發現過程

釕的(de)(de)(de)發(fa)(fa)現過(guo)(guo)程：釕是鉑(bo)(bo)系(xi)(xi)元素中在地殼(ke)中含量(liang)最少的(de)(de)(de)一(yi)個，也是鉑(bo)(bo)系(xi)(xi)元素中最后被(bei)發(fa)(fa)現的(de)(de)(de)一(yi)個。它在鉑(bo)(bo)被(bei)發(fa)(fa)現100多年后，比其(qi)余(yu)鉑(bo)(bo)系(xi)(xi)元素晚(wan)40年才(cai)被(bei)發(fa)(fa)現。不過(guo)(guo)，它的(de)(de)(de)名字早在1828年就被(bei)提出來了(le)(le)。當時俄國人(ren)在烏(wu)(wu)拉爾(er)發(fa)(fa)現了(le)(le)鉑(bo)(bo)的(de)(de)(de)礦藏，塔爾(er)圖大學化(hua)學教授奧(ao)桑首先研究了(le)(le)它，認(ren)為其(qi)中除了(le)(le)鉑(bo)(bo)外，還有三個新(xin)元素。奧(ao)桑把他分(fen)離出的(de)(de)(de)新(xin)元素樣品(pin)寄給(gei)了(le)(le)貝齊(qi)里烏(wu)(wu)斯(si)，貝齊(qi)里烏(wu)(wu)斯(si)認(ren)為其(qi)中只(zhi)有pluranium一(yi)個是新(xin)金屬元素，其(qi)余(yu)的(de)(de)(de)分(fen)別(bie)是硅石和鈦、鋯以(yi)及銥的(de)(de)(de)氧化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)混合(he)物(wu)。

1844年，喀山大學化(hua)學教授克勞斯(si)重新研(yan)究(jiu)了奧桑的(de)分析工作(zuo)，肯定(ding)(ding)了鉑礦在(zai)殘渣中確實有一種新金屬存在(zai)，就用奧桑為紀念他的(de)祖(zu)國俄羅(luo)斯(si)而命名的(de)ruthenium命名它，元素(su)符號定(ding)(ding)為Ru。我們(men)譯成釕。

克(ke)(ke)勞(lao)斯(si)(si)(si)(si)(si)取得新金屬釕(liao)后，也將(jiang)(jiang)樣品(pin)寄(ji)給貝(bei)齊(qi)里(li)烏(wu)(wu)斯(si)(si)(si)(si)(si)，請求(qiu)指教。貝(bei)齊(qi)里(li)烏(wu)(wu)斯(si)(si)(si)(si)(si)認為它是(shi)不純的(de)(de)(de)銥。可是(shi)克(ke)(ke)勞(lao)斯(si)(si)(si)(si)(si)和奧桑不同，沒有理(li)睬貝(bei)齊(qi)里(li)烏(wu)(wu)斯(si)(si)(si)(si)(si)的(de)(de)(de)意見，敢于向權威(wei)挑戰，繼續進行自己(ji)的(de)(de)(de)研究，并且將(jiang)(jiang)每次制得的(de)(de)(de)樣品(pin)連同詳細的(de)(de)(de)說明(ming)逐一寄(ji)給貝(bei)齊(qi)里(li)烏(wu)(wu)斯(si)(si)(si)(si)(si)。最后事實迫使貝(bei)齊(qi)里(li)烏(wu)(wu)斯(si)(si)(si)(si)(si)在(zai)1845年發表(biao)文章(zhang)，承(cheng)認釕(liao)是(shi)一個新元素。在(zai)俄羅斯(si)(si)(si)(si)(si)，由科學院的(de)(de)(de)幾(ji)位院士們組成一個專門委員會(hui)，審(shen)查(cha)克(ke)(ke)勞(lao)斯(si)(si)(si)(si)(si)得到(dao)的(de)(de)(de)結果，確認了他(ta)的(de)(de)(de)發現。

