钌

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[外文]：ruthenium

一种化学元素，化学符号Ru，原子序数44，原子量101.07，属周期系Ⅷ族，为铂系元素（钌、铑、钯、锇、铱、铂）之一。

发现

1827年俄国化学家Γ.Β.奥赞在铂矿中发现钌，并建议命名为 ruthenium。1844年俄国化学家К.К.克劳斯肯定了它是一种新元素，并仍采用前名。元素英文名来自拉丁文Ruthenia，原意是“俄罗斯”。

存在

钌在地壳中的含量约为1×10^-7％，是铂系元素中含量最少的一个。钌常与其他铂系元素一起分散于冲积矿床和砂积矿床的各种矿石中，例如原铂矿、镍黄铁矿、硫化镍铜矿、磁铁矿、铬铁矿等；也存在于锇和铱的自然合金中；还以硫钌矿、硫铱锇钌矿、钌硫砷铑矿等形式存在于自然界中。钌有七种稳定同位素：钌96、钌98、钌99、钌100、钌101、钌102、钌104。

物理性质

钌为银白色的金属；熔点2310℃，沸点3900℃，相对密度12.30；质硬而脆，不易加工，但耐磨性强。

化学性质

钌的电子构型为(Kr)4d⁷5s¹，氧化态有＋1、+2、+3、+4、+5、+6、+7、+8。钌的化学性质不活泼，与锇较相似，在空气和潮湿环境中稳定；不溶于酸和王水，溶于熔融的强碱、过氧化钠、碳酸盐、氰化物等。在空气中加热至900℃时，金属钌表面产生一层蓝黑色的二氧化钌薄膜；至1000℃左右同时生成挥发性的四氧化钌和三氧化钌。钌与熔融的铅、锂、钾、铜、银、金不发生反应，而与氟、氯、溴在加热时发生反应。钌粉与氢氧化钾和氯酸钾（或硝酸钾）混匀后共热，得深绿色熔体，溶入水中变成深红色溶液，浓缩后析出亮绿色晶体钌酸钾K₂RuO₄·H₂O。钌有形成配位化合物的强烈倾向，还有良好的催化性能。

制法

钌是提取铂过程中的副产品。铂精矿经王水等处理后留下的残渣，先用硫酸氢钠熔融，用水浸取熔体所留的余渣再用过氧化钠（或氢氧化钾和硝酸钾熔融，又用水浸取，得钌酸钠Na₂RuO₄（或钌酸钾）溶液，在溶液中通入足量的氯气，得挥发性黄色四氧化钌，继续与盐酸、氯化铵作用，析出氯合钌(Ⅲ)酸铵(NH₄)₃RuCl₆配合物，所得沉淀经灼烧在氢气流中加热还原成钌粉。

应用

钌是铂和钯的有效硬化剂，加钌后不会降低铂和钯的耐腐蚀性。例如钯钌合金可用作振动电压调压器中的触头、厚膜电子线路上的电容和电阻，铂钌合金可用作汽油油量计和航空仪表的触头。金属钛中加入0.1％钌，可大大提高钛的耐腐蚀性。在钛电极表面涂以氧化钌，可用于电解食盐以生产氯气、金属钠或氢氧化钠。钌钼合金是一种超导体（低于10.6K）。锇钌合金可制笔尖和仪表枢轴。钌金合金可作电气触点。含钌的催化剂可用于石油化工的氢化、氧化、异构化和重整等反应中。

毒性

四氧化钌是剧毒的挥发性氧化物，对人的眼结膜和上呼吸道有强烈的刺激作用。四氧化钌严禁与还原性有机物接触，以防爆炸。