От водорода до …?

В год распоряжения Канкрина о чеканке монет профессор Юрьевского университета Озанн, исследуя образцы уральской платины, пришел к заключению, что платину сопровождают три новых металла. Один из них Озанн назвал полураном, второй — полином, а третьему в честь латинского названия России — Рутения дал имя — рутений. «Открытие» Озанна химики встретили с недоверием. Особенно протестовал шведский химик Берцелиус, авторитет которого в то время был поистине мировым. Возникший между Озанном и Берцелиусом спор взялся разрешить профессор химии Казанского университета К. К. Клаус. Получив в свое распоряжение небольшое количество остатков от чеканки платиновой монеты, Клаус обнаружил в них новый металл, за которым и сохранил название рутений, предложенное Озанном. 13 сентября 1844 г. Клаус сделал в Академии наук сообщение о новом элементе и его свойствах. В 1845 г. доклад Клауса под названием «Химические исследования остатков уральской платиновой руды и металла рутения» вышел в свет в виде отдельной книги. «…Малое количество изученного материала — не более шести граммов совершенно чистого металла — не позволило мне продолжать мои исследования», — писал Клаус в своей книге. Однако полученные данные о свойствах нового металла дали возможность Клаусу твердо заявить об открытии нового химического элемента.

Желая ознакомить иностранных ученых с открытием нового элемента, Клаус послал образец металла Берцелиусу. Ответ Берцелиуса был по меньшей мере странным. Имея в руках новый элемент с подробным описанием свойств, он не согласился с мнением Клауса. Берцелиус заявил, что полученный от Клауса металл есть «проба нечистого иридия», давно известного элемента. Позднее Берцелиус вынужден был признать свою ошибку.

Открытый элемент был в дальнейшем тщательно исследован. Изучение химических свойств рутения показало ряд интересных особенностей его химических соединений. Однако отсутствие сколько-нибудь значительных запасов этого металла в земной коре (встречается в лаурите — редком минерале, о-в Борнео), трудность добычи и отделения от других спутников платины до сих пор препятствуют применению рутения. Как только геологи обнаружат значительные месторождения этого элемента в каких-нибудь малоизученных районах или в глубоких слоях земной коры, элемент рутений займет достойное место в практической деятельности человека. О рутении во всех книгах сказано весьма немного: крайне редок и поэтому не нашел достаточного применения. В чистом виде рутений находит применение в изготовлении термопар, а также как катализатор при синтезе аммиака. В сплавах рутений используется в ювелирном деле, некоторые соли находят применение в лабораторной технике при изготовлении микроскопических препаратов.

По внешнему виду рутений — металл, похожий на железо, твердый, тугоплавкий, с трудом растворяющийся в царской водке, обладает сильными каталитическими свойствами.

Еще один спутник платины

45. Родий — Rhodium (Rh)

В начале XIX в. английский химик и физик В. Волластон занялся тщательным анализом платиновых руд, и его труд был вознагражден сразу двойной удачей. В платине он обнаружил два неизвестных металла. Один из них за розовый цвет растворов своих солей был назван родием (по-гречески «родон» — розовый). Родий постоянно сопутствует платине, изредка встречается в самородном состоянии в золотоносных песках. Платина относится к числу малораспространенных элементов, а родия в природе в 2,5 раза меньше платины. Если учесть, что отделение родия от платины и других ее спутников представляет значительные технологические трудности, то станет понятным и редкость, и высокая стоимость родия.

Родий — металл исключительно стойкий к действию многих веществ. Он не растворяется не только в обычных кислотах, но и в царской водке. Температура плавления родия — около двух тысяч градусов (1966 °C). В жидком состоянии родий растворяет до семи процентов углерода, а при охлаждении выделяет растворенный углерод в виде графита. Если бы родий был более доступным металлом, его можно было бы применять для получения чистейшего графита, столь необходимого во многих отраслях современной техники. Родий обеззараживает воду. Такая бактерицидная способность родия весьма ценна для очищения воды от болезнетворных микроорганизмов. Возможно, что в недалеком будущем родий получит применение в лечебных целях.

Все спутники платины известны как хорошие катализаторы, особенно в состоянии большого измельчания, как говорят химики, в виде «черни».

Большинство металлов в компактном состоянии обладает специфическим, так называемым металлическим блеском и «белым», «светлым» цветом. Исключение составляют медь, золото и немногие другие цветные металлы, у которых сохраняется свой характерный для них цвет и при измельчении. Однако тонкие порошки других металлов имеют серый цвет, а тончайший порошок — черный или почти черный. Отсюда и химическое, а затем и техническое название — «чернь».