由上(shang)可見，釕的(de)(de)(de)用途多(duo)種(zhong)多(duo)樣(yang)，當然作為稀有金(jin)(jin)(jin)屬之(zhi)一(yi)，它(ta)也(ye)是工(gong)業用必不可少(shao)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬元(yuan)素之(zhi)一(yi)，釕是一(yi)種(zhong)硬而脆呈淺灰色的(de)(de)(de)多(duo)價稀有金(jin)(jin)(jin)屬元(yuan)素，是鉑族金(jin)(jin)(jin)屬中的(de)(de)(de)一(yi)員。所以(yi)釕是工(gong)業用的(de)(de)(de)貴重金(jin)(jin)(jin)屬元(yuan)素，也(ye)是不可或缺的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬元(yuan)素之(zhi)一(yi)。

分布

由于特殊物理化學性質和相對低廉的價格，關于釕的研究將會非常活躍，應用前景十分光明。全球95%的鉑族金屬伴生在銅鎳硫化礦中，礦藏地和冶煉地集中在南非、俄羅斯，美國(guo)和(he)加拿大，根據資料2012年世界鉑族金(jin)屬總儲量約(yue)為66000t。進行(xing)商業采掘的(de)(de)鉑族金(jin)屬礦(kuang)(kuang)主要有南非的(de)(de)布(bu)什(shen)維(wei)爾德(de)雜巖中麥倫斯(si)基礦(kuang)(kuang)(Merensky Reef)和(he)UG2鉻鐵礦(kuang)(kuang)層(ceng)、俄(e)羅斯(si)的(de)(de)諾里爾斯(si)克礦(kuang)(kuang)(Norilsk)、美國(guo)的(de)(de)斯(si)蒂(di)爾沃特(te)礦(kuang)(kuang)(Stillwater)、加拿大的(de)(de)薩德(de)伯里礦(kuang)(kuang)(Sudbury)和(he)津(jin)巴布(bu)韋的(de)(de)大巖墻礦(kuang)(kuang)(Great Dyke)。主要鉑族金(jin)屬礦(kuang)(kuang)中，釕的(de)(de)含量比鉑(bo)(bo)(bo)低(di)很多，南非的(de)Platreef礦(kuang)(kuang)中，鉑(bo)(bo)(bo):釕(liao)為(wei)10:1；南非的(de)Merensky Reef 礦(kuang)(kuang)和(he)UG2鉻鐵礦(kuang)(kuang)中，鉑(bo)(bo)(bo):釕(liao)為(wei)7:1；美國的(de)Stillwater礦(kuang)(kuang)中，鉑(bo)(bo)(bo):釕(liao)為(wei)4.7:1。南非的(de)布什維(wei)爾(er)德雜巖體(ti)礦(kuang)(kuang)中鉑(bo)(bo)(bo)族金屬品位為(wei)3.1~17.1g/t，俄(e)羅斯的(de)諾里爾(er)斯克(ke)礦(kuang)(kuang)中鉑(bo)(bo)(bo)族金屬平(ping)均品位為(wei)8.91g/t，美國的(de)斯蒂爾(er)沃特雜巖礦(kuang)(kuang)體(ti)中鉑(bo)(bo)(bo)族金屬平(ping)均品位為(wei)25g/t。

物理性質

硬質的白色金屬(shu)，密(mi)度12.30克/厘米3。熔(rong)點(dian)2310℃，沸點(dian)3900℃。化合價(jia)2、3、4和8。第一電離能7.37電子(zi)伏特(te)。

元素名稱：釕

元素符號：Ru

元素英(ying)文名(ming)稱：ruthenium

元素類型：金屬元素

原子體積:(立方(fang)厘(li)米/摩爾(er))8.3

元素(su)在太陽中(zhong)的含量:(ppm)

0.005

地殼中含量：（ppm）

0.001

相對原子質量：101.1

原子序數：44

質子數：44

中子數：

同位素:

摩爾質量：101

原子半徑：

所屬周期：5

所屬族數：VIII

電子(zi)層(ceng)排布：2-8-18-15-1

核電荷數：44

電(dian)子(zi)層(ceng)：K-L-M-N-O

外圍電子層排布(bu)：4d7 5s1

氧化態：

MainRu+3

OtherRu-2, Ru0, Ru+1, Ru+2, Ru+4, Ru+5, Ru+6, Ru+7, Ru+8

晶體結構：晶胞為六方晶胞。

晶胞參數：

a = 270.59 pm

b = 270.59 pm

c = 428.15 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 120°莫氏硬(ying)度：6.5

