Rutenyum, nadir bulunan elementler arasındadır. Kullanımı cok sınırlıdır. Dikkat cekici ozellikleri tercih sebebidir. Dolma kalem ucları rutenyumdur.
Rutenyum, ismini cok az duyduğumuz metaller arasındadır. Elektronik sektoru ve kimya endustrisinde yaygın olarak kullanılır. Cok nadir bulunur, yerkabuğundaki elementler arasında 74. sıradadır. Uretimi de cok azdır. Platin cevherinden elde edilir. Radyoterapi uygulamalarında kullanımı araştırılmaktadır. Nukleer silah testlerinde kullanılmıştır. Son yıllarda takı ve mucevherlerde kullanılmaya başlanmıştır. İki kez keşfedilen elementlerdendir. Cok iyi bir katalizor olması ozelliği bitkilerin fotosentezine benzetilir. Alaşımlarda metalleri sertleştirir. Pek tanımadığımız bu metalle ilgili bircok bilgiyi makalemizden oğrenebilirsiniz.
[h=4]Tarihcesi [/h]Rutenyumun bilimsel anlamda keşfi 1844 yılında gercekleşmiştir; ancak bu tarihten 36 yıl onceye ait bir keşif macerası daha vardır. Şoyle ki; rutenyum aslında ilk olarak 1808 yılında Polonyalı kimyager Jedrzej Sniadecki tarafından Guney Amerika ’daki platin cevherleri uzerinde yapılan araştırmalar sırasında keşfedilmiştir. Hatta Sniadecki, bulduğu yeni metale “vestium” adını vermiştir. Ancak daha sonra Fransız kimyagerler platin cevherlerinde Sniadecki ’nin bulduğu metali elde edemedi. Bunu oğrenen Sniadecki ’nin cesareti kırıldı ve keşif iddiasını geri cekti.
Bilimsel keşfi ise, 1844 yılında Baltık kokenli Alman kimyager Karl Ernst Claus tarafından Rusya ’nın Kazan kentinde gercekleşmiştir. Kazan Devlet Universitesi profesorlerinden Claus, “Karl Karlovich Claus” olarak da bilinir. 1825 yılında kimyagerler Jons Berzelius ve Gottfried Osann, platini ayrıştırma calışmaları sırasında 3 farklı yeni metal keşfettiklerini duyurdu. Bu metalleri ayrıştırarak rutenyumu izole eden isim ise Claus oldu. Unlu kimyager, Ural Dağları ’ından elde edilen ham platinden 6 gram rutenyum ayrıştırdı ve adını “rutenyum kÂşifi” olarak bilim dunyasına kabul ettirdi. Yani boylece rutenyum iki kez keşfedilmiş oldu.
Claus, bulduğu metale Latince “Rusya” anlamındaki “Ruthenia” kelimesinden turettiği “ruthenium” yani Turkce karşılığı olan “rutenyum” adını onerdi. Osann da, izole edemediği metal icin bu adı onermişti. Keşfinden sonra kullanımı cok nadir olan rutenyum, 1944 yılında dolmakalemlerin uclarında kullanılmaya başlandı. Daha sonraki yıllarda da ozellikleri ortaya cıktıkca kullanımı arttı. 1940-1980 yılları arasında da nukleer silah testlerinde kullanılmıştır.
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]Rutenyumun kimyasal simgesi “Ru”dur. Atom numarası 44, atom ağırlığı 101,07 ’dir. Erime noktası 2333, kaynama noktası 4147 derecedir. Yoğunluğu santimetre başına 12,41 gramdır. Periyodik cetvelin 8. grubunda yer alan geciş elementidir. Parlak, gumuş beyaz renkli bir metaldir. Sert ve kırılgandır. Platin grubu metallerdendir. Bu gruptaki en hafif metaldir. Kolayca toz haline getirilebilir. Rulo ve tel haline getirmek zordur. Kristal yapısı altıgendir. Korozyona ve asitlere karşı direnclidir. Altın suyunda cozunur. Eritme işlemi sırasında potasyum rutenat bileşiğini vererek cozunur. Tuzları 3, 4, 6 ve 7 değerliklidir. Bu tuzlar kahverengi veya yeşil renklidir. Dort kristal modifikasyona sahiptir. Yuksek sıcaklıklara maruz kalmadığı surece bozulmaz. Oksitleyici maddelerden kolayca etkilenir.
