發現過程

釕的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)現(xian)過(guo)程：釕是(shi)(shi)鉑系元(yuan)素中(zhong)在(zai)(zai)地殼中(zhong)含量最少的(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)，也(ye)是(shi)(shi)鉑系元(yuan)素中(zhong)最后(hou)被發(fa)(fa)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)。它(ta)(ta)在(zai)(zai)鉑被發(fa)(fa)現(xian)100多(duo)年(nian)后(hou)，比其余鉑系元(yuan)素晚40年(nian)才被發(fa)(fa)現(xian)。不過(guo)，它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)名(ming)字早在(zai)(zai)1828年(nian)就被提出來了。當時(shi)俄國(guo)人在(zai)(zai)烏(wu)拉爾(er)發(fa)(fa)現(xian)了鉑的(de)(de)(de)(de)(de)礦藏，塔爾(er)圖大學(xue)(xue)化學(xue)(xue)教授奧桑首先(xian)研究了它(ta)(ta)，認(ren)為其中(zhong)除了鉑外，還有三個(ge)新(xin)元(yuan)素。奧桑把他分離出的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)元(yuan)素樣品寄(ji)給了貝(bei)齊里烏(wu)斯，貝(bei)齊里烏(wu)斯認(ren)為其中(zhong)只(zhi)有pluranium一個(ge)是(shi)(shi)新(xin)金屬元(yuan)素，其余的(de)(de)(de)(de)(de)分別(bie)是(shi)(shi)硅石和鈦、鋯(gao)以及銥(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)氧化物的(de)(de)(de)(de)(de)混合物。

1844年，喀山大學(xue)化(hua)學(xue)教授克勞(lao)斯重(zhong)新(xin)研究了(le)奧(ao)桑的分析工作，肯定了(le)鉑礦在殘渣中確實有一種新(xin)金屬存在，就用奧(ao)桑為(wei)紀念他的祖國俄羅(luo)斯而命(ming)名的ruthenium命(ming)名它(ta)，元素符號定為(wei)Ru。我們譯成釕。

克勞斯(si)(si)(si)取得(de)新(xin)金屬(shu)釕(liao)后，也將(jiang)樣(yang)品寄給貝齊(qi)里(li)烏斯(si)(si)(si)，請求指教。貝齊(qi)里(li)烏斯(si)(si)(si)認(ren)為它是(shi)不純的銥(yi)。可是(shi)克勞斯(si)(si)(si)和(he)奧桑不同，沒有理(li)睬貝齊(qi)里(li)烏斯(si)(si)(si)的意(yi)見，敢(gan)于(yu)向權威挑戰，繼續進行自己(ji)的研究(jiu)，并且將(jiang)每(mei)次(ci)制(zhi)得(de)的樣(yang)品連同詳細的說(shuo)明(ming)逐一(yi)寄給貝齊(qi)里(li)烏斯(si)(si)(si)。最(zui)后事實迫使貝齊(qi)里(li)烏斯(si)(si)(si)在1845年發(fa)表文章，承認(ren)釕(liao)是(shi)一(yi)個(ge)新(xin)元素。在俄羅(luo)斯(si)(si)(si)，由科學院(yuan)的幾位院(yuan)士們組成一(yi)個(ge)專門(men)委(wei)員會，審查(cha)克勞斯(si)(si)(si)得(de)到(dao)的結果(guo)，確認(ren)了他(ta)的發(fa)現。

由(you)上可(ke)見，釕的(de)(de)用(yong)途多(duo)種多(duo)樣，當然作為(wei)稀有金(jin)屬(shu)(shu)(shu)之一，它(ta)也(ye)是(shi)工業用(yong)必不(bu)可(ke)少的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)元(yuan)素之一，釕是(shi)一種硬而脆呈淺灰(hui)色的(de)(de)多(duo)價稀有金(jin)屬(shu)(shu)(shu)元(yuan)素，是(shi)鉑族金(jin)屬(shu)(shu)(shu)中的(de)(de)一員。所以釕是(shi)工業用(yong)的(de)(de)貴重金(jin)屬(shu)(shu)(shu)元(yuan)素，也(ye)是(shi)不(bu)可(ke)或(huo)缺的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)元(yuan)素之一。