電離(li)能 (kJ /mol)

M - M+ 711

M+ - M2+ 1617

M2+ - M3+ 2747

M3+ - M4+ 4500

M4+ - M5+ 6100

M5+ - M6+ 7800

M6+ - M7+ 9600

M7+ - M8+ 11500

M8+ - M9+ 18700

M9+ - M10+ 20900

聲音在其(qi)中的(de)傳播(bo)速率：（m/S）

5970

常(chang)見(jian)化合價(jia)：+2,+3,+4,+8

單質：

單質化學符號：Ru

顏色和狀態：

密度：12.2g/cm^3

熔點：2523K

沸點：4423K

發(fa)現人：克勞(lao)斯 發(fa)現年(nian)代：1844年(nian)

化學特性

名稱(cheng)，符號，序號：釕、Ru、44

系列：過渡金屬

族(zu)，周期， 元素分區 8族(zu), 5, d

密度(du)、硬度(du) 12370 kg/m3、6.5

顏色和外表 銀白色金屬

地殼含量 無數據

原子屬性：

原子量 101.07 原子量單位

原(yuan)子半徑（計(ji)算值(zhi)） 130（178）pm

共價(jia)半徑 126 pm范(fan)德(de)華半徑 無數據

價電子排布 [氪]4d75s1

電子在(zai)每能級的排布 2，8，18，15，1

氧化價（氧化物） 2，3，4，6，8（弱酸性）

晶體結構 六角形

物理屬性：

物質狀態 固態，磁(ci)性(xing)

熔(rong)點(dian) 2607 K（2334 °C）

沸點 4423 K（4150 °C）

摩爾體積 8.17×10-6m3/mol

汽化熱(re) 595 kJ/mol

熔化(hua)熱 24 kJ/mol

蒸氣壓 1.4 帕（2523K）

聲速 5970 m/s（293.15K）

其他性質：

電負性(xing) 2.2（鮑林標(biao)度）

比熱 238 J/(kg?K)

電導率 13.7×106/(米歐姆)

熱導(dao)率 117 W/(m?K)

第一(yi)電離能 710.2 kJ/mol

第二電離能 1620 kJ/mol

第三(san)電離(li)能 2747 kJ/mol

最穩定的同位素

同位素 豐度半衰(shuai)期衰(shuai)變模(mo)式 衰(shuai)變能量

MeV 衰變產物

96Ru 5.52 % 穩定(ding)

98Ru 1.88 % 穩定

99Ru 12.7 % 穩定(ding)

100Ru 12.6 % 穩(wen)定

101Ru 17.0 % 穩定(ding)

102Ru 31.6 % 穩定

104Ru 18.7 % 穩定(ding)

106Ru 人造(zao) 373.59天 β衰變 0.039 106Rh

在(zai)沒有特別注明的情況下使(shi)用(yong)的是(shi)，國際標準基準單位(wei)單位(wei)和(he)標準氣(qi)溫和(he)氣(qi)壓，釕是(shi)一種化(hua)學元(yuan)素，它的化(hua)學符(fu)號是(shi)Ru，它的原子序(xu)數是(shi)44。它的拼音名稱是(shi)俄(e)羅斯的意思。釕是(shi)銀(yin)白色(se)的過渡(du)金屬。釕可(ke)在(zai)鉑(bo)礦中發現，亦(yi)在(zai)一些鉑(bo)合金中用(yong)作催(cui)化(hua)劑。

硬質(zhi)的(de)白色(se)金屬(shu)，密(mi)度12.30克/厘米3。熔點2310℃，沸點3900℃。化(hua)合價(jia)2、3、4和(he)8。第(di)一電離能7.37電子伏(fu)特。化(hua)學(xue)性質(zhi)很穩定。在(zai)溫度達100℃時(shi)，對普通的(de)酸包括王(wang)水在(zai)內均(jun)有(you)抗御力，對氫(qing)氟(fu)酸和(he)磷酸也有(you)抗御力。在(zai)室溫時(shi)，氯水、溴水和(he)醇中的(de)碘能輕微(wei)地腐蝕釕。對很多(duo)熔融金屬(shu)包括鉛、鋰、鉀、鈉、銅、銀和(he)金有(you)抗御力。與熔融的(de)堿(jian)性氫(qing)氧化(hua)物(wu)、碳(tan)酸鹽和(he)氰化(hua)物(wu)起作(zuo)用。