Rutenyum, bircok kimyasala karşı inerttir. Oda sıcaklığında oksijenle reaksiyona girmez. 800 derecede ısıtıldığında yukseltgenerek oksijenle bileşikler oluşturur. Oksijenli bileşikleri rutenik asit ve perrutenik asit olarak adlandırılır. Bu bileşikler, manganat ve permanganat tuzlarla benzer ozellikler taşır. Coğu asit ve suda cozunmez. Asit ile ayrı ayrı reaksiyona girmeyen maddelerle reaksiyona girebilir. En yaygın bileşiği rutanyum triklorurdur. Bilinen en yuksek rutenyum halojenur, hakzaflorurdur, koyu renkli bir katıdır ve 54 derecede erir. Bu halojenur, su ile temas ettiğinde şiddetle hidrolize olur, rutenyum florur karışımı oluşur, flor gazı salınır.
Rutenyum peroksit (RuO4), portakal renginde katıdır, ısıtılınca patlar. Bazik oksit karışımları, halojenler ve sodyum peroksit ile bileşikler oluşturabilir. Klorur, amonyum ve nitratlı karmaşık bileşikleri de vardır. Magnezyumla indirgenerek klorure donuşur. Rutenyum tetraoksit, kuvvetli bir oksidasyondur, toksiktir, patlayabilir. En kararlı oksidi bile duşuk sıcaklıklarda buharlaşır. Havada oksitlenir. Pirometalurjik olarak geri donuşumu oldukca zordur.
Doğada platin cevherlerinde cok nadir olarak bulunur. Yerkabuğunda en bol bulunan elementler arasında 74. sıradadır ve iceriği milyonda 0,0004 oranındadır. Başka bir deyişle yerkabuğunda en az bulunan 6. elementtir. Nadir olarak pentlandit ve piroksenit minerallerde platine bağlı olarak ticari anlamda değerli rutenyuma rastlanır. Platin, bakır ve nikel cevherlerinden yan urun olarak elde edilir. Doğal rutenyum, 7 kararlı izotopun karışımından oluşur. En az 9 adet de radyoaktif izotopu vardır. Radyoaktif izotoplarından Rutenyum-106 ’nın yarılanma omru 373,6 gundur. Bu izotop, bozunduğunda beta ışınları yani radyasyon yayar, kanser hucreleriyle savaşır. En yaygın izotopu Rutenyum-102 ’dir.
[h=3]Hangi Alanlarda ve Urunlerde Kullanılır? [/h]Rutenyum, kullanım alanı sınırlı olan bir metaldir. Cok iyi bir katalizordur. Bu ozelliğiyle platin grubu metaller arasında en ayrıcalıklı metaldir. Rutenyum katalizorlerinin ışık enerjisini elektrik enerjisine donuşturme potansiyeli vardır. Rutenyumun platin ve paladyumla alaşımları takı sektorunde kullanılmaktadır. Sertliği sebebiyle takılardaki alaşımlarda tercih edilir. Ayrıca alaşımlarda malzemeleri direncli hale getirme ozelliği vardır. Rutenyum tuketiminin yaklaşık yuzde 50 ’si elektronik sektorunde, yuzde 40 ’ı da kimya endustrisinde yapılmaktadır. İridyum, paladyum, platin, osmiyum ve rodyum gibi platin grubu metalleri ile alaşımlar oluşturur. Bu grup dışındaki metallerle alaşımları nadirdir. Katıldığı alaşımlarda metallere sertlik kazandırır. Titanyum alaşımının korozyon direnci oldukca yuksektir. Molibden-rutenyum alaşımı super iletken olarak bilinmektedir. Jet motorları turbinlerinde kullanılan super alaşımlarda rutenyum vardır. Rutenyum, uranyum ve plutonyum ile birlikte fisyon urunleri olarak nukleer reaktorlerde bulunur. Sıcaklık olcum cihazlarında kullanılır.
