Ruthenium

1 skal 2
2 skal 8
3 skal 18
4 skal 15
5 skal 1
6 skal  
7 skal  
Navn på Engelsk
Ruthenium
Navn på Tysk
Ruthenium
Navn på Fransk
Ruthénium
Navn
Ruthenium
Symbol
Ru
Atomnummer
44
Atommasse
101,07
Smeltepunkt
2310°C
Kogepunkt
3900°C
Massefylde
12,41 g/cm3
Elektronnegativitet
2,2
Oxidationstrin
+2, +3, +4, +5, +6, +7, +8
Isotopmasseområde
88 - 120
Klassifikation
Metal
 

Opdagelse
I 1808 skriver den polske kemiker J. Sniadecki til en ven, at han i 400 gram råplatin fra Sydamerika har fundet et nyt grundstof (metal), som han kalder Vestium efter den dengang nyopdagede asteroide Vesta (1807). Sniadecki offentliggjorde sine resultater i en polsk bog i 1808 og senere i 1809 i et russisk videnskabeligt tidsskrift. Imidlertid kunne andre kemikere ikke verificere Sniadeckis resultater, og herover blev han så skuffet, at han afstod fra enhver førsteret til grundstoffets opdagelse, og han gik aldrig videre med sagen. I 1828 indledte den berømte svenske kemiker J. J. Berzelius et samarbejde med den tyske kemiker G. W. Osann med henblik på at finde evt. flere end de indtil da fem kendte platinmetaller. Herunder offentliggjorde Osann fundet af hele tre nye grundstoffer i resterne fra tidligere tiders platinudvinding fra urent råplatin fundet i Uralbjergene. Osann kaldte de tre grundstoffer for henholdsvis Pluranium, Ruthenium og Polinium, men Berzelius benægtede deres eksistens. Den russiske kemiker K. K. Klaus, hvis store interesse netop var platinmetallerne, besluttede sig nu for at få fuld klarhed over sagen, idet Sniadeckis arbejde dog ikke var ham bekendt. Han begyndte med meget omhyggeligt at gentage de forsøg, Osann havde beskrevet, og det lykkedes ham herved i 1844 at bekræfte eksistensen af ét nyt grundstof, og altså ikke tre, i platinudvindingsrester fra råplatin. Det ruthenium, Osann havde fremstillet, var i form af rutheniumoxid, og det var meget urent. Det sidste platinmetal var hermed fundet. Senere har det vist sig, at det formentlig var ruthenium, som Sniadecki havde opdaget, men Klaus betragtes som grundstoffets opdager.

Navn
Ruthenium kommer af den latinske betegnelse for Rusland, 'Ruthenia', og det var Klaus, som i erkendelse af Osanns arbejde foreslog, at et af Osanns navneforslag bibeholdtes. Osann har formentlig valgt dette navn, fordi det råplatin, han undersøgte, stammede fra Uralbjergene.

Egenskaber
Ruthenium er et sølvhvidt, glinsende, meget hårdt, men sprødt platinmetal (8. undergruppe i Det Periodiske System). Metallet er mere modstandsdygtigt over for syrer end platin, ja ingen syrer angriber det (heller ikke 'kongevand'), men smeltende alkalier opløser ruthenium. Atmosfærisk luft angriber ikke ruthenium ved moderate temperaturer, men ved ca. 800°C. oxideres det og dækkes af en tynd hinde af et blåsort oxid. Ruthenium er en god leder for el og varme.

Forekomst
Ruthenium hører til blandt de sjældneste af grundstofferne. I naturen findes det i fri tilstand sammen med andre af platinmetallerne. Et rutheniumholdigt mineral er det meget sjældne laurit, (Ru,Os)S2. Mineralet pentlandit indeholder også lidt ruthenium.

Udvinding
Isoleringen af metallisk ruthenium følger i begyndelsen samme fremgangsmåde som beskrevet under udvindingen af rhodium. Når dette metal er fjernet ved fældning som rhodiumhydroxid, smeltes resten med kaliumhydroxid og kaliumnitrat eller med natriumperoxid. Herved oxideres ruthenium til kalium- eller natriumruthenat, K2RuO4, eller Na2RuO4. Efter afkøling af smelten ekstraheres med vand, og der tilledes chlor, hvorved ruthenium nu foreligger som rutheniumammoniumchlorid, som sluttelig reduceres med hydrogen til metallisk ruthenium.

Anvendelse
Ruthenium legeres med platin og palladium for at gøre disse hårdere. Sådanne legeringers hårdhed, gode elektriske ledningsevne, slidstyrke samt modstandsdygtighed mod korrosion bevirker, at de kan anvendes i elektriske kontakter, fyldepennespidser o.lign. Ved tilsætning af så lidt som 0,1 % ruthenium til metallet titan forøges dettes korrosionsbestandighed flere hundrede gange. Palladium-rutheniumlegeringer indeholdende 4,5 % ruthenium anvendes i smykker og inden for tandteknikken. Metallisk ruthenium benyttes som katalysator, og oxidet RuO2 er stabilt og elektrisk ledende og kan derfor anvendes som anodemateriale i produktionen af chlor.

Miljø og Helse
Ruthenium antages normalt ikke for at være giftigt; nogle af dets kemiske forbindelser heriblandt oxidet RuO4 er dog i lighed med OsO4 meget giftige.