При нагревании на воздухе рутений теряет в массе вследствие образования летучих окислов. При нагревании под током 500 А и напряжением 110 В в течение 5 мин улетучивается 10 % рутения.
Рутений обладает высоким сопротивлением к коррозии. Металлический рутений очень кислотоупорен. Сильно окисляется при плавке щелочами.
Порошок металлического рутения при прокаливании на воздухе в смеси с содой поглощает кислород воздуха, образуя рутенат натрия, растворяющийся в воде с оранжевой окраской. Еще быстрее рутений окисляется при сплавлении со смесью едкого калия и селитры, бертолетовой солью и перекисями натрия и бария. В пламени гремучего газа рутений окисляется в летучий рутениевый ангидрид.
Плавится рутений в пламени гремучего газа при самой высокой температуре горения этого газа. С наименьшими потерями рутений плавится в электропечи с угольными электродами.
Рутений в количестве до 2 кг сплавляется в мелкие гранулы током в 35 А при напряжении 70 В. Во избежание окисления плавку ведут в атмосфере чистого азота.
При плавлении на воздухе рутений покрывается тонкой пленкой окислов.
Плотность рутения составляет 12,37 г/см3,
Рутений – один из самых твердых металлов группы, но в то же время он более хрупкий, чем, например, платина.
Легко истирается в порошок темно-серого цвета. В этом состоянии обнаруживает сильные металлические свойства. Твердость по Бринеллю составляет 220, по Моосу 6,5.
Температура кипения – 4200ºС.
Температура плавления – 2250ºС.
Удельное количество теплоты при температуре от 0 до 100 °C составляет 0,255 Дж/г,
Сопротивление 1 м проволоки площадью сечения 1 мм2 при 0 °C составляет 0,144 Ом.
Рутений образует летучие окислы, которые при нагревании на воздухе образуют ядовитые пары.
Четырехокись рутения представляет собой иглы желтого цвета с сильным запахом, легко растворимые в воде. При температуре плавления цвет изменяется на бурый, который сохраняется и после охлаждения. Бурая форма слабо пахнет, плавится при 27 °C, испаряется при 60 °C. Водный раствор четырехокиси рутения – это слабая кислота, образующая с щелочами соли рутенаты. Четырехокись рутения является сильным окислителем. Из йодистого калия в кислом растворе она выделяет свободный иод.
При сплавлении металлического рутения со смесью щелочи и перекиси натрия образуется сплав, который при растворении в воде дает сильноокрашенный рутенат натрия.
Двуокись рутения образуется при сильном нагревании в струе кислорода и представляет собой черный нерастворимый в кислотах порошок, восстанавливающийся нагреванием в токе водорода до металла.
Из сернистых соединений рутения известен сернистый рутений, образующийся при действии сероводорода на растворы солей рутения и представляющий собой черный осадок, нерастворимый в кислотах, за исключением «царской водки». Дает прочные коллоидные растворы.
При взаимодействии с роданистым калием наблюдается красное окрашивание. При нагревании этот цвет переходит в характерный для рутения фиолетовый. Эта реакция наиболее характерна для рутения, так как роданистый калий почти не реагирует с прочими платиновыми металлами. В присутствии других платиновых металлов реакция не происходит (если рутения меньше 1/3 или 1/2 от общего количества).
При пропускании газа через концентрированный раствор треххлористого рутения сначала не происходит никакого действия. Через некоторое время осаждается светлоокрашенный сернистый рутений, который постепенно темнеет, и раствор принимает темно-синюю окраску. Образующийся коллоидный раствор сернистого рутения коагулирует и выпадает в виде бурых хлопьев.
Сернистый аммоний осаждает рутений в виде сернистого металла. Некоторая часть рутения остается в растворе.
При кипячении соли рутения с окисью ртути рутений выделяется в виде черного гидрата окиси.
Металлический цинк из кислых растворов выделяет рутений очень медленно. Сначала раствор окрашивается в синий цвет, затем выпадает рутений, и жидкость обесцвечивается.
При сплавлении рутения с едким калием и селитрой получается черно-зеленая масса, которая растворяется в воде, окрашивая ее в оранжево-желтый цвет. При добавлении в раствор азотной кислоты образует черный осадок.
Тиомочевина является чувствительным реактивом на рутений, окрашивая раствор в зеленый или голубовато-зеленый цвет. При добавлении в раствор азотной кислоты образует черный осадок.
