइड बल्कि जहरीला पदार्थ माना जाता है।
एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में, रूथेनियम ज्वलनशील पदार्थों को प्रज्वलित कर सकता है।
अगले वीडियो में आप रूथेनियम के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त करेंगे।