Как и его близкий родственник железо, рутений может образовывать различные оксиды. Один из таких оксидов рутениевый красный, применяется для подкрашивания отрицательно заряженных биомолекул, например нуклеиновых кислот, перед изучением биологических образцов с помощью микроскопии. Некоторые комплексы рутения изучаются как потенциальные противоопухолевые препараты.
45. Родий
С точки зрения строения атомного ядра родий можно считать уникальным это единственный относительно тяжелый химический элемент, представленный в Земной коре единственным устойчивым нуклидом 103Rh. Радиоактивные изотопы родия также существуют, но период полураспада самого долгоживущего из них 101Rh всего три года и четыре месяца, поэтому они не накапливаются в земной коре и можно говорить, что родий моноизотопный.
Родий металл серебристо-белого цвета, который, как и все металлы платиновой группы (рутений-родий-палладий объединены в так называемую «малую платиновую группу») отличается крайне низкой активностью. Царская водка (смесь соляной и азотной кислот), которая быстро и охотно растворяет золото, реагирует с родием только при заметном нагревании. Именно с помощью царской водки родий и был отделён от платины (платина с ней не реагирует совсем). Первооткрывателем родия является Уильям Хайд Волластон. Он выделил этот металл из платиновой руды, доставленной в Британию контрабандой с территории современной Колумбии. Эту руду в канун Рождества 1802 года приобрели Волластон и его друг и коллега Смитсон Теннант.
Контрабандная руда оказалась весьма ценной для обоих ученых. Её исследования позволили получить не только окрашенный в розовый цвет раствор хлорида элемента, который Волластон назвал родием (от греческого «розос» роза), но и другие находки. Волластон открыл в этом образце ещё и палладий, а Теннант осмий и иридий.
Чаще всего мы сталкиваемся с родием, работающим в каталитической системе дожигания выхлопных газов от автомобильных двигателей внутреннего сгорания. Правда, в этом случае наш контакт с этим элементом весьма опосредован каталитическая система, которая служит для обеспечения полного сгорания некоторых небезопасных веществ, покидающих выхлопную трубу, расположена глубоко внутри автомобиля, и к тем деталям, которые можно обслужить своими силами, не относится.
Помимо родия катализаторами дожигания выступают также платина и палладий, но их значение немного различается. Если палладий может выполнять работу платины и наоборот ускорять окисление угарного газа СО в углекислый СО2, то родий выполняет тот трюк, на который ни платина, ни палладий неспособны. Его мишень оксиды азота (их часто обозначают как NOx), которые в присутствии аммиака и при посредстве родия разрушают на молекулярные азот и кислород (или воду). Родий работает с производными азота и в другом процессе до сих пор не существует более эффективного катализатора окисления аммиака воздухом (эта реакция важна для производства азотной кислоты и нитратов). Ежегодно из руд извлекается не более 30 тонн родия, поэтому и отслужившие своё системы дожигания выхлопных газов, и катализаторы сжигания аммиака подвергаются вторичной переработке, и извлечённый из них родий заново пускают в дело.
Ещё один процесс, в котором родий применяется как катализатор получение уксусной кислоты в результате реакции монооксида углерода (СО) с метиловым спиртом (СН3ОН). В 1960-е годы родий заменил в этом процессе «соседа сверху» кобальт, сделав процесс более эффективным и протекающим с меньшим количеством побочных продуктов. С помощью родиевых катализаторов до недавнего времени в мире производили около пяти миллионов тонн уксусной кислоты, однако в последнее время на смену родию приходит его «сосед снизу» иридий, делающий получение уксусной кислоты еще более эффективным.
Помимо родия катализаторами дожигания выступают также платина и палладий, но их значение немного различается. Если палладий может выполнять работу платины и наоборот ускорять окисление угарного газа СО в углекислый СО2, то родий выполняет тот трюк, на который ни платина, ни палладий неспособны. Его мишень оксиды азота (их часто обозначают как NOx), которые в присутствии аммиака и при посредстве родия разрушают на молекулярные азот и кислород (или воду). Родий работает с производными азота и в другом процессе до сих пор не существует более эффективного катализатора окисления аммиака воздухом (эта реакция важна для производства азотной кислоты и нитратов). Ежегодно из руд извлекается не более 30 тонн родия, поэтому и отслужившие своё системы дожигания выхлопных газов, и катализаторы сжигания аммиака подвергаются вторичной переработке, и извлечённый из них родий заново пускают в дело.
Ещё один процесс, в котором родий применяется как катализатор получение уксусной кислоты в результате реакции монооксида углерода (СО) с метиловым спиртом (СН3ОН). В 1960-е годы родий заменил в этом процессе «соседа сверху» кобальт, сделав процесс более эффективным и протекающим с меньшим количеством побочных продуктов. С помощью родиевых катализаторов до недавнего времени в мире производили около пяти миллионов тонн уксусной кислоты, однако в последнее время на смену родию приходит его «сосед снизу» иридий, делающий получение уксусной кислоты еще более эффективным.