化合物

釕的主(zhu)要化(hua)合物(wu)及其性質如下：

三氯化釕（水合物）

中文名：三氯化釕（水合物）

分子式(shi)：RuCl3·3H2O

分子量：255.60

CAS號(hao)：14898-67-0

性狀：褐黑色結晶

用(yong)途：用(yong)作(zuo)干(gan)燥劑、吸(xi)附(fu)劑、催化劑載體

碘化釕

中文名：碘化釕

分子式：I3Ru

分子量(liang)：481.78

CAS號：13896-65-6

性狀：黑色粉末

醋酸釕

中文名：醋酸釕

分子式(shi)：Ru(OAc)3

CAS號：72196-32-8

二茂釕

中文名：二茂釕

分子式(shi)：(C5H5)2Ru

分(fen)子量：231.26

CAS號(hao)：1287-13-4

性狀：淺黃色晶體

氧化釕

中文名：氧化釕

分子式：RuO2.nH2O

分子(zi)量：133.07

CAS號：32740-79-7

性狀：藍黑(hei)色晶體(ti)、密(mi)度g/cm3(25℃

用途：化工催化劑(ji)，是制(zhi)作電阻和電容器(qi)的(de)(de)重(zhong)要原料,也是制(zhi)備RuO4的(de)(de)原料。

氯釕酸鉀

中文名：氯釕酸鉀

分子式：K2RuCl5·nH2O

分子量：356.53

CAS號：14404-33-02

性狀：棕色結晶粉末

羰基氯化釕

中文名：羰基氯化釕

分子式：C6Cl4O6Ru2

分子量：512.01

CAS號：22941-53-3

性狀：淺黃色結晶

三氯化釕

中文名：三氯化釕

分子式：Cl3Ru

分子量：207.43

CAS號：10049-08-8

性狀：α型：黑(hei)色(se)固體(ti)，不(bu)溶于(yu)(yu)水和乙醇。β型：棕色(se)固體(ti)，相對密度3.11，高于(yu)(yu)500℃分解

用途：能與(yu)許(xu)多(duo)試劑反應(ying)生成多(duo)種絡(luo)合(he)(he)物(wu)，是制備許(xu)多(duo)釕(liao)絡(luo)合(he)(he)物(wu)的(de)起始物(wu)，還是許(xu)多(duo)有(you)機物(wu)的(de)聚合(he)(he)、異構化、加(jia)氫等反應(ying)的(de)催化劑

四羰基二氯化二釕

中文名：四羰基二(er)氯化二(er)釕

分子式：CH2Cl3ORu

分子量：239.29

CAS號：14523-22-9

性狀：橘紅色結晶。溶于正己(ji)烷、苯。固態在空氣(qi)中穩定，與水接觸分解

用途：用作十六羰基六銠和乙酰丙酮二羰基銠的(de)原料

應用種類

釕(liao)的用(yong)途主要由釕(liao)的物理化(hua)學性質(zhi)(zhi)(zhi)決(jue)定，釕(liao)是硬質(zhi)(zhi)(zhi)的白色金(jin)(jin)屬(shu)，密(mi)度12.30克/厘(li)米(mi)3。熔點2310℃，沸點3900℃。化(hua)合(he)(he)價2、3、4和8。第一電離能7.37電子伏特(te)。化(hua)學性質(zhi)(zhi)(zhi)很穩定。在(zai)溫(wen)度達100℃時，對(dui)各種酸包括王水(shui)在(zai)內均有(you)抗御力，對(dui)氫氟酸和磷(lin)酸也有(you)抗御力。釕(liao)在(zai)室(shi)溫(wen)時，氯水(shui)、溴(xiu)水(shui)和醇中的碘能輕(qing)微(wei)地腐蝕釕(liao)。對(dui)很多熔融(rong)金(jin)(jin)屬(shu)包括鉛、鋰、鉀、鈉、銅、銀和金(jin)(jin)有(you)抗御力。與熔融(rong)的堿性氫氧化(hua)物、碳酸鹽和氰化(hua)物起作用(yong)。釕(liao)的元素來(lai)源：由鉑金(jin)(jin)屬(shu)的自然合(he)(he)金(jin)(jin)中提取。

