রুথেনিয়াম একটি রাসায়নিক উপাদান: বর্ণনা, ইতিহাস এবং রচনা

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 05:18

রুথেনিয়াম হল প্ল্যাটিনাম গ্রুপের সমস্ত ধাতুর মধ্যে সবচেয়ে হালকা এবং সর্বনিম্ন "মহান"। এটি সম্ভবত সবচেয়ে "মাল্টিভালেন্স" উপাদান (নয়টি ভ্যালেন্স স্টেট পরিচিত)। গবেষণার ইতিহাসের অর্ধ শতাব্দীরও বেশি সময় সত্ত্বেও, এটি আজও আধুনিক রসায়নবিদদের কাছে অনেক প্রশ্ন এবং সমস্যা তৈরি করে। তাহলে রাসায়নিক উপাদান হিসেবে রুথেনিয়াম কি? শুরুতে, ইতিহাসের একটি সংক্ষিপ্ত বিভ্রান্তি।

রহস্যময় এবং সমৃদ্ধ

রুথেনিয়াম আবিষ্কারের নাম এবং ইতিহাস রাশিয়ার সাথে অঙ্গাঙ্গীভাবে জড়িত। 20 শতকের একেবারে শুরুতে, রাশিয়ান সাম্রাজ্যে প্লাটিনামের সবচেয়ে ধনী আমানত আবিষ্কৃত হওয়ার খবরে বিশ্ব সম্প্রদায় উত্তেজিত এবং চিন্তিত ছিল। গুজব ছিল যে ইউরালগুলিতে এই মূল্যবান ধাতুর নিষ্কাশন একটি সাধারণ বেলচা দিয়ে করা যেতে পারে। সমৃদ্ধ আমানত আবিষ্কারের সত্যটি শীঘ্রই নিশ্চিত করা হয়েছিল যে রাশিয়ার অর্থমন্ত্রী ইএফ কানক্রিন প্ল্যাটিনাম থেকে সেন্ট পিটার্সবার্গ মিন্টে মুদ্রা তৈরির সর্বোচ্চ ডিক্রি পাঠিয়েছিলেন। পরবর্তী বছরগুলিতে, প্রায় দেড় মিলিয়ন মুদ্রা (3, 6 এবং 12 রুবেল) প্রচলনে রাখা হয়েছিল, যার উত্পাদনের জন্য 20 টন মূল্যবান ধাতু ব্যয় করা হয়েছিল।

"আবিষ্কার" ওজান

Derpt-Yuryevsky (বর্তমানে Tartu) বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক গটফ্রিড ওজান ইউরাল মূল্যবান আকরিকের গঠন অধ্যয়ন শুরু করেন। তিনি এই উপসংহারে এসেছিলেন যে প্ল্যাটিনামের সাথে তিনটি অজানা ধাতু রয়েছে - বহুপদী, বহুপদী এবং রুথেনিয়াম - যার নাম ওজান নিজেই দিয়েছিলেন। যাইহোক, তিনি রাশিয়ার পরে তৃতীয়টির নামকরণ করেছিলেন (ল্যাটিন রুথেনিয়া থেকে)।

ইউরোপ জুড়ে ওজানের সহকর্মীরা, সবচেয়ে প্রামাণিক সুইডিশ রসায়নবিদ জেনস বারজেলিয়াসের নেতৃত্বে, অধ্যাপকের প্রতিবেদনের খুব সমালোচনা করেছিলেন। নিজেকে ন্যায়সঙ্গত করার প্রয়াসে, বিজ্ঞানী তার পরীক্ষাগুলির একটি সিরিজ পুনরাবৃত্তি করেছিলেন, কিন্তু একই ফলাফল অর্জন করতে ব্যর্থ হন৷

দুই দশক পরে, রসায়নের অধ্যাপক কার্ল কার্লোভিচ ক্লাউস (কাজান বিশ্ববিদ্যালয়) ওজানের কাজে আগ্রহী হন। তিনি পুনঃপরীক্ষার জন্য মিন্টের ল্যাব থেকে কয়েক পাউন্ড অবশিষ্ট মুদ্রা নেওয়ার জন্য ট্রেজারি সচিবের অনুমতি পান।

