خصائص معدن الروثينيوم Ruthenium . الروثينيوم إحدى عناصر المجموعة اللاتينية في الجدول الدوري؛ وأحد أندر العناصر الكيمائية عدا عن دوره الهام في الصناعة الكيميائية. فلنتعرف عليه في هذا المقال.
ما هو معدن الروثينيوم؟
الروثينيوم Ruthenium، عنصر كيميائي له الرمز (Ru)، والرقم الذري 44، ينتمي إلى مجموعة البلاتين في الجدول الدوري والتي تتضمن الروديوم والبلاديوم والأوزميوم والإيريديوم. يشبه معدن الروثينيوم الرمادي الفضي البلاتين ولكنه نادر وأقسى وأكثر هشاشة. أثبت الكيميائي الروسي كارل كارلوفيتش كلاوس Karl Karlovich Klaus وجود هذا المعدن النادر اللامع في عام 1844، واحتفظ بالاسم الذي اقترحه مواطنه جوتفريد فيلهلم أوسان Gottfried Wilhelm Osann عام 1828 لعنصر المجموعة البلاتينية الذي لم يكن اكتشافه مؤكداً حينها.
تواجد معدن الروثينيوم في الطبيعة
عُثر على الروثينيوم كمعدن حر مرتبط أحيانًا بالبلاتين والأوزميوم والإيريديوم، في أمريكا الشمالية والجنوبية، وفي جنوب إفريقيا. هناك القليل من المعادن التي يوجد فيها الروثينيوم، مثل اللوريت والروارسيت والروثينارسينيت والتي تعد نادرة ولا يعمل أي منها كمصدر تجاري للمعدن. يرتبط الروثينيوم أيضًا بالنيكل والرواسب والتي يُستفاد منها تجارياً. ويمكن أن يوجد في الكبريتيد وخامات أخرى (كما في إحدى مناطق التعدين في كندا). يبلغ الإنتاج العالمي 12 طنًا سنويًا ويقدر الاحتياطيات بنحو 5.000 طن.
نظائر معدن الروثينيوم
يوجد سبع نظائر مستقرة للروثينيوم. حيث تختلف النظائر عن بعضها البعض وفقًا لعدد كتلتها الذي يمثل الرقم المكتوب على يمين اسم العنصر (الرقم الكتلي). جيث يمثل عدد الكتلة عدد البروتونات بالإضافة إلى النيوترونات في نواة ذرة العنصر. يحدد عدد البروتونات العنصر، ولكن يمكن أن يختلف عدد النيوترونات في ذرة أي عنصر. كل اختلاف هو نظير للعنصر.
يوجد ما لا يقل عن تسعة نظائر مشعة من الروثينيوم. النظير المشع هو الذي يتفكك ويطلق شكلاً من أشكال الإشعاع. يتم إنتاج النظائر المشعة عندما يتم إطلاق جزيئات صغيرة جدًا على الذرات. تلتصق هذه الجسيمات بالذرات وتجعلها مشعة.
الخصائص الفيزيائية لمعدن الروثينيوم
- يعتبر الروثينيوم معدن صلب أبيض فضي وله سطح لامع.
- تبلغ درجة انصهاره حوالي 2300 إلى 2450 درجة مئوية (4200 إلى 4400 درجة فهرنهايت)
- وتبلغ درجة غليانه حوالي 3900 إلى 4150 درجة مئوية (7100 إلى 7500 درجة فهرنهايت).
- تبلغ كثافته 12.41 غرام لكل سنتيمتر مكعب.
الخصائص الكيميائية لمعدن الروثينيوم
- معدن الروثينيوم غير متفاعل نسبيًا.
- لا يذوب في معظم الأحماض أو في الـ Aqua regia (Aqua regia عبارة عن مزيج من أحماض الهيدروكلوريك والنتريك(.
- غالبًا ما يتفاعل مع المواد التي لا تتفاعل مع أي من الأحماض بشكل منفصل.
- لا يتفاعل الروثينيوم مع الأكسجين في درجات حرارة الغرفة أيضًا. إلا أنه يتحد مع الأكسجين في درجات الحرارة المرتفعة.
استخدامات وتطبيقات معدن الروثينيوم
يستخدم الروثينيوم في:
- كمادة مضافة للبلاتين والبلاديوم، حيث يمكن إنتاج سبائك أكثر صلابة.
- كعامل مساعد في الصناعة الكيميائية.
- كعنصر صناعة السبائك في سبائك التيتانيوم حيث يضفي مقاومة محسنة للتآكل.
الآثار الصحية لمعدن الروثينيوم
رغم ندرة تعامل الناس مع الروثينيوم؛ فإن جميع مركبات الروثينيوم تعتبر شديدة السمية ومسببة للسرطان، حيث أنها تلطخ الجلد بشدة، وتُحتفظ في العظام في حال تناولها. مثلاً أكسيد الروثينيوم، RuO4، شديد السمية ومتطاير، ويجب تجنبه.
الآثار البيئية لمعدن الروثينيوم
يتوفر عدد قليل جدًا من البيانات حول تأثير الروثينيوم على النباتات، ولا تتجاوز مستويات امتصاصه 5 جزء في المليار أو أقل، ولم تُعرف أي آثار بيئية سلبية له حتى الآن.
رغم سميّة هذا المعدن الثمين، إلا أنّ له استخدامات مهمة لا غنى عنها. وقد قدم هذا المقال بعض من كثير عنه لعل البعض الذي قدمناه ينال اهتمام قرائنا ويدعوهم لقراءة المزيد.
وبهذا نكون قد تحدثنا عن خصائص معدن الروثينيوم Ruthenium واستخداماته وآثارة الصحية والبيئية.
