루테늄은 백금족 금속 계열에 속하는 귀금속입니다. 금속의 모양은 추출 방법에 직접적으로 의존하므로 은백색 또는 무광 회색이 될 수 있습니다. 금속의 이름은 라틴어로 "러시아"를 의미하는 Ruthenia에서 유래했으며 Urals에서 처음 발견되었기 때문에 이것은 우연이 아닙니다. 다른 귀금속에 비해 상당히 낮은 루블 단위의 그램당 루테늄 가격은 현재 118루블에 불과합니다.

루테늄은 남아프리카, 러시아, 캐나다 및 기타 국가에서 채굴됩니다. 오늘날 이 귀금속의 주요 공급업체는 남아프리카 공화국입니다. 백금 생산의 잔해에서 추출됩니다. 다양한 금속 광석에 불순물로 존재합니다.

루테늄은 상당히 흩어져 있는 화학 원소이지만 그로부터 형성되는 광물은 단 하나입니다. 바로 라우라이트입니다. 사용후핵연료 제품에도 함유되어 있습니다. 1톤의 방사선 폐기물에는 약 250g의 루테늄이 포함되어 있습니다.

매년 17-21톤의 루테늄이 전 세계에서 채굴됩니다. 과학자들에 따르면 지구상의 금속 매장량은 5,000톤에 불과합니다.

속성

금속의 주요 장점은 높은 경도와 다양한 공격적인 물질에 대한 내성 증가입니다. 주기율표에서 원소는 44행에 있습니다. 금속의 경도는 모스 척도에서 6.5이며, 이 지표에 따르면 백금보다 앞서 있으며 동시에 매우 취약합니다.

또한 금속은 가볍고 밀도는 cm3당 13g 미만입니다. 내화성 측면에서 8 위를 차지합니다. 금속의 녹는점은 2334C이고 끓는점은 약 4077C입니다. 대기 중에서 가열하는 과정에서 원소가 부분적으로 산화됩니다. 1000 C의 온도에서 루테늄은 RuO2 이산화물로 산화되고 1200 C 이상에서는 RuO4 사산화 RuO4로 산화되어 가장 높은 원자가 8+입니다. 원자가를 빠르게 변화시키는 루테늄의 능력은 과학자들로 하여금 더 깊이 연구하도록 자극합니다.

RuO4 산화물은 노란색 결정으로 25C에서 갈색-오렌지색 액체가 되며 오존과 매우 유사한 냄새가 납니다. 또한 많은 유기 물질과의 접촉으로 폭발이 발생합니다. RuO4는 유독 물질이므로 증기를 오랫동안 흡입하면 머리가 회전하고 구토와 질식 현상이 나타납니다. RuO4를 연구하는 일부 과학자들은 습진을 개발했습니다.

금속은 400C 이상의 온도에서 반응합니다. 정상 상태에서 원소는 왕수에서도 용해되지 않습니다. 그는 산과 알칼리에 관심이 없습니다.

또한 이 소자는 우수한 게터 용량을 가지고 있습니다. 부피의 1,500배에 달하는 수소를 흡수하는 반면, 수소 뿐만 아니라 질소, 소량 및 기타 비금속도 흡수할 수 있습니다.

사용 영역

보석 산업

금속은 밝은 광택과 쾌적한 청회색 색조를 가지며 산화되지 않으므로 보석상의 관심을 끌고 있습니다. 매우 깨지기 쉽고 귀중한 합금의 합금 원소 중 하나로 사용됩니다. 이것은 경도와 내마모성을 향상시킵니다. 그러나 내화성이 높기 때문에 작업하기가 어렵습니다.

이 요소를 금 합금에 추가하면 검은색 톤이 됩니다. 물론 금과 로듐을 어둡게 해주지만 도핑된 루테늄처럼 채도가 높지는 않습니다.

약

의학에서 루테늄 화합물이 포함된 염료가 사용되어 암성 종양을 포함한 자세한 연구를 위해 조직을 분리할 수 있습니다. 이것은 외과의가 영향을 받는 모든 세포와 조직 영역을 보는 데 도움이 됩니다.

