Ruthenium: Korroosiota kestävät ominaisuudet konepajoissa!
Ruthenium, harvinainen platinametalli, on kiintymässä yhä vahvemmin teollisuuden tietoisuuteen ominaisuuksillaan. Sen korroosionkestävyys ja korkea sulamispiste tekevät siitä erinomaisen vaihtoehdon monissa haastavissa sovelluksissa, joissa perinteiset materiaalit eivät pärjäisi.
Mikä on Ruthenium?
Ruthenium kuuluu platinametallien ryhmään ja löytyy luonnosta lähes aina muiden metallejen seassa. Sitä esiintyy pieniä määriä mm. platinan, iridiumin ja rhodiumin kaivoksissa. Sen kemiallinen symboli on Ru ja atomilukuaan 44. Ruthenium on hopeanharmaa metallinen aine, jolla on kovuusaste 6.5 Mohsin asteikolla (kulta on 2.5 ja timantti 10).
Rutheniumin ominaisuudet tekevät siitä erittäin arvokkaan materiaalin:
- Erinomainen korroosionkestävyys: Ruthenium kestää hyvin happoja, emäksiä ja muita kemikaaleja.
- Korkea sulamispiste: 2334 °C:n sulamispiste tekee siitä ihanteellisen materiaalin korkeammille lämpötiloille.
- Hyvä katalyyttinen aktiivisuus: Ruthenium voi nopeuttaa kemiallisia reaktioita ja on siksi arvokas katalyytti.
- Luja ja kestävä: Rutheniumin mekaaninen lujuus ja kestävyys ovat erinomaiset.
Miten Rutheniumia valmistetaan?
Rutheniumin erottaminen malmeista on monimutkainen prosessi, joka vaatii useita vaiheita. Yleensä ruthenium esiintyy luonnossa platinan kanssa ja se erotetaan kemiallisen prosessoinnin avulla.
- Sulattaminen: Ensin malmi sulatetaan korkeassa lämpötilassa.
- Kemialliset reaktiot: Sulatettu massa käsitellään kemiallisilla reagoinneilla, jotka erottavat ruthenium ja muut platinametallit toisistaan.
Ruthenium puhdistetaan lopuksi elektrolyyttisesti. Tässä vaiheessa saadaan puhdasta rutheniumia (yli 99.9% puhtaus).
Rutheniumin käyttöteollisuudessa
Ruthenium on monipuolinen materiaali ja sillä on lukuisia sovelluksia eri teollisuuden aloilla:
| Sovellusala | Käyttötarkoitus |
|---|---|
| Autoteollisuus: | Katalyytti pakokaasujen puhdistuksessa (tyypillisesti yhdessä palladiumin ja platinan kanssa). |
| Elektroniikka: | Ohutkalvojen valmistus elektronisissa laitteissa, kuten resistoreissa. |
| Kemianteollisuus: | Katalyyttinä kemiallisissa prosesseissa, mm. hapetussysteemeissä ja polymeerien valmistuksessa. |
Rutheniumin korroosionkestävyys tekee siitä erittäin arvokkaan materiaalin kemiallisten reaktoreiden ja putkijohtojen valmistuksessa.
Mihin Ruthenium sopii?
- Lääketieteellinen teknologia: Ruthenium komplekseja käytetään syöpähoitojen kehityksessä.
- Korut ja jalometallien teollisuus: Rutheniumia lisätään usein valkoiseen kultaan vahvistaakseen sen kestävyyttä ja antamaan sille vaalean, kirkkaan sävyn.
Rutheniumin korkea hinta johtuu siitä, että se on harvinainen metalli ja sen erottaminen malmista on työläs prosessi. Hinta vaihtelee maailmanmarkkinoilla kysynnän ja tarjonnan mukaan.
Ruthenium: tulevaisuuden materiaali?
Rutheniumin ominaisuudet tekevät siitä lupaavan materiaalin tuleville teknologioille. Erityisesti sen korroosionkestävyys ja katalyyttinen aktiivisuus voivat olla tärkeitä esimerkiksi uusiutuvan energian tuotannossa ja energiatehokkuuden parantamiseksi.
On kuitenkin tärkeää muistaa, että ruthenium on harvinainen ja kallista materiaalia. Tämän vuoksi on tärkeää tutkia uusia menetelmiä rutheniumin erottamiseksi ja sen tehokkaampaa käyttöä eri sovelluksissa.