К благородным металлам обычно относят золото, серебро и платину. Но по неспособности вступать в химические реакции и высокой устойчивости к коррозии этот список дополняется ещё пятью металлами т.н. платиновой группы, это: рутений, родий, палладий, осмий, иридий. В Таблице Менделеева они компактно занимают клетки с 44 по 47, и с 76 по 79.
Рутений – один из аналогов платины. Он может существовать в девяти валентных состояниях. Способность этого элемента непредсказуемо менять свою валентность часто ставит химиков в затруднительное положение. Поэтому степень его изученности значительно ниже всех остальных элементов этой группы и до сих пор изобилует множеством белых пятен.
Он был открыт профессором Казанского университета Карлом Карловичем Клаусом в 1844 году при исследовании уральской самородной платины. Клаус выделил рутений из платиновой руды в чистом виде и указал на сходство триад: рутений — родий — палладий; осмий — иридий — платина. Первооткрыватель элемента назвал элемент № 44 в честь России, так как Рутения (лат. Ruthenia) — одно из средневековых латинских названий Руси.
По многим механическим и химическим характеристикам он мог бы соперничать с платиной и золотом. Однако рутений очень хрупок, и объясняется это недостаточной чистотой образцов, которые подвергались испытаниям.
Попытки получить чистый рутений не привели к положительным результатам. Поэтому до сих пор точно не установлена такая характеристика рутения как предел прочности при растяжении. Только недавно не очень точно определена его температура плавления — около 2250°C и кипения — около 4900°C.
Радиоактивные изотопы рутения в природе не существуют, но они образуются в результате деления ядер урана и плутония в реакторах атомных электростанций. Эти изотопы создают уровни радиации, превышающие допустимые, поэтому их нужно удалять, а это представляет большую проблему для химиков и технологов.
Рутений – редкий и рассеянный элемент в земной коре, его содержания составляют 0,005 г/т. Известны только два рутениевых минерала – лаурит RuS2 и рутенарсенид RuAs, встречающиеся в природе крайне редко.
Разведанные запасы рутения в мире ничтожны и составляют не более 5 тысяч тонн. Добыча рутения ведётся всегда попутно основной руде на месторождениях платины, меди, никеля. Отвалы платиновых горных выработок – главный источник добываемого рутения в мире и лидирует здесь Южно-Африканская республика. Так как основная часть месторождений платины (более 90 %) заключена в недрах пяти стран, то и мировые запасы рутения распределяются так же, как и платины (в порядке убывания запасов): ЮАР, США, Россия, Зимбабве, Китай.
Рутений применяют во многих отраслях. Небольшие добавки рутения обычно увеличивают коррозионную стойкость, прочность и твердость сплава. Рутений применяют для синтеза синильной кислоты из аммиака и метана. Рутениевые покрытия, нанесенные в виде тонкого слоя на различные материалы и изделия, значительно увеличивают срок их службы.
Многие характеристики рутения до сих пор не раскрыты, и научное сообщество настроено на их всестороннее изучение. Во многих странах разрабатываются перспективные направления использования этого элемента, поэтому его по праву называют металлом будущего.
Источник: www.planetarium-moscow.ru