이 물질은 생물학적으로 활성이므로 그 화합물은 암, 결핵 및 피부에 영향을 미치는 다양한 감염에 대한 약물 생산에 사용됩니다.

전기 공학

높은 내화성으로 인해 이 화학 원소는 전기 공학에 응용되었습니다. 고정밀 기기의 접점 및 각종 부품을 만드는데 사용됩니다. 높은 융점으로 인해 열전대에 없어서는 안될 재료가 되었습니다. 고온을 측정하려면 장치가 필요합니다.

섭씨 272.53도까지 가열하면 이 물질은 초전도체가 되어 전기공학에서 큰 수요가 된다.

전자 제품에서는 부식 방지 보호를 위한 무선 구성 요소를 다룹니다. 이 층은 또한 화학적 공격에 대한 내성을 만들고 기계적 마모로부터 보호합니다.

우주

이 재료는 우주 산업에서도 수요가 많습니다. 위성용 연료 전지는 백금과 루테늄 합금으로 만들어집니다. 이 열차는 지구 궤도의 모든 과부하를 견딜 수 있습니다.

화학

화학 원소 루테늄은 공격적인 물질과 반응하지 않기 때문에 화학에서 큰 수요가 있습니다. 또한 촉매 특성이 우수합니다. 루테늄 촉매를 사용하면 셀룰로스에서 글리세린 및 기타 알코올을 얻을 수 있습니다.

루테늄 촉매의 주요 장점은 선택성입니다. 화학자들이 다양한 유기 및 무기 제품을 합성하는 데 도움을 줍니다. 이 촉매는 나머지 백금족 금속과 경쟁합니다.

유리 산업

루테늄 화합물은 유리 산업에서도 사용되며 일부 에나멜에도 첨가됩니다. 이 물질의 화합물로 인해 빛이 나는 형광 코팅도 있습니다.

나머지 산업은 약 10%의 루테늄을 소비합니다.

비용

귀금속의 현재 가격

아니 많은 수의지구상의 루테늄과 이 원소를 얻기가 어렵기 때문에 가격이 매우 비쌉니다. 금속 1g의 가격은 평균적으로 100-200 루블 범위에서 끊임없이 변동합니다.

플래티넘, 플래티넘, Pt (78)

플래티넘(영어 플래티넘, 프랑스 플래티넘, 독일 플래틴)은 아마도 고대에 알려졌을 것입니다. "스페인 예술"의 도움으로만 녹일 수 있는 고내화성 금속으로서의 백금에 대한 첫 번째 설명은 1557년 이탈리아 의사 Scalinger에 의해 만들어졌습니다. 분명히 동시에 금속은 "백금"이라는 이름을 받았습니다. 그것은 금속에 대한 경멸, 어떤 것에 적합하지 않고 가공할 수 없는 것이 얼마나 적은지를 반영합니다. "백금"이라는 단어는 은에 대한 스페인어 이름인 plata(plata)에서 유래했으며 러시아어로 은, 은(Mendeleev - 은에 따라)처럼 들리는 이 단어의 작은 형태입니다. 플래티넘이라는 단어가 러시아어 "지불"(지불, 지불 등)과 일치하며 의미가 가깝다는 점에 주목하는 것이 흥미 롭습니다. XVII 세기. 백금은 남아메리카 핀토 강의 황금빛 모래에서 채굴되었기 때문에 Platina del Pinto라고 불렸습니다. 안달루시아의 Rio del Tinto 강에서 Platina del Tinto라는 또 다른 이름이 있습니다. 플래티넘은 1748년 스페인 수학자이자 항해사이자 상인인 de Walloa에 의해 더 자세히 설명되었습니다. 18세기 후반부터. St. Petersburg Academy of Sciences의 과학자를 비롯한 많은 분석 화학자와 기술자는 백금, 백금의 특성, 처리 및 사용 방법에 관심을 갖게 되었습니다. 19세기 전반기에 이 분야에서 가장 중요한 작업은 단조 백금(Sobolevsky, Wollaston 등)을 얻는 방법의 생성, 일부 화합물(Musin-Pushkin 등) 및 백금의 발견입니다. 그룹 금속.

