طرح تولید روتنیوم

روتنیوم (به انگلیسی: Ruthenium) یک عنصر شیمیایی با نماد Ru و عدد اتمی ۴۴ است. جامد سفید نقره‌ای از گروه پلاتین. جرم حجمی ۱۲٫۴۱ ٬نقطه ذوب ۲۳۱۰٬نقطه جوش ۳۰۰۰، سختی برینل ۲۲۰. با اسیدها واکنش نمی‌دهد٬اما اکسیدکننده‌ها بر آن موثرند. این عنصر یک فلز واسطه نادر است که متعلق به گروه پلاتین جدول تناوبی است. مانند سایر فلزات گروه پلاتین، روتنیم نسبت به سایر مواد شیمیایی بی اثر است. کارل ارنست کلاوس، دانشمند روسی‌تبار از نژاد بالتیک-آلمانی این عنصر را در سال ۱۸۴۴ در دانشگاه دولتی کازان کشف کرد و به افتخار روسیه روتنیم نامید. روتنیوم معمولاً به عنوان یک عنصر جزئی در سنگ معدن‌های پلاتین یافت می‌شود. تولید جهانی سالانه از حدود ۱۹ تن در سال ۲۰۰۹ به حدود ۳۵٫۵ تن در سال ۲۰۱۷ رسیده‌است. بیشتر روتنیوم تولید شده در کنتاکت‌های الکتریکی مقاوم در برابر سایش و مقاومت‌های لایه-ضخیم استفاده می‌شود. یک کاربرد جزئی برای روتنیم در آلیاژهای پلاتین و به عنوان یک کاتالیزور شیمیایی است. یک کاربرد جدید روتنیوم استفاده از آن به عنوان لایه درپوش برای فوتوماسک‌های فرابنفش شدید است. روتنیوم به‌طور کلی در سنگ معدن‌های دیگر فلزات گروه پلاتین در کوه‌های اورال و در آمریکای شمالی و جنوبی یافت می‌شود. (طرح تولید روتنیوم)
روتنیم یک فلز نقره ای رنگ و سخت می می باشد که در دمای اتاق لکه دار نمی شود، اما در هوا در دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد اکسید می شود. این فلز مورد حمله اسیدهای گرم یا سرد یا ترکیبات زیستی قرار نمی گیرد، اما وقتی کلرات پتاسیم به محلول اضافه می شود، به طور انفجاری اکسید می شود.
این ماده در قلیاهای مذاب حل می شود. روتنیوم همراه با رودیم، پالادیوم، اوزیم، ایریدیم و پلاتین گروهی از عناصر را تشکیل می دهند که به آنها فلزات گروه پلاتین (PGM) گفته می شود. تقاضای روتنیوم در حال افزایش است: این فلز در صنایع الکترونیکی (۵۰٪) و صنایع شیمیایی (۴۰٪) استفاده می شود، و مقادیر کمتری در آلیاژ استفاده می شود.
این فلز به عنوان سخت کننده پالادیوم و پلاتین استفاده می شود و به مقدار کم، مقاومت در برابر خوردگی تیتانیوم را بهبود می بخشد. این ماده در آلیاژهای رابط برق و رشته ها، در جواهرات، در نوک های قلم و در تارهای ساز استفاده می شود.
روتنیم همچنین یک کاتالیزور همه کاره است، به عنوان مثال در حذف H۲S از پالایشگاه های نفت و سایر فرآیندهای صنعتی، برای تولید آمونیاک از گاز طبیعی و برای تولید اسید استیک از متانول استفاده می شود. (طرح تولید روتنیوم)

تاریخچه روتنیوم

این عنصر در سال 1844 توسط کارل کارلویچ در روسیه کشف شد. نام این عنصر از کلمه لاتین روتنیا به معنی روسیه گرفته شده است. وی روتنیوم را از قسمتی از پلاتینیوم خام که در محلول آبی رجیا (مخلوط اسید هیدروکریک و اسید نیتریک) غیر قابل حل بود به دست آورد.
این احتمال وجود دارد که خیلی قبل تر از آن در سال 1807 این عنصر توسط یک شیمی دان لهستانی به نام اسنیادکی از کانی پلاتینیوم جدا شده باشد ولی کار او به دلیل انصراف وی تصویب نشد. او این عنصر را وستیوم نامگذاری کرده بود.

