Ruthenium ist eines der seltensten Metalle der Erdkruste und kommt in der Natur im Rohzustand vor. Es wird jedoch mit anderen Metallen wie Platin und Mineralien wie Pyroxenit und Pentlandit, einem Sulfid aus Eisen und Nickel, in Verbindung gebracht. Es wird auch als Katalysator in bestimmten Platinlegierungen verwendet. Erfahren Sie, was es bedeutet, wofür es verwendet wird und welche Eigenschaften es hat.
Was ist Ruthenium?
Es ist ein hartes, sprödes, strahlend weißes Übergangsmetall mit vier verschiedenen Kristallformen. Es lässt sich in geschmolzenen Basen lösen und wird bei Raumtemperatur nicht von Säuren angegriffen. Andererseits kann es bei hohen Temperaturen mit Wasserstoffen und Halogenen reagieren.
Ruthenium-Symbol
Ru Es befindet sich in Gruppe 8 des Periodensystems mit der Ordnungszahl 44 und dem Atomgewicht 101,07. Seine Oxidationsstufen sind +2, +3, +4 und es kann Verbindungen geben, in denen die Oxidationsstufe 0 bis +8 beträgt.
Eigenschaften von Ruthenium
Dieses Übergangsmetall ist gegen die meisten Säuren beständig und selbst in der Chemie eines der seltensten. Einige der Hauptmerkmale, die es auszeichnen, sind:
- Magnetisch: Bei Raumtemperatur hat es ferromagnetische Eigenschaften.
- Formbarkeit: Bei hohen Temperaturen.
- Härte: Es ist hart und sehr spröde, weshalb es schwer motorisierbar ist.
- Löslichkeit: In Säuren ist es nicht löslich, in Wasser jedoch löslich.
- Zustand : Solide.
Chemische und physikalische Eigenschaften von Ruthenium
- Ordnungszahl : 44
- Valencia: 2, 3, 4, 6, 8
- Schmelzpunkt: 2607 K
- Siedepunkt: 4423 K
- Spezifische Wärme: 238 J
- Schmelzenthalpie: 24 Kj/mol
- Dichte: 12370 kg/m³
- Elektronegativität: 2,2
- Schallgeschwindigkeit: 5970 m/s bei 293,15 K
- Atommasse (g/mol): 101,07
- Kovalenter Radius (Å): 126
- Kristallstruktur: sechseckig
- Dampfdruck: 1,4 Pa bei 2523 K
- Elektronische Konfiguration: [Kr] 4d 7 5s 1
- Verdampfungsenthalpie: 505 kJ/mol
Herkunft von Ruthenium
Der Name kommt vom lateinischen Wort Ruthenia, was Russland bedeutet. Die Chemiker Gottfried Osann und Jons Berzelius hätten dieses Metall 1827 beinahe entdeckt, als sie die Rückstände analysierten, die nach dem Auflösen einer Platinprobe mit Königswasser zurückblieben. Gottfried glaubte, zu diesem Zeitpunkt drei neue Metalle gefunden zu haben und nannte eines davon Ruthenium. Doch erst 1844 erkannte der russische Chemiker Karl Ernst Claus, dass Platinoxid ein neues Metall enthielt, und extrahierte sechs Gramm davon.
Wofür wird Ruthenium verwendet?
Legierungen werden zusammen mit anderen Metallen für elektrische Kontakte und Chipwiderstände verwendet. Darüber hinaus wird es als Katalysator in verschiedenen Prozessen eingesetzt und es ist möglich, es in Form einer Legierung in Titan einzuarbeiten, um es korrosionsbeständiger zu machen. Zu den weiteren Apps gehören außerdem:
Elektronik- und Chemieindustrie
Rutheniumbleche werden durch Galvanisierung auf Metallelektroden aufgebracht. Darüber hinaus wird Rutheniumoxid bei der Formulierung von Chlor und in Katalysatoren zur Herstellung von Essigsäure und Ammoniak verwendet. Andererseits finden die Verbindungen ihre Anwendung in Solarzellen, um elektrische Energie zu gewinnen. Rutheniumnitrid fungiert als Elektrode in Lithium- und Ionenbatterien.
Aus diesem Metall werden Transistoren für Metalltüren, Elektrodenschichten und zum Verzinken von Teilen hergestellt. Darüber hinaus verfügt Dampf über ferromagnetische Eigenschaften, die zur Bildung einer dünnen Schicht auf Festplatten genutzt werden. Schließlich wird dieses Metall zur Herstellung von Füllfederhaltern verwendet.
Medizin
Die Beta-Dissektion des 106-Isotops dieses Metalls wird zur Durchführung einer Strahlentherapie eingesetzt, mit dem Ziel, Augentumore zu erkennen und Aderhautkrebs zu diagnostizieren. Zur Bestimmung des Calcitoninspiegels im Blut eignet sich dieses Metall hervorragend zur Diagnose und Behandlung von Schilddrüsenerkrankungen. Darüber hinaus ist es wirksam bei der Behandlung parasitärer Erkrankungen und seine Legierungen werden als Implantatmaterial für Zahnarztpraxen verwendet.
Juwelier
Da es sich um ein glänzendes und äußerst hartes Metall handelt, wird es häufig zur Beschichtung von Silberschmuck verwendet. Ziel ist es, das Stück vor Kratzern oder Oxidation zu schützen und ihm eine natürliche Form zu verleihen.
Wo kommt Ruthenium vor?
Es kommt in der Natur und in anderen Metallen wie Anduoit und Pentlandit frei vor. Interessanterweise kann es aus ungenutztem Kernbrennstoff gewonnen werden, die Isotope enthalten jedoch Radioaktivität. In diesen Fällen muss es mindestens zehn Jahre gelagert werden, um es sicher verwenden zu können.
Kurz gesagt, Ruthenium ist ein relativ seltenes Übergangsmetall, das in der Natur vorkommt. Es wird sowohl in der chemischen Industrie als auch in der Medizin eingesetzt; Darüber hinaus sind einige seiner Verbindungen, wie zum Beispiel Oxid, flüchtig und giftig.