저자 불명

백금(Pt)은 주기율표 78번의 화학 원소입니다.

백금 광석의 빈곤, 대규모 매장지의 부재, 따라서 금속의 매우 높은 비용은 백금의 실제 사용을 크게 제한합니다. 백금은 덩어리 형태로 발견되는 경우가 매우 드뭅니다. 그 중 가장 큰 것은 9.6kg입니다.

으로 외관플래티넘은 탁월하거나 눈에 띄는 것을 나타내지 않습니다. 회색 무광택 광택이 있는 흰색이며 상당한 밀도(21.5)와 높은 융점(1774°C) 금속을 가진 점성(금에 가깝습니다)입니다. 최고 온도에서 백금의 탁월한 내화학성은 화학 실험실 금속이 됩니다. 백금이 18세기 전반부(R. Watson에 의해 1750년에 기술됨)에 알려졌고 그것에 대한 모호한 언급이 16세기로 거슬러 올라간다는 사실에도 불구하고 백금은 1809년 진한 황산 저장용 레토르트 제조. 천연 백금의 첫 번째 예금은 17 세기에 F. Cortes가 이끄는 스페인 정복자가 Aztec 국가를 망친 미국에서 Platino del Pino 강 유역 (콜롬비아)에서 새로운 금속을 발견 한 미국에서 발견되었습니다. 금속의 이름 - "백금"은 스페인어 "판"-은에서 유래하며 "은"을 의미합니다. 기본 형태로 백금은 미국(브라질, 콜롬비아) 외에 남아프리카 공화국에 속합니다. Urals에서는 1892년 A.A. Inostrantsev가 백금의 1차 광상을 발견했습니다. 사금 광상은 1819년에 더 일찍 발견되었지만 1829년에 백금 광상을 방문한 유명한 Alexander Humboldt는 보고서에서 백금 광상의 사용에 대해 한 마디도 쓰지 않았습니다.

한동안 백금은 "무가치한" 금속으로 간주되었습니다. 남미의 정복자들은 많은 백금을 스페인으로 가져왔고, 그것은 은보다 싸게 팔렸습니다. 그러나 스페인의 보석상들은 백금과 금의 합금이 비중이 크다는 것을 발견하고 당시의 관점에서 이를 사용하여 위조 금화를 만들기로 결정했습니다. 이 사실을 알게 된 스페인 정부는 백금의 모든 재고를 파괴하라는 명령을 내렸고 많은 양의 금속이 바다에 익사했습니다.

백금의 특성은 Kharkov University F. Giese 교수에 의해 처음 기술되었습니다. 백금에 대한 자세한 연구와 천연 "원료 백금"에서 백금을 얻는 방법은 러시아 화학자이자 러시아 및 많은 외국 과학 아카데미의 명예 회원인 상트페테르부르크의 Mining Collegium 부회장인 Musin이 수행했습니다. -푸쉬킨.

러시아 과학자들은 백금 및 기타 수반되는 금속 연구에서 주도적인 역할을 한다는 점에 유의해야 합니다.

백금의 높은 내화학성은 화학 유리 제품(도가니, 컵, 집게 팁, 버너 노즐, 분석용 전극) 및 화학 산업 장비 제조에 광범위하게 적용됩니다.

알려진 백금 거울은 유리 표면에 가장 얇은 백금 층을 적용하여 얻습니다. 백금 거울은 안정적이고 퇴색하지 않으며 선명한 이미지를 제공하며 가장 중요한 것은 단면 투명도라는 놀라운 기능이 있습니다. 현상의 본질은 광원 측면에서 거울은 불투명하고 앞에 있는 물체를 반사하는 반면 그림자 측면에서는 투명하고 거울을 통해 깨끗한 유리를 통해서뿐만 아니라 모든 것을 볼 수 있다는 것입니다. 이 기능 덕분에 백금 거울은 한때 미국에서 널리 퍼졌습니다. 사무실, 타자국, 기타 기관의 저층 창문, 거실 창에는 커튼과 스크린 대신 유리 대신에 끼워 넣었다.