Rutenyum, bileşikleri ve alaşımlarının kullanıldığı bazı urunler şunlardır; elektrik kontakları, dolma kalem ucları, olcum aletleri, film tabakaları, elektro kaplamalar, tıbbi aletler, seramik ve cam boyaları, petrol rafinerisi, havacılık…
Rutenyumun radyoaktif izotoplarının kanser tedavilerinde kullanılması icin araştırmalar surmektedir. Bazı bileşiklerinin DNA ’ya bağlanma eğilimi ve tumorlere karşı direnci tespit edilmiştir. Rutenyum-106, bazı goz kanserlerinde denenmiştir. Rutenyum, cok bilinmese de insan sağlığına etkileri olabilen bir element. Rutenyum veya bileşiklerinin vucuda alınması durumunda toksik etkileri vardır. Mikrocipler, mikroelektronik uygulamalar, sabit disklerde de kullanılabileceği ongoruluyor. Rutenyum bileşiklerinin ışığı emme ozelliği sebebiyle guneş enerjisi sistemlerindeki kullanımı da araştırılmaktadır. Takı ve mucevher sektorunde de platin ve altına alternatif olabilecek ozelliktedir. Ancak hicbir rutenyum bileşiği ticari anlamda cok onemli gorulmuyor.
[h=4]Bunları Biliyor Musunuz? [/h]
Rutenyumun cok iyi bir katalizor olma ozelliği; guneş ışığını depolayarak kimyasal enerjiye donuşturme işlemi olan bitkilerin fotosentez donuşumune benzetilmektedir.
Rutenyum tetraoksit, cok tehlikeli bir maddedir. Dumanı, gozleri, cildi ve solunum yollarını tahriş eder.
Rutenyum-106, 1945 yılında ABD ’de yapılan nukleer silah testlerinde yer alan radyonukleidlerden biridir. Bu radyonukleidlerin kullanımı 1980 yılında Cin ’in testleri ile sona ermiştir. Yıllardır suren cevresel kanser riskini doğuran etkenler radyonukleidlerdir.
Rutenyumun dunyadaki yıllık uretimi yaklaşık 15-20 ton, yani standart bir kamyonun kasasını dolduracak kadardır.
Titanyuma yuzde 0,1 oranında rutenyum eklendiğinde korozyon direncini 100 kat artırır.
Rutenyum, Ural Dağları (Rusya) ve ABD ’deki platin cevherlerinden elde edilir. Kanada ve Guney Afrika ’daki bazı cevherlerde de nadir ancak ticari anlamda onemli rutenyum iceren mineraller vardır.
Dunyadaki toplam rutenyum rezervinin toplam 5 bin ton olduğu tahmin edilmektedir.
Turkiye ’de rutenyum cevheri ve uretimi bulunmuyor.
Rutenyum, ismini cok az duyduğumuz metaller arasındadır. Elektronik sektoru ve kimya endustrisinde yaygın olarak kullanılır. Cok nadir bulunur, yerkabuğundaki elementler arasında 74. sıradadır. Uretimi de cok azdır. Platin cevherinden elde edilir. Radyoterapi uygulamalarında kullanımı araştırılmaktadır. Nukleer silah testlerinde kullanılmıştır. Son yıllarda takı ve mucevherlerde kullanılmaya başlanmıştır. İki kez keşfedilen elementlerdendir. Cok iyi bir katalizor olması ozelliği bitkilerin fotosentezine benzetilir. Alaşımlarda metalleri sertleştirir. Pek tanımadığımız bu metalle ilgili bircok bilgiyi makalemizden oğrenebilirsiniz. [h=4]Tarihcesi [/h]Rutenyumun bilimsel anlamda keşfi 1844 yılında gercekleşmiştir; ancak bu tarihten 36 yıl onceye ait bir keşif macerası daha vardır. Şoyle ki; rutenyum aslında ilk olarak 1808 yılında Polonyalı kimyager Jedrzej Sniadecki tarafından Guney Amerika ’daki platin cevherleri uzerinde yapılan araştırmalar sırasında keşfedilmiştir. Hatta Sniadecki, bulduğu yeni metale “vestium” adını vermiştir. Ancak daha sonra Fransız kimyagerler platin cevherlerinde Sniadecki ’nin bulduğu metali elde edemedi. Bunu oğrenen Sniadecki ’nin cesareti kırıldı ve keşif iddiasını geri cekti.
Bilimsel keşfi ise, 1844 yılında Baltık kokenli Alman kimyager Karl Ernst Claus tarafından Rusya ’nın Kazan kentinde gercekleşmiştir. Kazan Devlet Universitesi profesorlerinden Claus, “Karl Karlovich Claus” olarak da bilinir. 1825 yılında kimyagerler Jons Berzelius ve Gottfried Osann, platini ayrıştırma calışmaları sırasında 3 farklı yeni metal keşfettiklerini duyurdu. Bu metalleri ayrıştırarak rutenyumu izole eden isim ise Claus oldu. Unlu kimyager, Ural Dağları ’ından elde edilen ham platinden 6 gram rutenyum ayrıştırdı ve adını “rutenyum kÂşifi” olarak bilim dunyasına kabul ettirdi. Yani boylece rutenyum iki kez keşfedilmiş oldu.