কাজান রাসায়নিক উপাদান রুথেনিয়াম

রাশিয়ান শিক্ষাবিদ এ.ই. আরবুজভ তার লেখায় উল্লেখ করেছেন যে সেই দিনগুলিতে একটি নতুন উপাদান আবিষ্কার করার জন্য, একজন রসায়নবিদকে চরম অধ্যবসায় এবং অধ্যবসায়, পর্যবেক্ষণ এবং অন্তর্দৃষ্টি এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণভাবে, একটি সূক্ষ্ম পরীক্ষামূলক স্বভাব প্রয়োজন। উপরের সবকটি গুণই তরুণ কার্ল ক্লসের মধ্যে নিহিত ছিল সর্বোচ্চ ডিগ্রি পর্যন্ত।

বিজ্ঞানীর গবেষণারও ব্যবহারিক তাৎপর্য ছিল - আকরিক অবশিষ্টাংশ থেকে বিশুদ্ধ প্ল্যাটিনামের অতিরিক্ত নিষ্কাশন। পরীক্ষার জন্য তার নিজস্ব পরিকল্পনা তৈরি করে, ক্লাউস আকরিক উপাদানকে সল্টপিটারের সাথে মিশ্রিত করেন এবং দ্রবণীয় উপাদানগুলি বের করেন: অসমিয়াম, ইরিডিয়াম,প্যালাডিয়াম অদ্রবণীয় অংশটি ঘনীভূত অ্যাসিড ("অ্যাকোয়া রেজিয়া") এবং পাতনের মিশ্রণের সংস্পর্শে এসেছিল। আয়রন হাইড্রোক্সাইডের প্রবাহে, তিনি একটি অজানা ধাতুর উপস্থিতি আবিষ্কার করেন এবং প্রথমে সালফাইড আকারে এবং তারপর বিশুদ্ধ আকারে (প্রায় 6 গ্রাম) বিচ্ছিন্ন করেন। প্রফেসর ওজানের প্রস্তাবিত নামটি ধরে রেখেছেন - রুথেনিয়াম।

খুলুন এবং প্রমাণ করুন

কিন্তু দেখা গেল, রাসায়নিক উপাদান রুথেনিয়াম আবিষ্কারের গল্প সবে শুরু হয়েছিল। 1844 সালে গবেষণার ফলাফল প্রকাশের পর, ক্লসের উপর সমালোচনার ঝড় ওঠে। অজানা কাজান বিজ্ঞানীর উপসংহারগুলি বিশ্বের বৃহত্তম রসায়নবিদদের দ্বারা সন্দেহজনকভাবে গৃহীত হয়েছিল। এমনকি বারজেলিয়াসের কাছে নতুন উপাদানের একটি নমুনা পাঠানোও পরিস্থিতি রক্ষা করেনি। সুইডিশ মাস্টারের মতে, ক্লসের রুথেনিয়াম ছিল "অশুদ্ধ ইরিডিয়ামের একটি নমুনা"।

একজন বিশ্লেষণাত্মক রসায়নবিদ এবং পরীক্ষক হিসাবে কার্ল কার্লোভিচের অসামান্য গুণাবলী এবং একাধিক অতিরিক্ত গবেষণা বিজ্ঞানীকে তার কেস প্রমাণ করতে দেয়। 1846 সালে, আবিষ্কারটি সরকারী স্বীকৃতি এবং নিশ্চিতকরণ পেয়েছে। তার কাজের জন্য, ক্লাউসকে 10 হাজার রুবেল পরিমাণে রাশিয়ান একাডেমি অফ সায়েন্সেসের ডেমিডভ পুরস্কারে ভূষিত করা হয়েছিল। কাজান অধ্যাপকের প্রতিভা এবং অধ্যবসায়ের জন্য ধন্যবাদ, রুথেনিয়াম, রাশিয়ায় আবিষ্কৃত প্রথম উপাদান, প্লাটিনয়েডের তালিকায় যুক্ত হয়েছিল।

আরও গবেষণা

রুথেনিয়ামের রাসায়নিক এবং ভৌত বৈশিষ্ট্য অধ্যয়নের প্রধান সমস্যা হল অত্যন্ত সীমিত বিষয়বস্তু।পৃথিবীর ভূত্বক এই ধাতু. উদাহরণস্বরূপ, প্ল্যাটিনাম উৎপাদনের বর্জ্যে (ক্লাসের কাজের উপাদান), এর বিষয়বস্তু প্রায় 1%। বেশিরভাগ রাসায়নিক বিজ্ঞানীরা রুথেনিয়ামকে অধ্যয়নের জন্য অত্যন্ত প্রতিকূল পদার্থ হিসাবে স্বীকৃতি দেন। অচলাবস্থার প্রাচুর্য প্রায়ই গবেষকদের তাদের কাজ কমাতে বা স্থগিত করতে বাধ্য করে।