کاربرد

تقریباً ۳۰٫۹ تن روتنیم در سال ۲۰۱۶ مصرف شده‌است که ۱۳٫۸ تن از آن در کاربردهای الکتریکی، ۷٫۷ تن در کاتالیست‌ها و ۴٫۶ تن در الکتروشیمی مصرف شده‌است.
از آنجا که روتنیم آلیاژهای پلاتین و پالادیوم را سخت می‌کند، روتنیوم در کنتاکت‌های الکتریکی استفاده می‌شود، که در آن یک فیلم نازک برای دستیابی به دوام مطلوب کافی است. با خصوصیات مشابه و هزینه کمتر نسبت به رودیم، عمده‌ترین کاربرد روتنیم کنتاکت‌های الکتریکی است. لایه روتنیوم با آبکاری یا پاشش به فلز پایه الکترود و کنتاکت الکتریکی اعمال می‌شود.
از دی‌اکسید روتنیم همراه با روتنات‌های بیسموت و سرب در مقاومت‌های تراشه ای لایه-ضخیم استفاده می‌شود. این دو کابرد الکترونیکی ۵۰٪ از مصرف روتنیم را تشکیل می‌دهند.
روتنیوم به ندرت با فلزات خارج از گروه پلاتین، که مقادیر کمی برخی از خواص را بهبود می‌بخشد، آلیاژ می‌شود. مقاومت بیشتر در برابر خوردگی در آلیاژهای تیتانیوم منجر به تولید آلیاژ مخصوصی با روتنیوم ۰٫۱٪ می‌شود.

ویژگی ها

در دمای اتاق تیره نمی شود ولی در دمای حدود 800°C اکسید می شود. بوسیله اسیدهای گرم و سرد تغییری درآن ایجاد نمی شود اما با اضافه کردن کلرید پتاسیم حل می شود و در حالت اکسیدی منفجر می شود .

روتنیوم قرمز چیست

روتنیوم قرمز یک رنگ غیر معدنی است که برای خالص شدن آن توسط اسپکتروفتومتری آزمایش شده است. ناخالصی های شناسایی شده توسط این روش می تواند توسط نیتریک اسید ناشی ازاستفاده روتنیوم قهوه ای از بین برود. در شرایطی که از میکروسکوپ الکترونی استفاده می شود این ماده تاثیری در رنگ آمیزی سطح سلول ندارد و تقریباً به طور کامل به قرمز روتنیوم تبدیل می شود. با تجزیه و تحلیل فتومتریک مشخص شد که در ترکیب روتنیوم تتروکسید – کاکودیلات قرمز اسمزی که به طور کلی برای رنگ آمیزی سطح سلول استفاده می شود واکنش های شیمیایی بین روتنیوم قرمز و تتروکسید اوزیم رخ می دهد. از آنجا که اکسیداسیون هوازی hexammineruthenium2 منجر به محصولی با برخی قابلیت های رنگ آمیزی سطح می شود پیشنهاد می شود که یک محصول اکسید شده از روتنیوم قرمز وظیفه اتصال به اجزای سلولی را بر عهده داشته و یک محصول کاهش یافته تتروکسید اوسیم باعث افزایش کنتراست می شود. در ترکیبات دی اکسید روتنیوم قرمز-دی اکسید به نظر می رسد که روتنیوم قرمز بدون هیچ گونه تغییر مولکولی به سطوح سلول متصل می شود و کنتراست با مدل پیشنهادی Blanquet (1976b) بدست می آید. روش اخیر می تواند راهی را برای بررسی اتصال روتنیوم قرمز به برخی ترکیبات طبیعی درگیر در انتقال کلسیم باز کند همانطور که توسط تعدادی از بافت شناسان فرض شده است. هر دو ترکیب روتنیوم-اوزیم در رنگ آمیزی سطح سلول متفاوت عمل می کنند. ترکیبی از دی اکسید روتنیوم رد – دی اکسید زیر واحدهای متمایزی را ایجاد می کنند در حالی که انواع تتروکسیدهای اسمی به صورت همگن رنگ می گیرند. در ترکیب با دی اکسید اوزیم رنگ آمیزی سطح سلول تحت تأثیر EDTA قرار می گیرد و بر خلاف تتروکسید اوزیم یک کاربرد متوالی قرمز روتنیوم و دی اکسید اوزیم به وجود می آورد. (طرح تولید روتنیوم)

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید روتنیوم

با جستجو در اطلاعات گمرک تا امروز تعرفه گمرکی اختصاصی به این محصول اختصاص نیافته لذا میزان واردات و صادرات آن نا مشخص میباشد.

درصورت تمايل به اين مطلب امتياز دهيد: