一種化學元素,化學符號Ru,原子序數44,原子量101.07,屬週期系Ⅷ族,為鉑系元素(釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑)之一。
發現 1827年俄國化學傢Γ.Β.奧贊在鉑礦中發現釕,並建議命名為 ruthenium。1844年俄國化學傢К.К.克勞斯肯定瞭它是一種新元素,並仍採用前名。元素英文名來自拉丁文Ruthenia,原意是“俄羅斯”。
物理性質 釕為銀白色的金屬;熔點2310℃,沸點3900℃,相對密度12.30;質硬而脆,不易加工,但耐磨性強。
化學性質 釕的電子構型為(Kr)4d75s1,氧化態有+1、+2、+3、+4、+5、+6、+7、+8。釕的化學性質不活潑,與鋨較相似,在空氣和潮濕環境中穩定;不溶於酸和王水,溶於熔融的強堿、過氧化鈉、碳酸鹽、氰化物等。在空氣中加熱至900℃時,金屬釕表面產生一層藍黑色的二氧化釕薄膜;至1000℃左右同時生成揮發性的四氧化釕和三氧化釕。釕與熔融的鉛、鋰、鉀、銅、銀、金不發生反應,而與氟、氯、溴在加熱時發生反應。釕粉與氫氧化鉀和氯酸鉀(或硝酸鉀)混勻後共熱,得深綠色熔體,溶入水中變成深紅色溶液,濃縮後析出亮綠色晶體釕酸鉀K2RuO4·H2O。釕有形成配位化合物的強烈傾向,還有良好的催化性能。
制法 釕是提取鉑過程中的副產品。鉑精礦經王水等處理後留下的殘渣,先用硫酸氫鈉熔融,用水浸取熔體所留的餘渣再用過氧化鈉(或氫氧化鉀和硝酸鉀熔融,又用水浸取,得釕酸鈉Na2RuO4(或釕酸鉀)溶液,在溶液中通入足量的氯氣,得揮發性黃色四氧化釕,繼續與鹽酸、氯化銨作用,析出氯合釕(Ⅲ)酸銨(NH4)3RuCl6配合物,所得沉淀經灼燒在氫氣流中加熱還原成釕粉。
應用 釕是鉑和鈀的有效硬化劑,加釕後不會降低鉑和鈀的耐腐蝕性。例如鈀釕合金可用作振動電壓調壓器中的觸頭、厚膜電子線路上的電容和電阻,鉑釕合金可用作汽油油量計和航空儀表的觸頭。金屬鈦中加入0.1%釕,可大大提高鈦的耐腐蝕性。在鈦電極表面塗以氧化釕,可用於電解食鹽以生產氯氣、金屬鈉或氫氧化鈉。釕鉬合金是一種超導體(低於10.6K)。鋨釕合金可制筆尖和儀表樞軸。釕金合金可作電氣觸點。含釕的催化劑可用於石油化工的氫化、氧化、異構化和重整等反應中。
毒性 四氧化釕是劇毒的揮發性氧化物,對人的眼結膜和上呼吸道有強烈的刺激作用。四氧化釕嚴禁與還原性有機物接觸,以防爆炸。