백금은 또한 한 가지 더 가치 있는 속성을 가지고 있습니다. 백금은 유리에 잘 납땜되어 유리 장치 제조에 중요합니다.

이러한 저항 온도계의 작동 원리는 온도 상승에 엄격하게 의존하여 전기 저항을 변경(증가)하는 백금의 능력을 기반으로 합니다. 저항 변화를 기록하는 장치에 백금 와이어를 연결하면 이 장치에서 온도 변화를 정확하게 기록합니다. 기기 눈금은 도 단위로 표시됩니다.

플래티넘은 보석상들이 가장 좋아하는 금속입니다. 보석 예술에서 백금은 금의 마감재 역할을 합니다.

V.I. 레닌의 부조 이미지는 소련 최고 계급인 레닌 기사단 휘장 중앙에 백금으로 제작되었습니다. 첫 번째 레닌 훈장은 Komsomolskaya Pravda 신문에 수여되었습니다.

느슨하고 해면질인 백금은 많은 양의 가스를 흡수합니다. 이 놀라운 특성은 놀라운 사실을 설명합니다. 백금 용기에 들어 있는 가스가 가열되면 밀봉된 용기 밖으로 흐릅니다. 물이 미세한 체를 통과하는 것처럼 수소 또는 산소 기체 분자는 백금 배플을 통과합니다.

우리는 가장 중요한 것은 다루지 않고 백금의 흥미롭고 가치 있는 많은 특성을 나열했습니다. 백금은 다양한 화학 공정에서 가장 활성적인 촉매 중 하나입니다. 가장 중요한 촉매 과정 중 하나는 암모니아를 산화시켜 질산을 얻는 것입니다. 얇은 천과 유사하고 가벼운 실크처럼 부드러운 백금 와이어로 짜여진 가장 미세한 메쉬(제곱센티미터당 최대 5000개 구멍)는 암모니아 산화 장치의 가장 중요하고 중요한 부분입니다. 암모니아와 공기의 혼합물이 이 그리드를 통해 허리케인의 속도로 불어 질소 산화물과 수증기로 변합니다. 질소 산화물이 물에 용해되면 질산이 형성됩니다.

국내 질산 산업의 선구자 Ivan Ivanovich Andreev는 다양한 촉매가 암모니아 산화에 미치는 영향을 연구하기 위해 광범위한 연구 작업을 수행하여 백금에 주목하여 질산의 산업적 생산에 도입했습니다.

1차 세계대전이 한창이었다. 전장에서는 포탄, 폭탄, 지뢰가 폭발했고, 후방 깊은 곳에서는 금속, 탄약, 화약을 생산하는 공장들이 분주하게 움직이고 있었다. 폭발물 생산에는 점점 더 많은 질산, 폭발물 1kg당 2kg 이상의 산이 필요했습니다. 1916년 말까지 러시아군의 월간 폭발물 수요는 6400톤이었고 전쟁에 참가한 모든 국가는 질산 생산을 위한 원료가 절실히 필요했습니다. 그것은 남아메리카(칠레)에서만 구할 수 있었고 모든 국가에서 질산 제조를 위한 원료에 대한 열렬한 검색이 있었습니다. 그 유형 중 하나는 코크스 생산 폐기물에 포함된 암모니아입니다. 암모니아를 질산으로 전환하려면 산화되어야 합니다. I.I. Andreev는 암모니아가 백금 존재 하에서 산화된다는 것을 알고 있는 공장을 설계했으며, 이 공장은 곧 Donbass에 건설되어 1917년 7월에 가동되었습니다.

백금을 비롯한 다양한 화합물은 아직 크게 응용되지 않았습니다. (일부는 분석 화학에서 칼륨을 정량화하는 데 사용됩니다.) 그러나 이러한 화합물에 대한 연구는 화학 이론에 큰 기여를 했습니다. 백금 화합물은 러시아 과학자 L. A. Chugaev, I. I. Chernyaev, O. E. Zvyagintsev에 의해 가장 완전히 연구되었습니다.