1、銠(lao)釕(liao)(liao)合(he)(he)金(jin)：以銠(lao)為基(ji)含釕(liao)(liao)的二元合(he)(he)金(jin)。釕(liao)(liao)在(zai)銠(lao)中的最大溶(rong)解度(du)>20%，RhRu10合(he)(he)金(jin)的鑄態維氏硬度(du)為1344。銠(lao)釕(liao)(liao)合(he)(he)金(jin)用(yong)高頻感應加(jia)熱爐氬氣保護熔煉(lian)，鑄錠經熱軋和(he)少量的冷加(jia)工成材，常用(yong)做(zuo)催化(hua)劑。

2、釕(liao)(liao)系電(dian)(dian)(dian)阻(zu)漿料(liao)：電(dian)(dian)(dian)導電(dian)(dian)(dian)材料(liao)（二氧化釕(liao)(liao)、釕(liao)(liao)酸鉍、釕(liao)(liao)酸鉛等(deng)(deng)）玻璃粘(zhan)結劑、有機(ji)載體等(deng)(deng)組成(cheng)的使用最廣泛(fan)的一種電(dian)(dian)(dian)阻(zu)漿料(liao)，具(ju)有阻(zu)值范圍寬、電(dian)(dian)(dian)阻(zu)溫度系數低、阻(zu)值重現性好、環境穩定的性好等(deng)(deng)優(you)點，用于制作高性能電(dian)(dian)(dian)阻(zu)和高可(ke)靠精密電(dian)(dian)(dian)阻(zu)網絡。

3、超細(xi)水(shui)合二氧化釕粉(fen)：有(you)于生產(chan)厚膜電阻漿(jiang)料或(huo)催(cui)化劑用的(de)黑色(se)(se)或(huo)藍黑色(se)(se)超細(xi)粉(fen)未，其(qi)中釕的(de)質量分數(shu)為(wei)60%～71%。粉(fen)未的(de)平(ping)均粒度(du)<1.0um，松裝密度(du)為(wei)0.5～0.9g/cm，振實密度(du)為(wei)1.0～1.4g/cm-3。

4、釕(liao)(liao)(liao)基厚膜電(dian)阻漿(jiang)料：由二氧化(hua)釕(liao)(liao)(liao)粉、釕(liao)(liao)(liao)酸鹽、無(wu)機添加(jia)物和有機載體組成的(de)一種滿足(zu)于印制或(huo)涂敷的(de)膏狀(zhuang)物，用于厚膜混合集成電(dian)路、電(dian)阻網絡(luo)。釕(liao)(liao)(liao)電(dian)阻漿(jiang)料的(de)燒(shao)成條件為燒(shao)成峰值溫(wen)度840～860℃，峰值溫(wen)度保溫(wen)時間8～10min，燒(shao)結周(zhou)期30～60min。

5、釕(liao)是(shi)極好的催(cui)化(hua)(hua)劑：用(yong)于氫化(hua)(hua)、異構化(hua)(hua)、氧化(hua)(hua)和重(zhong)整反(fan)應(ying)中(zhong)。純金屬釕(liao)用(yong)途很(hen)少。它是(shi)鉑和鈀的有效(xiao)硬(ying)化(hua)(hua)劑。用(yong)它制造電接觸合金，以(yi)及硬(ying)磨(mo)硬(ying)質合金等。2016年，諾貝爾化(hua)(hua)學(xue)獎獲(huo)得(de)者、南加利福尼亞大學(xue)化(hua)(hua)學(xue)系教(jiao)授(shou)喬(qiao)治·歐拉率(lv)領(ling)團隊(dui)，首(shou)次采用(yong)基于金屬釕(liao)的催(cui)化(hua)(hua)劑，將從空氣中(zhong)捕獲(huo)的二氧化(hua)(hua)碳直接轉化(hua)(hua)為甲醇燃料，轉化(hua)(hua)率(lv)高(gao)達79%。