সোভিয়েত বিজ্ঞানী এস এম স্টারোস্টিন একটি "অস্বস্তিকর" ধাতু এবং এর যৌগের বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়নের জন্য তার পুরো জীবন উৎসর্গ করেছিলেন। রসায়নবিদদের ক্রিয়াকলাপের প্রধান ফলাফল হল রুথেনিয়াম নাইট্রোসো কমপ্লেক্সের বৈশিষ্ট্য এবং তার সাথে যুক্ত ইউরেনিয়াম এবং প্লুটোনিয়াম থেকে বিশুদ্ধ ধাতুকে আলাদা করার ক্ষেত্রে অসুবিধাগুলি সম্পর্কে উপসংহার। রাসায়নিক উপাদান হিসেবে রুথেনিয়াম কি?

শারীরিক বৈশিষ্ট্য

রুথেনিয়াম হল একটি ধাতু যার রঙ, পাওয়ার পদ্ধতির উপর নির্ভর করে, ধূসর-নীল থেকে রূপালী-সাদা পর্যন্ত। রাসায়নিক উপাদান রুথেনিয়ামের কিছু শারীরিক বৈশিষ্ট্য আমাদের এটিকে একটি অনন্য পদার্থ বিবেচনা করার অনুমতি দেয়। উচ্চ ভঙ্গুরতার সাথে (ক্রিস্টালগুলি এমনকি হাত দ্বারা সহজেই পাউডারে ভূমিষ্ঠ হয়), রুথেনিয়ামের একটি চরম কঠোরতা রয়েছে - দশ-পয়েন্ট খনিজ কঠোরতা স্কেলে (মোহস স্কেল) 6.5। সম্ভবত প্ল্যাটিনাম গ্রুপের ধাতুগুলির মধ্যে সবচেয়ে হালকা। ঘনত্ব হল 12.45g/cm³। এটি অত্যন্ত অবাধ্য - তরল অবস্থায় রূপান্তর তাপমাত্রা 2334 ° সে। বৈদ্যুতিক চাপে গলে যাওয়ার সময়, ধাতুর একযোগে বাষ্পীভবন পরিলক্ষিত হয়। খোলা বাতাসে উচ্চ-তাপমাত্রার ক্যালসিনেশনের সময়, উপাদানটি আকারে "অস্থির হয়ে ওঠে"টেট্রোক্সাইড।

রুথেনিয়াম একটি সুপারকন্ডাক্টর হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। 0.47 K-এ ঠান্ডা হলে ধাতুটি শূন্য প্রতিরোধের প্রদর্শন করে। বৈজ্ঞানিক এবং ব্যবহারিক দৃষ্টিকোণ থেকে এই বৈশিষ্ট্যটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। প্ল্যাটিনয়েড হিসাবে, রুথেনিয়াম একটি খুব আকর্ষণীয় মূল্যবান ধাতু।

এলিমেন্ট রু

"কাজান" ধাতুর বৈশিষ্ট্যগুলি অনেক ক্ষেত্রেই VΙΙΙ (প্ল্যাটিনাম) গ্রুপের প্রতিনিধিদের জন্য সাধারণ। রুথেনিয়াম হল পরমাণু সারণীর একটি রাসায়নিক উপাদান যার পারমাণবিক সংখ্যা 44, উচ্চ জড়তা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এটিতে 7টি স্থিতিশীল প্রাকৃতিক এবং 20টি কৃত্রিম আইসোটোপ রয়েছে যার ভর সংখ্যা 92 থেকে 113 পর্যন্ত।

স্বাভাবিক তাপমাত্রার অধীনে, এটি জারণ এবং ক্ষয়, অ্যাসিড এবং ক্ষার সাপেক্ষে নয়। 400 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে উত্তপ্ত হলে, এটি ক্লোরিনের সাথে বিক্রিয়া করে, 930 ডিগ্রি সেলসিয়াসে - অক্সিজেনের সাথে। কিছু ধাতুর সাথে, রাসায়নিক উপাদান রুথেনিয়াম স্থিতিশীল সংকর ধাতু তৈরি করে যাকে আন্তঃধাতু যৌগ বলা হয়।

অসংখ্য যৌগের মধ্যে, এটি শূন্য থেকে আট পর্যন্ত একটি ভ্যালেন্স প্রদর্শন করে। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল রুথেনিয়াম ডাই অক্সাইড এবং টেট্রোক্সাইড, সালফাইড RuS₂ এবং ফ্লোরাইড RuF₅.