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，美國和(he)(he)加拿(na)大，根據資料2012年世界鉑族金屬總儲量(liang)(liang)約為66000t。進(jin)行(xing)商(shang)業采掘的(de)鉑族金屬礦(kuang)主(zhu)要有南(nan)非(fei)的(de)布什維爾(er)德雜巖(yan)(yan)中麥倫斯基(ji)礦(kuang)(Merensky Reef)和(he)(he)UG2鉻鐵(tie)礦(kuang)層、俄羅(luo)斯的(de)諾(nuo)里(li)爾(er)斯克礦(kuang)(Norilsk)、美國的(de)斯蒂(di)爾(er)沃(wo)特礦(kuang)(Stillwater)、加拿(na)大的(de)薩德伯里(li)礦(kuang)(Sudbury)和(he)(he)津巴布韋的(de)大巖(yan)(yan)墻礦(kuang)(Great Dyke)。主(zhu)要鉑族金屬礦(kuang)中，釕的(de)含量(liang)(liang)比(bi)鉑(bo)(bo)低(di)很多，南(nan)(nan)非(fei)的(de)(de)Platreef礦中(zhong)(zhong)，鉑(bo)(bo):釕(liao)為(wei)(wei)10:1；南(nan)(nan)非(fei)的(de)(de)Merensky Reef 礦和UG2鉻鐵(tie)礦中(zhong)(zhong)，鉑(bo)(bo):釕(liao)為(wei)(wei)7:1；美國的(de)(de)Stillwater礦中(zhong)(zhong)，鉑(bo)(bo):釕(liao)為(wei)(wei)4.7:1。南(nan)(nan)非(fei)的(de)(de)布什維爾(er)德雜巖體礦中(zhong)(zhong)鉑(bo)(bo)族(zu)金屬品(pin)(pin)位為(wei)(wei)3.1~17.1g/t，俄羅斯(si)的(de)(de)諾里爾(er)斯(si)克礦中(zhong)(zhong)鉑(bo)(bo)族(zu)金屬平均品(pin)(pin)位為(wei)(wei)8.91g/t，美國的(de)(de)斯(si)蒂爾(er)沃(wo)特雜巖礦體中(zhong)(zhong)鉑(bo)(bo)族(zu)金屬平均品(pin)(pin)位為(wei)(wei)25g/t。

物理性質

硬質(zhi)的白色金屬(shu)，密度12.30克/厘米3。熔點2310℃，沸點3900℃。化合價2、3、4和8。第一電離能7.37電子伏特。

元素名稱：釕

元素符號：Ru

元素英文名(ming)稱：ruthenium

元素類型：金屬元素

原子(zi)體(ti)積:(立方厘米/摩爾)8.3

元(yuan)素(su)在太陽中的含量(liang):(ppm)

0.005

地殼中含量：（ppm）

0.001

相對原子質(zhi)量(liang)：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)層排(pai)布：2-8-18-15-1

核電荷數：44

電(dian)子層：K-L-M-N-O

外圍電子(zi)層(ceng)排布：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(jing)體結構：晶(jing)胞為六方晶(jing)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(zai)其中的(de)傳播速率：（m/S）

5970

常見化合價：+2,+3,+4,+8

單質：

單質化學符號：Ru

顏色和狀態：

密(mi)度：12.2g/cm^3

熔點：2523K

沸點：4423K

發現人(ren)：克勞斯(si) 發現年代：1844年

化學特性

名(ming)稱，符號，序號：釕、Ru、44

系列：過渡金屬

族(zu)，周期， 元素分區(qu) 8族(zu), 5, d

密度、硬度 12370 kg/m3、6.5

顏(yan)色和外表 銀白色金屬

地殼含量 無數據

原子屬性：

原子量(liang) 101.07 原子量(liang)單位

原(yuan)子半徑（計(ji)算值(zhi)） 130（178）pm

共價半徑(jing) 126 pm范德華半徑(jing) 無數(shu)據

價(jia)電(dian)子排布 [氪]4d75s1

電(dian)子在每能級的(de)排布(bu) 2，8，18，15，1

氧化(hua)價（氧化(hua)物） 2，3，4，6，8（弱酸(suan)性(xing)）

晶體結構 六角形

物理屬性：

物質狀態 固(gu)態，磁(ci)性

熔點 2607 K（2334 °C）

沸點 4423 K（4150 °C）

摩(mo)爾體積(ji) 8.17×10-6m3/mol

汽(qi)化熱 595 kJ/mol

熔(rong)化熱(re) 24 kJ/mol

蒸氣(qi)壓(ya) 1.4 帕（2523K）

聲速 5970 m/s（293.15K）

其他性質：

電負性 2.2（鮑林標度）

比(bi)熱 238 J/(kg?K)

電導率 13.7×106/(米歐姆)

熱導率 117 W/(m?K)

第一電離能 710.2 kJ/mol

第二電(dian)離能 1620 kJ/mol

第(di)三電離(li)能 2747 kJ/mol

最穩定的同位素

同(tong)位素(su) 豐度半衰期衰變模式 衰變能量

MeV 衰變產物

96Ru 5.52 % 穩定(ding)

98Ru 1.88 % 穩定(ding)

99Ru 12.7 % 穩(wen)定(ding)

100Ru 12.6 % 穩定

101Ru 17.0 % 穩(wen)定(ding)

