Ruthenium                                      44Ru

engl. ruthenium; nach "Ruthenia" (alter Name für Russland)

Bild vergrößern (nur auf CD-ROM) Relat. Atommasse    Ordnungszahl     Schmelzpunkt     Siedepunkt     Oxidationszahlen      Dichte     Härte (Mohs)      Elektronegativität     Elektronenkonfig.    Natürl. Häufigkeit                    101,07     44     2334 °C     4150 °C     8,7,6,5,4,3,2,1,0,-2     12,1 g/cm³    6,5    2,20 (Pauling)     [Kr]4d75s1    Ru-96: 5,54%   Ru-98: 1,87%   Ru-99: 12,76%   Ru-100: 12,60%   Ru-101: 17,06%   Ru-102: 31,55%   Ru-104: 18,62%

Film nur auf CD-ROM   73 sek Zu einer Schmelzperle Ruthenium wird Salpetersäure und Salzsäure (Königswasser) gegeben.        GHS-Piktogramme     Gefahr Gefahren (H-Sätze)   H 228  Diese Kennzeichnung gilt für Pulver.  Das kompakte Metall ist nicht  kennzeichnungspflichtig. CAS-Nummer  7440-18-8

 

Physikalisch-chemische Eigenschaften

Ruthenium ist ein silbergrau bis mattgrau glänzendes Metall, das sehr hart ist und eine sehr hohe Schmelztemperatur besitzt. Ruthenium ist wie alle anderen Platinmetalle sehr reaktionsträge und reagiert in Abwesenheit von Luftsauerstoff auch mit keiner Säure. Gibt man aber Luft dazu, wird es bereits von Salzsäure angegriffen. Beim Erhitzen an der Luft auf über 800°C bildet es eine Oxidschicht und läuft schwarz an. Bei noch höheren Temperaturen reagiert es mit reinem Sauerstoff zu Ruthenium(IV)-oxid:      Ru  +  O2   RuO2      DHR = -305 kJ/mol     Beim weiteren Erhitzen oxidiert dieses zu dem flüchtigen und sehr toxischen Ruthenium(VIII)-oxid:      RuO2  +  O2   RuO4     DHR = -223 kJ/mol     Mit Chlor reagiert Ruthenium zu Ruthenium(III)-chlorid:      2 Ru  +  3 Cl2   2 RuCl3     DHR = -410 kJ/mol     Das Metall kann erhebliche Mengen an Wasserstoff absorbieren, es eignet sich daher als Katalysator für die Ammoniaksynthese.

   

Toxikologie

Feinverteiltes Ruthenium (oder das Oxid) gelangt zusammen mit Platinstäuben aus dem Autokatalysator in die Umwelt. Außerdem ist es in Dentallegierungen enthalten. Da Ruthenium ein relativ seltenes Element ist und nur in Spuren eingesetzt wird, sind keine Wirkungen bekannt oder es liegen für eine toxikologische Beurteilung zu wenig Daten vor. Ruthenium(VIII)-oxid ist ähnlich giftig wie Osmium(VIII)-oxid.

  

Vorkommen

Das Metall ist ein sehr seltenes Element und steht in der Elementhäufigkeit mit einem Anteil von 2 x 10-6% an 71. Stelle noch vor Gold und Platin. Das Element tritt fast immer zusammen mit Platin auf, allerdings nur in sehr geringen Mengen. Auch das Rutheniummineral Laurit (RuS2) kommt nur sehr selten vor.         Platinwürfel aus Konder/Sibirien   Bild vergrößern (nur auf CD-ROM)      Das natürlich vorkommende Platin enthält Ruthenium in geringen Mengen.

 

Geschichte

Im Jahre 1844 entdeckte der deutsch-russische Chemiker und Pharmazeut Karl Ernst Claus (1796-1864) das Element bei der Aufarbeitung von Rückständen aus der Platingewinnung. Aus den Rückständen trennte er Rutheniumchlorid ab, das er mit Ammoniumchlorid in rotes Ammonium-Hexachlororuthenat umwandelte. Durch Erhitzen gelang es ihm, daraus ca. 6 Gramm reines Ruthenium zu isolieren. Claus benannte das Element nach dem alten Namen Russlands, bzw. der Ukraine (Ruthenia) und schlug auch das Symbol Ru vor.

  

Herstellung

Ruthenium kann nach dem klassischen Prozess durch eine Reihe von Schmelz- und Auflösungsprozessen hergestellt werden. Effizienter ist aber das moderne Verfahren mit Hilfe der Solvent-Extraktion (Beschreibung der beiden Verfahren siehe Herstellung von Platin).

  

Verwendung

Ruthenium dient als Legierungsbestandteil in Platinmetallen zur Erhöhung der Härte. In Titanlegierungen verbessert die Zugabe von 0,1% Ruthenium die Korrosionsbeständigkeit um das Hundertfache. Ruthenium und Rutheniumdioxid werden auch als Katalysatoren in chemisch-technischen Verfahren und im Autokatalysator eingesetzt.       Mit Ruthenium überzogene Schmuckstücke          Diese Schmuckstücke wurden galvanisch ruthenisiert.

 

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