Claus, bulduğu metale Latince “Rusya” anlamındaki “Ruthenia” kelimesinden turettiği “ruthenium” yani Turkce karşılığı olan “rutenyum” adını onerdi. Osann da, izole edemediği metal icin bu adı onermişti. Keşfinden sonra kullanımı cok nadir olan rutenyum, 1944 yılında dolmakalemlerin uclarında kullanılmaya başlandı. Daha sonraki yıllarda da ozellikleri ortaya cıktıkca kullanımı arttı. 1940-1980 yılları arasında da nukleer silah testlerinde kullanılmıştır.
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]Rutenyumun kimyasal simgesi “Ru”dur. Atom numarası 44, atom ağırlığı 101,07 ’dir. Erime noktası 2333, kaynama noktası 4147 derecedir. Yoğunluğu santimetre başına 12,41 gramdır. Periyodik cetvelin 8. grubunda yer alan geciş elementidir. Parlak, gumuş beyaz renkli bir metaldir. Sert ve kırılgandır. Platin grubu metallerdendir. Bu gruptaki en hafif metaldir. Kolayca toz haline getirilebilir. Rulo ve tel haline getirmek zordur. Kristal yapısı altıgendir. Korozyona ve asitlere karşı direnclidir. Altın suyunda cozunur. Eritme işlemi sırasında potasyum rutenat bileşiğini vererek cozunur. Tuzları 3, 4, 6 ve 7 değerliklidir. Bu tuzlar kahverengi veya yeşil renklidir. Dort kristal modifikasyona sahiptir. Yuksek sıcaklıklara maruz kalmadığı surece bozulmaz. Oksitleyici maddelerden kolayca etkilenir.
Rutenyum, bircok kimyasala karşı inerttir. Oda sıcaklığında oksijenle reaksiyona girmez. 800 derecede ısıtıldığında yukseltgenerek oksijenle bileşikler oluşturur. Oksijenli bileşikleri rutenik asit ve perrutenik asit olarak adlandırılır. Bu bileşikler, manganat ve permanganat tuzlarla benzer ozellikler taşır. Coğu asit ve suda cozunmez. Asit ile ayrı ayrı reaksiyona girmeyen maddelerle reaksiyona girebilir. En yaygın bileşiği rutanyum triklorurdur. Bilinen en yuksek rutenyum halojenur, hakzaflorurdur, koyu renkli bir katıdır ve 54 derecede erir. Bu halojenur, su ile temas ettiğinde şiddetle hidrolize olur, rutenyum florur karışımı oluşur, flor gazı salınır.
Rutenyum peroksit (RuO4), portakal renginde katıdır, ısıtılınca patlar. Bazik oksit karışımları, halojenler ve sodyum peroksit ile bileşikler oluşturabilir. Klorur, amonyum ve nitratlı karmaşık bileşikleri de vardır. Magnezyumla indirgenerek klorure donuşur. Rutenyum tetraoksit, kuvvetli bir oksidasyondur, toksiktir, patlayabilir. En kararlı oksidi bile duşuk sıcaklıklarda buharlaşır. Havada oksitlenir. Pirometalurjik olarak geri donuşumu oldukca zordur.
Doğada platin cevherlerinde cok nadir olarak bulunur. Yerkabuğunda en bol bulunan elementler arasında 74. sıradadır ve iceriği milyonda 0,0004 oranındadır. Başka bir deyişle yerkabuğunda en az bulunan 6. elementtir. Nadir olarak pentlandit ve piroksenit minerallerde platine bağlı olarak ticari anlamda değerli rutenyuma rastlanır. Platin, bakır ve nikel cevherlerinden yan urun olarak elde edilir. Doğal rutenyum, 7 kararlı izotopun karışımından oluşur. En az 9 adet de radyoaktif izotopu vardır. Radyoaktif izotoplarından Rutenyum-106 ’nın yarılanma omru 373,6 gundur. Bu izotop, bozunduğunda beta ışınları yani radyasyon yayar, kanser hucreleriyle savaşır. En yaygın izotopu Rutenyum-102 ’dir.