102Ru 31.6 % 穩定

104Ru 18.7 % 穩定(ding)

106Ru 人(ren)造(zao) 373.59天 β衰變 0.039 106Rh

在沒有特別注明的(de)(de)(de)情況下(xia)使用的(de)(de)(de)是(shi)，國(guo)際(ji)標準(zhun)(zhun)基準(zhun)(zhun)單位單位和(he)標準(zhun)(zhun)氣(qi)溫和(he)氣(qi)壓，釕(liao)是(shi)一種化學(xue)元素，它(ta)的(de)(de)(de)化學(xue)符號是(shi)Ru，它(ta)的(de)(de)(de)原子(zi)序數是(shi)44。它(ta)的(de)(de)(de)拼音名稱是(shi)俄羅斯的(de)(de)(de)意思。釕(liao)是(shi)銀白色(se)的(de)(de)(de)過(guo)渡金(jin)(jin)屬。釕(liao)可在鉑礦中(zhong)(zhong)發現，亦(yi)在一些(xie)鉑合金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)用作催化劑。

硬質的(de)白色金屬(shu)，密(mi)度(du)12.30克/厘米3。熔(rong)(rong)點2310℃，沸點3900℃。化(hua)合價(jia)2、3、4和(he)8。第一電離能7.37電子伏特(te)。化(hua)學性質很穩定。在溫(wen)(wen)度(du)達100℃時，對普通的(de)酸包括(kuo)王(wang)水(shui)在內均(jun)有抗御(yu)力(li)，對氫(qing)(qing)氟酸和(he)磷酸也(ye)有抗御(yu)力(li)。在室溫(wen)(wen)時，氯水(shui)、溴水(shui)和(he)醇中的(de)碘能輕微(wei)地腐(fu)蝕釕(liao)。對很多熔(rong)(rong)融金屬(shu)包括(kuo)鉛、鋰、鉀、鈉、銅(tong)、銀和(he)金有抗御(yu)力(li)。與熔(rong)(rong)融的(de)堿性氫(qing)(qing)氧化(hua)物(wu)、碳酸鹽和(he)氰化(hua)物(wu)起作用。

化合物

釕的主要(yao)化合物及其性質如下：

三氯化釕（水合物）

中文名：三(san)氯化釕（水合物）

分子式：RuCl3·3H2O

分(fen)子量(liang)：255.60

CAS號：14898-67-0

性狀：褐黑色結晶

用(yong)途：用(yong)作干燥劑(ji)(ji)、吸附劑(ji)(ji)、催化劑(ji)(ji)載體(ti)

碘化釕

中文名：碘化釕

分子式：I3Ru

分(fen)子量：481.78

CAS號：13896-65-6

性狀：黑色粉末

醋酸釕

中文名：醋酸釕

分子(zi)式：Ru(OAc)3

CAS號：72196-32-8

二茂釕

中文名：二茂釕

分子式：(C5H5)2Ru

分子量：231.26

CAS號：1287-13-4

性狀：淺黃色晶體

氧化釕

中文名：氧化釕

分(fen)子式：RuO2.nH2O

分子量：133.07

CAS號：32740-79-7

性狀：藍(lan)黑色晶體(ti)、密度g/cm3(25℃

用途：化工催化劑(ji)，是(shi)制(zhi)作電阻(zu)和電容(rong)器的重(zhong)要(yao)原(yuan)料(liao),也是(shi)制(zhi)備RuO4的原(yuan)料(liao)。

氯釕酸鉀

中文名：氯釕酸鉀

分子式(shi)：K2RuCl5·nH2O

分子量(liang)：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(fen)子(zi)式：C6Cl4O6Ru2

分子(zi)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(hao)：10049-08-8

性狀：α型(xing)：黑(hei)色固(gu)體(ti)(ti)，不溶于水和乙醇。β型(xing)：棕色固(gu)體(ti)(ti)，相(xiang)對密度3.11，高于500℃分解

用途：能與許多試劑(ji)(ji)反應生成多種絡合物(wu)，是制備許多釕絡合物(wu)的(de)起(qi)始(shi)物(wu)，還(huan)是許多有機(ji)物(wu)的(de)聚合、異(yi)構化(hua)、加氫等反應的(de)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)

四羰基二氯化二釕

中文(wen)名：四羰基二氯化二釕

分(fen)子(zi)式：CH2Cl3ORu

分子量：239.29

CAS號：14523-22-9

性狀(zhuang)：橘(ju)紅色結晶。溶于正己(ji)烷、苯。固(gu)態在(zai)空氣中穩定，與水接觸(chu)分解

用(yong)途(tu)：用(yong)作(zuo)十(shi)六羰基六銠和乙酰丙酮(tong)二羰基銠的原料

應用種類

釕(liao)(liao)的(de)用(yong)途主要(yao)由(you)釕(liao)(liao)的(de)物理化(hua)學(xue)性質(zhi)決定(ding)，釕(liao)(liao)是(shi)硬質(zhi)的(de)白色金(jin)屬(shu)，密度12.30克/厘米3。熔點(dian)(dian)2310℃，沸(fei)點(dian)(dian)3900℃。化(hua)合(he)價2、3、4和8。第一電(dian)離能7.37電(dian)子(zi)伏特。化(hua)學(xue)性質(zhi)很穩定(ding)。在(zai)溫(wen)度達100℃時，對各種酸(suan)包括王水在(zai)內均有抗(kang)(kang)御力(li)，對氫氟(fu)酸(suan)和磷(lin)酸(suan)也(ye)有抗(kang)(kang)御力(li)。釕(liao)(liao)在(zai)室溫(wen)時，氯水、溴水和醇(chun)中(zhong)的(de)碘能輕微(wei)地腐蝕釕(liao)(liao)。對很多熔融金(jin)屬(shu)包括鉛、鋰、鉀、鈉、銅、銀和金(jin)有抗(kang)(kang)御力(li)。與熔融的(de)堿性氫氧化(hua)物、碳酸(suan)鹽和氰化(hua)物起(qi)作用(yong)。釕(liao)(liao)的(de)元素來源：由(you)鉑金(jin)屬(shu)的(de)自然合(he)金(jin)中(zhong)提取。

1、銠(lao)釕(liao)合金(jin)：以銠(lao)為基含(han)釕(liao)的二元(yuan)合金(jin)。釕(liao)在銠(lao)中的最大溶解度>20%，RhRu10合金(jin)的鑄(zhu)態維氏硬度為1344。銠(lao)釕(liao)合金(jin)用高頻感應加熱(re)爐氬氣保護熔煉，鑄(zhu)錠經熱(re)軋和少量(liang)的冷加工成材，常用做催化劑。

2、釕系電(dian)(dian)阻(zu)(zu)漿料：電(dian)(dian)導電(dian)(dian)材料（二(er)氧(yang)化釕、釕酸鉍、釕酸鉛等）玻璃粘結劑、有(you)機載(zai)體等組成的(de)使用最廣泛的(de)一種電(dian)(dian)阻(zu)(zu)漿料，具(ju)有(you)阻(zu)(zu)值(zhi)范圍寬、電(dian)(dian)阻(zu)(zu)溫度(du)系數低(di)、阻(zu)(zu)值(zhi)重(zhong)現性(xing)好、環境穩定的(de)性(xing)好等優(you)點，用于制作高性(xing)能電(dian)(dian)阻(zu)(zu)和高可(ke)靠精密電(dian)(dian)阻(zu)(zu)網(wang)絡(luo)。

3、超(chao)細水合二(er)氧化釕粉：有于生(sheng)產(chan)厚膜電阻漿料(liao)或(huo)催化劑用的黑色(se)或(huo)藍黑色(se)超(chao)細粉未，其(qi)中(zhong)釕的質(zhi)量(liang)分數為60%～71%。粉未的平均(jun)粒度(du)<1.0um，松裝密(mi)度(du)為0.5～0.9g/cm，振實密(mi)度(du)為1.0～1.4g/cm-3。

4、釕基厚膜電阻漿料(liao)：由二氧化釕粉、釕酸鹽、無(wu)機(ji)添加物和有機(ji)載體組(zu)成的(de)一種滿足于印制或涂敷的(de)膏狀物，用(yong)于厚膜混合(he)集(ji)成電路、電阻網絡。釕電阻漿料(liao)的(de)燒(shao)成條件(jian)為(wei)燒(shao)成峰值溫(wen)度840～860℃，峰值溫(wen)度保溫(wen)時間8～10min，燒(shao)結周期30～60min。

5、釕是極好(hao)的催化(hua)劑(ji)：用(yong)于(yu)氫化(hua)、異構化(hua)、氧化(hua)和重(zhong)整反應中(zhong)。純金(jin)屬(shu)釕用(yong)途很(hen)少。它(ta)是鉑和鈀的有(you)效(xiao)硬(ying)化(hua)劑(ji)。用(yong)它(ta)制(zhi)造(zao)電接觸合金(jin)，以及硬(ying)磨硬(ying)質合金(jin)等(deng)。2016年，諾貝爾化(hua)學(xue)(xue)獎獲得(de)者、南加利(li)福尼亞大學(xue)(xue)化(hua)學(xue)(xue)系教授喬(qiao)治·歐拉率(lv)領團隊，首次采用(yong)基于(yu)金(jin)屬(shu)釕的催化(hua)劑(ji)，將從空(kong)氣(qi)中(zhong)捕獲的二氧化(hua)碳直接轉化(hua)為甲醇燃料，轉化(hua)率(lv)高達79%。