Ru mengenal pasti unsur kimia ruthenium dengan nombor atom 44. Ia adalah logam peralihan yang jarang berlaku daripada kumpulan platinum dalam jadual berkala. Ruthenium, seperti logam kumpulan platinum lain, adalah lengai kepada kebanyakan sebatian lain. Di Universiti Negeri Kazan, unsur itu ditemui pada tahun 1844 oleh ahli kimia kelahiran Jerman-Baltik Karl Ernst Claus dan menamakannya ruthenium dalam bahasa Rusia. Ruthenium biasanya merupakan komponen kecil bijih platinum; Jumlah pengeluaran tahunan, iaitu 2009 tan pada 19, meningkat kepada 2017 tan pada 35,5. Majoriti rutenium yang dihasilkan digunakan dalam perintang filem tebal dan sambungan elektrik tahan haus. Ruthenium mempunyai peranan kecil dalam aloi platinum dan sebagai pemangkin dalam kimia.
Lapisan penutup untuk topeng foto ultraungu yang melampau ialah penggunaan baharu untuk rutenium. Di Pergunungan Ural, serta di Amerika Utara dan Selatan, ruthenium biasanya ditemui dalam bijih dengan logam kumpulan platinum yang lain. Pentlandit yang dilombong di Sudbury, Ontario, dan deposit piroksenit di Afrika Selatan kedua-duanya mengandungi jumlah bahan yang kecil tetapi ketara.
Sifat Fizikal Ruthenium
Kulit terluar Ruthenium mengandungi hanya satu elektron (elektron terakhir berada dalam subkulit), tidak seperti semua unsur kumpulan 8 lain yang mempunyai dua elektron di sana. Logam berdekatan, niobium, molibdenum, dan rhodium, juga menunjukkan anomali ini.
Komposisi Molekul Ruthenium
Ruthenium mempunyai empat struktur kristal yang berbeza, ia tidak menjadi gelap pada tetapan normal, tetapi teroksida pada 800 °C. Apabila rutenium larut dalam alkali cair, ruthenate (RuO4-2 ) dihasilkan. Halogen dan bukannya asid (termasuk aqua regia) menyerangnya pada suhu tinggi. Malah, bahan kimia pengoksidaan adalah penyerang terpantas pada rutenium. Platinum dan paladium boleh menjadi lebih keras apabila kesan rutenium ditambah. Penambahan ruthenium yang sederhana dengan ketara meningkatkan rintangan kakisan titanium. Kedua-dua penyaduran elektrik dan degradasi haba boleh digunakan untuk menyalut logam. Aloi ruthenium-molibdenum diketahui konduktor super pada suhu lebih rendah daripada 10,6 K.
Ini adalah kumpulan pertama dari sebelah kiri jadual di mana logam peralihan tertib kedua dan ketiga menunjukkan perbezaan ketara dalam tingkah laku kimia. Ruthenium ialah satu-satunya logam peralihan 8d yang boleh mengambil keadaan pengoksidaan kumpulan +4, dan walaupun begitu ia kurang stabil daripada osmium yang lebih berat. Ruthenium, tidak seperti osmium, hanya boleh menghasilkan kation berair dalam keadaan pengoksidaan +2 dan +3 yang lebih rendah, seperti besi.
Oleh kerana subkulit 4d lebih daripada separuh penuh dan elektron menyumbang kurang kepada ikatan logam, rutenium ialah logam pertama yang cenderung menurun dalam suhu lebur dan mendidih serta dalam entalpi pengatoman dalam logam peralihan 4d selepas maksimum yang dilihat dalam molibdenum.
Disebabkan konfigurasi [Kr]4d55s2 separuh terisi, elemen sebelumnya, technetium, mempunyai nilai luar biasa rendah daripada arah aliran, tetapi tidak keluar daripada aliran dalam siri 3d kerana mangan berada dalam siri peralihan 4d. Ruthenium adalah paramagnet pada suhu ambien, tidak seperti besi congener yang lebih ringan, yang berada di atas titik Curie.
Isotop Ruthenium
Tujuh isotop stabil ruthenium boleh didapati dalam bentuk semula jadi. 34 isotop radioaktif juga telah dikenalpasti. 373,59Ru dengan separuh hayat 106 hari, 39,26Ru dengan separuh hayat 103 hari, dan 2,9Ru dengan separuh hayat 97 hari adalah radioisotop yang paling stabil.
Lima belas lagi radioisotop dengan nilai antara 89.93 u (90Ru) hingga 114.928 u (115Ru) telah dicirikan. Dengan pengecualian 95Ru (separuh hayat: 1.643 jam) dan 105Ru (separuh hayat: 4.44 jam), kebanyakannya mempunyai separuh hayat di bawah lima minit.
Pelepasan beta adalah bentuk utama pereputan selepas penangkapan elektron, yang berlaku sebelum isotop yang paling biasa, 102Ru. Technetium ialah produk degradasi utama sebelum 102Ru dan rhodium ialah produk degradasi utama seterusnya.
Teras uranium atau plutonium berpecah untuk menghasilkan 106Ru. Paras tinggi 106Ru yang ditemui di atmosfera telah dikaitkan dengan dakwaan kemalangan nuklear yang tidak dilaporkan di Rusia pada 2017.
Ketersediaan Ruthenium
Ruthenium adalah unsur yang agak jarang yang membentuk hanya 100 bahagian per trilion kerak bumi dan merupakan unsur ke-78 paling banyak. Di Pergunungan Ural, serta di Amerika Utara dan Selatan, unsur ini biasanya ditemui dalam bijih dengan logam kumpulan platinum yang lain. Kedua-dua pentlandit yang dilombong dari Sudbury, Ontario, Kanada, dan deposit piroksenit di Afrika Selatan mengandungi jumlah mineral yang kecil tetapi signifikan secara komersial. Ruthenium ialah mineral yang sangat jarang ditemui dalam bentuk asalnya (Ir mengisi beberapa lompang struktur Ru).
Memandangkan separuh hayat radioisotop ruthenium yang paling stabil adalah "hanya" kira-kira setahun, dan pembelahan nuklear menghasilkan jumlah ruthenium yang agak besar, cadangan sering dibuat untuk mendapatkan semula rutenium daripada bahan api terpakai. Reaktor pembelahan nuklear semula jadi yang beroperasi di Oklo, Gabon, kira-kira dua bilion tahun yang lalu, juga mengandungi deposit ruthenium yang luar biasa. Malah, salah satu daripada banyak kaedah yang digunakan pada masa lalu geologi untuk mengesan apabila tindak balas rantai pembelahan nuklear berlaku di kawasan itu ialah nisbah isotop ruthenium yang ditemui di sana.
Tiada lagi uranium dilombong di Oklo, dan tiada usaha penting telah dibuat untuk mengekstrak mana-mana logam kumpulan platinum yang terdapat di sini.
Sumber: Wikipedia
Günceleme: 10/05/2023 21:10