روثينيوم Ru

الاكتشاف

حين وُجدت رواسب كبيرة من خام البلاتين في جبال الأورال الروسية في أوائل القرن التاسع عشر، بحث عدد من الكيميائيين في مخلفاته عن عناصر جديدة. وادّعى كلٌّ من يندجي شنيادتسكي في بولندا وغوتفريد أوسان في ألمانيا اكتشافات، لكن أيًا منها لم يتأكد.

وفي عام 1844 حلّل كارل إرنست كلاوس في جامعة قازان بعناية فائقة البقايا المتخلفة بعد إذابة البلاتين، وأثبت بما لا يدع مجالًا للشك وجود عنصر جديد. واحتفظ باسم الروثينيوم الذي اقترحه أوسان من قبل.

كان الروثينيوم آخر فلزات مجموعة البلاتين اكتشافًا. ومنذ أواخر القرن العشرين نما استخدامه في الإلكترونيات والحفز نموًا كبيرًا.

أصل التسمية

يأتي الاسم من روثينيا، الاسم اللاتيني الوسيط لأراضي الروس، أي روسيا. فقد عمل كلاوس في روسيا، وجاء خام البلاتين الذي استخدمه من الأورال. والرمز Ru.

أهم الاستخدامات

• الأقراص الصلبة: في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين أتاحت طبقة من الروثينيوم بسماكة بضع ذرات فقط، موضوعة بين طبقات مغناطيسية، قفزة كبيرة في كثافة تخزين البيانات.
• الإلكترونيات: يُستخدم ثاني أكسيد الروثينيوم في مقاومات الرقائق، ويوفر طلاء الروثينيوم ملامسات كهربائية مقاومة للبلى، ويُدرس الروثينيوم فلزًا للتوصيلات في رقائق المستقبل.
• السبائك: إضافات صغيرة منه تُصلّد البلاتين والبلاديوم، وتحتوي بعض السبائك الفائقة لشفرات التوربينات على الروثينيوم.
• الحفز: تقود «حفّازات غرابز» الروثينيومية تفاعل تبادل الأوليفينات، وهو عمل كُرّم بجائزة نوبل في الكيمياء عام 2005. كما يُدرس الروثينيوم لتخليق الأمونيا وإنتاج الهيدروجين.

النظائر

يتكون الروثينيوم الطبيعي من سبعة نظائر مستقرة، الروثينيوم-96 و-98 و-99 و-100 و-101 و-102 و-104، وأكثرها شيوعًا الروثينيوم-102 بنحو 32%. والروثينيوم-103 المشع (عمر النصف نحو 39 يومًا) والروثينيوم-106 (نحو سنة) ناتجا انشطار.

في خريف 2017 رصدت شبكات مراقبة الهواء في أنحاء أوروبا مستويات منخفضة من الروثينيوم-106. ولم تكن المستويات خطرًا على الصحة، لكن تحليلات كثيرة أشارت إلى تسرب في منطقة جنوب الأورال في روسيا، وهو ما نفته السلطات الروسية.

في الحياة اليومية

يُستعاد الروثينيوم منتجًا ثانويًا من خامات البلاتين والنيكل، أساسًا في جنوب أفريقيا وروسيا، ولا يتجاوز الإنتاج السنوي عشرات الأطنان.

الفلز نفسه غير نشط ولا يشكّل خطرًا يوميًا يُذكر. أما رابع أكسيد الروثينيوم (RuO₄) فمتطاير وشديد السمية للعينين والرئتين، لذا يُتعامل معه في المختبرات بحذر شديد. كما استُخدم الروثينيوم في رؤوس السبائك الصلبة لبعض أسنان أقلام الحبر.