[h=3]Hangi Alanlarda ve Urunlerde Kullanılır? [/h]Rutenyum, kullanım alanı sınırlı olan bir metaldir. Cok iyi bir katalizordur. Bu ozelliğiyle platin grubu metaller arasında en ayrıcalıklı metaldir. Rutenyum katalizorlerinin ışık enerjisini elektrik enerjisine donuşturme potansiyeli vardır. Rutenyumun platin ve paladyumla alaşımları takı sektorunde kullanılmaktadır. Sertliği sebebiyle takılardaki alaşımlarda tercih edilir. Ayrıca alaşımlarda malzemeleri direncli hale getirme ozelliği vardır. Rutenyum tuketiminin yaklaşık yuzde 50 ’si elektronik sektorunde, yuzde 40 ’ı da kimya endustrisinde yapılmaktadır. İridyum, paladyum, platin, osmiyum ve rodyum gibi platin grubu metalleri ile alaşımlar oluşturur. Bu grup dışındaki metallerle alaşımları nadirdir. Katıldığı alaşımlarda metallere sertlik kazandırır. Titanyum alaşımının korozyon direnci oldukca yuksektir. Molibden-rutenyum alaşımı super iletken olarak bilinmektedir. Jet motorları turbinlerinde kullanılan super alaşımlarda rutenyum vardır. Rutenyum, uranyum ve plutonyum ile birlikte fisyon urunleri olarak nukleer reaktorlerde bulunur. Sıcaklık olcum cihazlarında kullanılır.
Rutenyum, bileşikleri ve alaşımlarının kullanıldığı bazı urunler şunlardır; elektrik kontakları, dolma kalem ucları, olcum aletleri, film tabakaları, elektro kaplamalar, tıbbi aletler, seramik ve cam boyaları, petrol rafinerisi, havacılık…
Rutenyumun radyoaktif izotoplarının kanser tedavilerinde kullanılması icin araştırmalar surmektedir. Bazı bileşiklerinin DNA ’ya bağlanma eğilimi ve tumorlere karşı direnci tespit edilmiştir. Rutenyum-106, bazı goz kanserlerinde denenmiştir. Rutenyum, cok bilinmese de insan sağlığına etkileri olabilen bir element. Rutenyum veya bileşiklerinin vucuda alınması durumunda toksik etkileri vardır. Mikrocipler, mikroelektronik uygulamalar, sabit disklerde de kullanılabileceği ongoruluyor. Rutenyum bileşiklerinin ışığı emme ozelliği sebebiyle guneş enerjisi sistemlerindeki kullanımı da araştırılmaktadır. Takı ve mucevher sektorunde de platin ve altına alternatif olabilecek ozelliktedir. Ancak hicbir rutenyum bileşiği ticari anlamda cok onemli gorulmuyor.
[h=4]Bunları Biliyor Musunuz? [/h]
Rutenyumun cok iyi bir katalizor olma ozelliği; guneş ışığını depolayarak kimyasal enerjiye donuşturme işlemi olan bitkilerin fotosentez donuşumune benzetilmektedir.
Rutenyum tetraoksit, cok tehlikeli bir maddedir. Dumanı, gozleri, cildi ve solunum yollarını tahriş eder.
Rutenyum-106, 1945 yılında ABD ’de yapılan nukleer silah testlerinde yer alan radyonukleidlerden biridir. Bu radyonukleidlerin kullanımı 1980 yılında Cin ’in testleri ile sona ermiştir. Yıllardır suren cevresel kanser riskini doğuran etkenler radyonukleidlerdir.
Rutenyumun dunyadaki yıllık uretimi yaklaşık 15-20 ton, yani standart bir kamyonun kasasını dolduracak kadardır.
Titanyuma yuzde 0,1 oranında rutenyum eklendiğinde korozyon direncini 100 kat artırır.
Rutenyum, Ural Dağları (Rusya) ve ABD ’deki platin cevherlerinden elde edilir. Kanada ve Guney Afrika ’daki bazı cevherlerde de nadir ancak ticari anlamda onemli rutenyum iceren mineraller vardır.
Dunyadaki toplam rutenyum rezervinin toplam 5 bin ton olduğu tahmin edilmektedir.
Turkiye ’de rutenyum cevheri ve uretimi bulunmuyor.