এর বিশুদ্ধ ধাতব আকারে, এটিতে একটি উচ্চ নির্বাচনীতা সহ একটি অনুঘটকের বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা এটিকে বিভিন্ন ধরণের জৈব এবং অজৈব পদার্থের সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। হাইড্রোজেনের জন্য সেরা সরবেন্ট হিসেবে কাজ করে।

প্রকৃতিতে ছড়িয়ে পড়ুন

রাসায়নিক উপাদান রুথেনিয়াম চরম দ্বারা চিহ্নিত করা হয়বিরল এবং প্রকৃতিতে বিক্ষিপ্ত। এর প্রাকৃতিক পরিবেশে, এটি একমাত্র পরিচিত খনিজ, লরিট গঠন করে। এটি ছোট লোহা-কালো অষ্টহেড্রার আকারে একটি কঠিন। সবচেয়ে ধনী এবং সবচেয়ে বিখ্যাত আমানত বোর্নিও (কালিমান্তান) দ্বীপের প্ল্যাটিনাম প্লেসারে অবস্থিত। রাশিয়ায়, মধ্য ও দক্ষিণ ইউরালে, কোলা উপদ্বীপে, ক্রাসনোয়ার্স্ক এবং খবরোভস্ক অঞ্চলে উন্নয়ন চলছে।

অন্যান্য সমস্ত প্রাকৃতিক যৌগগুলিতে, রুথেনিয়ামের পরিমাণ 0.1% এর বেশি হয় না। কিছু তামা-নিকেল আকরিক এবং অ্যাসিড আগ্নেয় শিলায় ধাতুর চিহ্ন পাওয়া গেছে। কিছু গাছের রথেনিয়াম ঘনীভূত করার এবং জমা করার ক্ষমতা রয়েছে, যার মধ্যে লেগুম পরিবারের প্রতিনিধিরা আলাদা।

পৃথিবীর ভূত্বকের মোট উপাদানের পরিমাণ, বিশেষজ্ঞদের মতে, ৫,০০০ টনের বেশি নয়।

শিল্প উৎপাদন

রুথেনিয়াম মৌলটিকে মহৎ বলে মনে করা হয় এবং ধাতুর প্রধান উৎস হল প্লাটিনাম উৎপাদনের বর্জ্য শিলা। রুথেনিয়াম (পাশাপাশি প্ল্যাটিনাম) আহরণে অবিসংবাদিত নেতা দক্ষিণ আফ্রিকা প্রজাতন্ত্র। এই ধাতুর বিকাশ এবং উত্পাদন রাশিয়া, কানাডা এবং জিম্বাবুয়ে দ্বারাও পরিচালিত হয়। যাইহোক, পরবর্তী দেশটি প্লাটিনয়েডের অন্বেষণকৃত মজুদের পরিপ্রেক্ষিতে বিশ্বে দ্বিতীয় স্থানে রয়েছে।

বাজারে সরবরাহ করা রুথেনিয়ামের পরিমাণ প্রতি বছর 17 থেকে 20 টন। একটি উপাদান প্রাপ্তির জন্য উত্পাদন চক্র প্রায় 6 সপ্তাহ স্থায়ী হয় এবং এটি একের পর এক থার্মোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার একটি ক্রমাগত শৃঙ্খল।

প্রাপ্তির জন্য প্রযুক্তিতেজস্ক্রিয় টেকনেটিয়ামের আইসোটোপের নিউট্রন বিকিরণ দ্বারা রুথেনিয়াম। তবে এটি লক্ষ করা উচিত যে একটি বিশুদ্ধ এবং স্থিতিশীল ধাতুর বিচ্ছিন্নতা, এর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য, অপ্রত্যাশিততা এবং অপর্যাপ্ত জ্ঞানের কারণে, এখনও একটি পাইপ স্বপ্ন রয়ে গেছে।

আবেদন

যদিও রুথেনিয়ামে নোবেল ধাতুর সমস্ত বৈশিষ্ট্য সম্পূর্ণরূপে উপস্থিত, উপাদানটি গয়না শিল্পে ব্যাপকভাবে বিতরণ করেনি। এটি শুধুমাত্র সংকর ধাতুকে শক্তিশালী করতে এবং দামী গয়নাকে আরও টেকসই করতে ব্যবহার করা হয়৷

রুথেনিয়ামের পরিমাণের পরিপ্রেক্ষিতে, শিল্প খাতগুলি নিম্নোক্ত ক্রমে:

1. ইলেক্ট্রনিক।
2. ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল।
3. রাসায়নিক।