백금이 대기 산소와 상호 작용하지 않는다는 기존의 연구 결과는 현실과 일치하지 않습니다. 따라서 실온에서 가장 얇은 막(약 30옹스트롬)이 백금에 형성되며, 이는 진공에서 약간의 가열로 휘발됩니다.

일반 정보.

백금은 귀금속의 종류에 속하며 강철 회색을 띠고 있습니다. 멘델레예프 주기율표에서의 위치에 따르면 열 번째 그룹의 두 번째 하위 그룹에 있습니다. 원소는 여섯 번째 기간에 속하며 원자 번호는 78입니다. 대부분의 다른 물질과 마찬가지로 백금도 전문 문헌에 표시되어 있습니다. 특수 문자 Pt는 스페인어 이름 Platina의 약자입니다.

아이템 히스토리.

오랫동안 이 금속은 이 지역에 풍부한 매장량이 없기 때문에 구세계에서는 백금이 알려지지 않았습니다. 백금을 함유한 최초의 광석은 18세기 초에야 유럽에 나타나기 시작했습니다. 고대부터 금속이 채굴되었고, 정확한 날짜그 발견은 알아내는 것이 불가능합니다. 유럽에서 백금의 성질이 발견되고 연구된 직후, 물리적 특성이 금과 매우 흡사하여 위조업자들에게 인기를 얻었습니다. 오랫동안 수입 금지가 있었고 사용 가능한 금속은 바다에 익사했습니다.

추출을 순수한 형태로 고려하면 1803년에 발생했습니다. 1835 년에만 요소의 특성에 대한 연구가 수행되었습니다. 이 크레딧은 이탈리아 화학자 Gilius Scaliger에게 돌아갑니다. 수많은 실험의 결과, 그는 금속을 구성 성분으로 분해하지 못하여 독립성을 확인했습니다.

자연과 먹이에 있는 것.

백금은 지각에서 가장 희귀한 금속 중 하나로 간주됩니다. 그 함량은 금과 거의 같습니다. 지질학적 연구에 따르면 세계 백금의 90%가 러시아, 짐바브웨, 미국, 중국 및 남아프리카의 광상에서 발견됩니다. 개발 가능한 볼륨에 대해 이야기하고 있다는 사실은 주목할 가치가 있습니다. 많은 양의 금속이 지구의 깊은 층에 있습니다. 추출은 특정 분야에 가장 적합한 방식으로 수행됩니다. 옵션은 광산 방법뿐만 아니라 광산에서 얻을 때도 사용됩니다.

순수한 금속을 얻습니다.

업계에서 순수한 백금을 얻기 위해 몇 가지 방법이 사용되며 그 사용은 농도에 따라 다릅니다. 가장 널리 사용되는 것은 왕수에서 원소의 비율이 높은 조성의 용해입니다. 생성된 침전물은 여러 반응을 거쳐 회수됩니다. 정화 작업의 마지막 단계는 약 1000도의 온도에서 소성하는 것입니다. 수행 된 모든 절차의 결과로 스폰지 백금이 얻어지고 용융되어 잉곳이됩니다.

물리적 및 화학적 특성.

백금의 융점은 1769도이고 3800도에서 기체 상태가 됩니다. 물질의 밀도는 입방미터당 21.5톤입니다. 따라서 원소는 주기율표에 표시된 원소 중 가장 무거운 원소에 속할 수 있습니다.

백금의 화학적 성질은 팔라듐과 매우 유사합니다. 동시에, 그것에 대한 영향에 대한 저항의 증가 지표로 구별됩니다. 외부 요인... 반응은 특정 온도로 가열된 왕수에서만 발생합니다. 그 안에서 금속은 점차 다른 화합물을 형성합니다. 백금의 느린 용해는 황산과 액체 붕소에서 발생합니다. 일반적으로 이 요소는 가장 불활성인 요소 중 하나로 간주될 수 있습니다.

신청.