Минеральные кислоты на рутений не действуют. Тонкий порошок рутения растворяется в гипокислотах. При повышенных температурах свободный хлор и фтор соединяются с рутением.
Существует около 12 наиболее известных сплавов рутения: рутений-железо, рутений-медь, рутений-олово, рутений-мышьяк, рутений-свинец и т. д.
Металл с большими перспективами
В ювелирной промышленности рутений в составе платиновых и платино-палладиевых сплавов используется в незначительном количестве. Но, в принципе, он считается металлом с достаточно широким применением.
Например, в химической промышленности его используют в виде аммонийных солей, обладающих особой окраской (рутениевая краска), а также в качестве катализатора при получении метана из окиси углерода и разложении формальдегида и муравьиной кислоты.
В технике из рутения в сплавах с платиной изготовляют иглы фонографов, детали точных машин, наконечники перьев и различные точные инструменты.
В медицине соли рутения применяются при лечении туберкулеза.
Четырехокись рутения используется для окраски гистологических препаратов (выделение черного элементарного металла).
Рутений может служить заменителем родия в сплавах с платиной.
Спрос на рутений в отраслях-потребителях на рубеже двух столетий, тыс. унций
Поданным компании «Джонсон Матти
Колебания спроса в потребляющих отраслях, естественно, отражаются и на цене металла. В самом конце XX в. спрос вырос и цена поползла вверх. Ниже приведены среднемесячные цены на рутений в период с января 1991 г. по июль 2000 г., долл./унцию.
Январь – июль 1991 г…………………………………………………… 60
Январь – июль 1992 г………………………………………………………. 50+30
Январь 1993 г. – июль 1994 г,……………………………………………. 30+20
Январь 1995 г. – январь 1996 г…………………………………………..20+30
Июль 1996 г…………………………………………………………………… 50
Январь 1997 г. – январь 1998 г…………………………………………..40^30
Июль 1998 г…………………………………………………………………… 60
Январь 1999 г. – январь 2000 г,………………………………………….40
Июль 2000 г…………………………………………………………………… 170
Как видно из приведенных данных, в течение последнего десятилетия прошлого века цена металла колебалась в пределах от 20 до 60 долл. за тройскую унцию. Однако в 2000 г. она стала резко расти и к середине года достигла отметки около 170 долл, за унцию. Раньше такого с рутением никогда не случалось, Действительно, было отмечено расширение сферы применения рутения, но этого факта недостаточно для столь резкого повышения цены. Специалисты объясняют это следующим образом; в последние годы в прессе был опубликован ряд докладов о научно-исследовательских разработках, которые в случае успеха приведут к увеличению спроса на этот металл (суперсплавы, химические процессы и т. д.) и соответственно вырастут цены. Спекулянты рискнули закупить металл заранее, в связи с чем произошел рост его цены,
С одной стороны, спекулянты плохи для рынка, потому что они могут вызвать внезапное изменение цен. С другой стороны, их наличие является положительным фактором: они покупают при низких ценах и продают при высоких, что обеспечивает дополнительную ликвидность рынка. В любом случае они – часть рынка, и их действия должны приниматься во внимание.
Дальше события на рынке рутения развивались следующим образом. Показатели спроса в 2001 г. несколько снизились; видимо, поэтому уже к концу 2000 г. стоимость металла быстро опустилась до более скромных 118 долл, за унцию. Согласно имеющимся данным, в 2001 г. существенно выросли показатели лишь в графе «Прочие». Возможно, эта загадочная позиция и повлияла на то, что в 2001 г. цена снова поднялась почти до 144 долл, за унцию. Хотя в начале 2002 г. она и составляла около 75 долл. за унцию, но все-таки это не 20 долл., как в середине 90-х годов.
Словом, у рутения, если верить цифрам на начало XXI в., есть определенные перспективы. Хочется верить, что связаны они в первую очередь с реализацией научных и экономических прогнозов.
Итак, рассмотрены все шесть металлов платиновой группы – каждый в отдельности, что ни в коем случае не отменяет попытки взглянуть на них как на группу. Общая картина не менее важна, чем история, свойства, спрос и потребление отдельного металла.
Для этого в книге и дан раздел «Резюме и прогнозы»,
Резюме и прогнозы
Будущее МПГ России должно быть лучше, чем …