উপাদানটির অনুঘটক বৈশিষ্ট্যগুলির উচ্চ চাহিদা রয়েছে৷ এটি হাইড্রোসায়ানিক এবং নাইট্রিক অ্যাসিডের সংশ্লেষণে, স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বন, গ্লিসারিন এবং ইথিলিনের পলিমারাইজেশন তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। ধাতব শিল্পে, রুথেনিয়াম অ্যাডিটিভগুলি অ্যান্টি-জারা বৈশিষ্ট্যগুলি বৃদ্ধি করতে, খাদ, রাসায়নিক এবং যান্ত্রিক প্রতিরোধের শক্তি প্রদান করতে ব্যবহৃত হয়। রুথেনিয়ামের তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ প্রায়ই বিজ্ঞানীদের তাদের গবেষণায় সাহায্য করে।

মৌলের অনেক যৌগও ভালো অক্সিডাইজার এবং রঞ্জক হিসেবে ব্যবহার করা হয়েছে। বিশেষ করে, ক্লোরাইড ব্যবহার করা হয় আলোকসজ্জা বাড়াতে।

জৈবিক তাৎপর্য

রুথেনিয়ামের জীবন্ত টিস্যু, প্রধানত পেশী (প্ল্যাটিনাম গ্রুপের একমাত্র ধাতু) কোষে জমা হওয়ার ক্ষমতা রয়েছে। উস্কে দিতে পারেএলার্জি প্রতিক্রিয়ার বিকাশ, চোখের শ্লেষ্মা ঝিল্লি এবং উপরের শ্বাস নালীর উপর নেতিবাচক প্রভাব ফেলে।

মেডিসিনে, মহৎ ধাতু প্রভাবিত টিস্যু সনাক্তকরণের একটি উপায় হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এর উপর ভিত্তি করে ওষুধগুলি যক্ষ্মা এবং মানুষের ত্বককে প্রভাবিত করে এমন বিভিন্ন সংক্রমণের চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়। এই কারণে, মানবদেহে নাইট্রেটের অত্যধিক ঘনত্বের (উচ্চ রক্তচাপ, আর্থ্রাইটিস, সেপটিক শক এবং মৃগী রোগ) এর বিরুদ্ধে লড়াইয়ে স্থিতিশীল নাইট্রোসো কমপ্লেক্স গঠনের জন্য রুথেনিয়ামের ক্ষমতা ব্যবহার করা খুব আশাব্যঞ্জক বলে মনে হচ্ছে।

কার দোষ?

অতি সম্প্রতি, পশ্চিম ইউরোপীয় বিজ্ঞানীরা একটি বার্তা দিয়ে জনসাধারণকে মারাত্মকভাবে বিরক্ত করেছেন যে রুথেনিয়াম রু_{106 এর তেজস্ক্রিয় আইসোটোপের বিষয়বস্তু মহাদেশে বাড়ছে।} বিশেষজ্ঞরা বায়ুমণ্ডলে এর স্ব-শিক্ষাকে সম্পূর্ণরূপে বাদ দেন। সেইসাথে একটি পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র থেকে দুর্ঘটনাজনিত মুক্তি, তারপর থেকে সিজিয়াম এবং আয়োডিনের রেডিওনুক্লাইডগুলি অবশ্যই বাতাসে উপস্থিত থাকবে, যা পরীক্ষামূলক ডেটা দ্বারা নিশ্চিত নয়। মানবদেহে এই আইসোটোপের প্রভাব, যে কোনও তেজস্ক্রিয় উপাদানের মতো, টিস্যু এবং অঙ্গগুলির বিকিরণ, ক্যান্সারের বিকাশের দিকে পরিচালিত করে। পশ্চিমা মিডিয়া অনুসারে দূষণের সম্ভাব্য উৎসগুলি রাশিয়া, ইউক্রেন বা কাজাখস্তানের ভূখণ্ডে অবস্থিত৷

প্রতিক্রিয়ায়, Rosatom এর যোগাযোগ বিভাগের একজন প্রতিনিধি বলেছেন যে রাজ্য কর্পোরেশনের সমস্ত উদ্যোগ কাজ করেছে এবং যথারীতি কাজ করছে। ইন্টারন্যাশনাল এটমিক এনার্জি এজেন্সি (IAEA), তার নিজস্ব পর্যবেক্ষণ তথ্যের ভিত্তিতে তাদের মতামত,রাশিয়ান ফেডারেশনের বিরুদ্ধে সমস্ত অভিযোগ ভিত্তিহীন বলে অভিহিত করেছে৷