위에서 언급했듯이 백금은 외부 영향에 대한 내성이 매우 높습니다. 이를 통해 특히 강한 영향을 미치는 특별한 경우에 보호 코팅으로 사용할 수 있습니다. 불과 몇 미크론의 층은 불활성을 허용합니다. 이 코팅은 실험실 유리 제품, 특수 거울 및 기타 제품에 사용됩니다.

백금은 저항 온도계, 양극봉, 마이크로파 소자용 코팅제 제조에 사용됩니다. 이 요소는 모든 영향에 대해 불활성이기 때문에 의료 분야에서 필수 불가결합니다. 귀금속으로 간주되는 보석 산업에서 백금을 사용하는 것을 잊지 마십시오.

백금(스페인어 Platina) - 주기율표의 원소 78, 원자량 195.08; 스틸 그레이 색상의 귀금속.

원자 번호 - 78
원자 질량 - 195.08
밀도, kg / m³ - 21400
융점, ° С - 1769
열용량, kJ / (kg ° С) - 0.134
전기 음성도 - 2.2
공유 반경, Å - 1.30
1차 이온화 potential, eV - 9.00 백금 기원의 역사

천연 백금의 첫 번째 예금은 17 세기에 F. Cortes가 이끄는 스페인 정복자가 Aztec 국가를 망친 미국에서 Platino del Pino 강 유역 (콜롬비아)에서 새로운 금속을 발견 한 미국에서 발견되었습니다. 금속의 이름 - "백금"은 스페인어 "판"-은에서 유래하며 "은"을 의미합니다. 기본 형태로 백금은 미국(브라질, 콜롬비아) 외에 남아프리카 공화국에 속합니다. Urals에서는 A.A. Inostrantsev가 1892년에 백금의 1차 광상을 발견했습니다. 사금 퇴적물은 1819년에 더 일찍 발견되었습니다.

플래티넘은 구대륙에 알려지지 않았지만 안데스 문명(잉카족과 치브차족)이 태곳적부터 채굴하여 사용했습니다.

플래티넘은 18세기까지 유럽에서 알려지지 않았습니다.

1735년에 스페인 왕은 백금을 스페인으로 수입하지 말라고 명령하는 법령을 발표했습니다. 콜롬비아에서 사금을 채굴할 때 금과 조심스럽게 분리하여 플라티노 델 핀토로 알려지게 된 리오 델 핀토의 깊은 곳에서 왕실 관리들의 감독하에 익사시키라는 명령을 받았습니다. 그리고 이미 스페인으로 가져온 플래티넘은 공개적으로 엄숙하게 바다에 익사하라는 명령을 받았습니다. 사실 백금은 금과 쉽게 합금되며 위조자가 주저하지 않은 밀도와 거의 다르지 않습니다.

1748년, 스페인 수학자이자 항해사인 A. de Ulloa는 페루에서 발견된 천연 백금 샘플을 유럽 대륙으로 처음으로 가져왔습니다. 1803년 영국의 화학자 W. Wollaston이 광석에서 처음으로 순수한 형태의 백금을 얻었고, 1835년 이탈리아의 화학자 Gilius Scaliger가 백금의 불용성을 발견하여 백금이 독립적인 화학 원소임을 증명했습니다.

1819년 러시아에서는 우랄에서 채굴된 사금 금에서 "새로운 시베리아 금속"이 발견되었습니다. 처음에는 화이트 골드라고 불렀고 백금은 Verkh-Isetsk에서 발견 된 다음 Nevyansk와 Bilimbaevsk 광산에서 발견되었습니다. 1824년 하반기에 백금이 풍부한 광석이 발견되었고 이듬해 러시아에서 채굴이 시작되었습니다.

한동안 백금은 "무가치한" 금속으로 간주되었습니다. 남미의 정복자들은 많은 백금을 스페인으로 가져왔고, 그것은 은보다 싸게 팔렸습니다. 그러나 스페인의 보석상들은 백금과 금의 합금이 비중이 크다는 것을 발견하고 당시의 관점에서 이를 사용하여 위조 금화를 만들기로 결정했습니다. 이 사실을 알게 된 스페인 정부는 백금의 모든 재고를 파괴하라는 명령을 내렸고 많은 양의 금속이 바다에 익사했습니다.