發現過程

釕的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)現(xian)過程：釕是(shi)鉑(bo)系元素(su)(su)中在(zai)地殼中含量最(zui)(zui)少的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)(ge)，也是(shi)鉑(bo)系元素(su)(su)中最(zui)(zui)后(hou)被發(fa)(fa)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)(ge)。它(ta)在(zai)鉑(bo)被發(fa)(fa)現(xian)100多年(nian)后(hou)，比其余鉑(bo)系元素(su)(su)晚40年(nian)才被發(fa)(fa)現(xian)。不過，它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)名(ming)字早在(zai)1828年(nian)就被提出(chu)來(lai)了(le)。當時俄國人在(zai)烏(wu)(wu)拉爾(er)發(fa)(fa)現(xian)了(le)鉑(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)礦藏，塔爾(er)圖大學化學教授奧(ao)桑首先(xian)研(yan)究了(le)它(ta)，認為其中除了(le)鉑(bo)外，還有(you)三個(ge)(ge)新元素(su)(su)。奧(ao)桑把他分離出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)新元素(su)(su)樣(yang)品寄給了(le)貝(bei)齊里(li)烏(wu)(wu)斯(si)，貝(bei)齊里(li)烏(wu)(wu)斯(si)認為其中只有(you)pluranium一(yi)(yi)個(ge)(ge)是(shi)新金屬(shu)元素(su)(su)，其余的(de)(de)(de)(de)(de)分別是(shi)硅石和(he)鈦、鋯以及銥的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)合物(wu)。

1844年，喀(ka)山(shan)大(da)學(xue)化學(xue)教授克勞斯重新研究了奧桑的分析工作，肯定了鉑礦在殘渣中確實有(you)一種新金屬(shu)存在，就用奧桑為紀念他(ta)的祖國俄羅斯而命名的ruthenium命名它(ta)，元(yuan)素符號定為Ru。我們譯成釕。

克勞(lao)斯(si)(si)(si)取得新(xin)金(jin)屬(shu)釕(liao)后(hou)，也將樣(yang)品寄給(gei)貝(bei)齊(qi)里(li)烏(wu)(wu)斯(si)(si)(si)，請求指教。貝(bei)齊(qi)里(li)烏(wu)(wu)斯(si)(si)(si)認為它是不(bu)(bu)純的(de)(de)銥(yi)。可是克勞(lao)斯(si)(si)(si)和奧桑不(bu)(bu)同(tong)，沒有(you)理睬貝(bei)齊(qi)里(li)烏(wu)(wu)斯(si)(si)(si)的(de)(de)意見(jian)，敢于(yu)向權(quan)威挑戰，繼(ji)續進行自己的(de)(de)研究，并且將每次制得的(de)(de)樣(yang)品連同(tong)詳細(xi)的(de)(de)說明逐一(yi)寄給(gei)貝(bei)齊(qi)里(li)烏(wu)(wu)斯(si)(si)(si)。最后(hou)事實迫使貝(bei)齊(qi)里(li)烏(wu)(wu)斯(si)(si)(si)在(zai)1845年(nian)發表文章(zhang)，承認釕(liao)是一(yi)個新(xin)元素。在(zai)俄羅(luo)斯(si)(si)(si)，由科學院的(de)(de)幾位院士們(men)組成一(yi)個專門委員會，審查克勞(lao)斯(si)(si)(si)得到的(de)(de)結果(guo)，確認了他的(de)(de)發現(xian)。

由上可見，釕的(de)用(yong)途多(duo)種多(duo)樣，當然作為稀有(you)金(jin)(jin)屬(shu)之(zhi)(zhi)一(yi)(yi)，它(ta)也(ye)是(shi)工業(ye)(ye)用(yong)必不(bu)可少的(de)金(jin)(jin)屬(shu)元素(su)之(zhi)(zhi)一(yi)(yi)，釕是(shi)一(yi)(yi)種硬而脆(cui)呈(cheng)淺灰色(se)的(de)多(duo)價稀有(you)金(jin)(jin)屬(shu)元素(su)，是(shi)鉑(bo)族(zu)金(jin)(jin)屬(shu)中的(de)一(yi)(yi)員(yuan)。所以釕是(shi)工業(ye)(ye)用(yong)的(de)貴(gui)重金(jin)(jin)屬(shu)元素(su)，也(ye)是(shi)不(bu)可或缺的(de)金(jin)(jin)屬(shu)元素(su)之(zhi)(zhi)一(yi)(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，美國和加(jia)拿大，根據(ju)資料2012年(nian)世界(jie)鉑(bo)族金屬(shu)總儲(chu)量約為66000t。進行商業采掘的(de)(de)鉑(bo)族金屬(shu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)主要有南(nan)非的(de)(de)布什(shen)維爾德(de)雜巖中(zhong)麥倫(lun)斯(si)基礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(Merensky Reef)和UG2鉻鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)層、俄(e)羅斯(si)的(de)(de)諾里爾斯(si)克礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(Norilsk)、美國的(de)(de)斯(si)蒂爾沃特礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(Stillwater)、加(jia)拿大的(de)(de)薩德(de)伯里礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(Sudbury)和津巴布韋的(de)(de)大巖墻礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(Great Dyke)。主要鉑(bo)族金屬(shu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)中(zhong)，釕的(de)(de)含量比鉑(bo)低很多，南非(fei)的(de)(de)Platreef礦(kuang)(kuang)中(zhong)，鉑(bo):釕(liao)為(wei)10:1；南非(fei)的(de)(de)Merensky Reef 礦(kuang)(kuang)和UG2鉻鐵礦(kuang)(kuang)中(zhong)，鉑(bo):釕(liao)為(wei)7:1；美國的(de)(de)Stillwater礦(kuang)(kuang)中(zhong)，鉑(bo):釕(liao)為(wei)4.7:1。南非(fei)的(de)(de)布什維爾(er)(er)(er)德雜巖(yan)體(ti)礦(kuang)(kuang)中(zhong)鉑(bo)族(zu)金(jin)(jin)屬品(pin)位為(wei)3.1~17.1g/t，俄羅斯的(de)(de)諾(nuo)里爾(er)(er)(er)斯克礦(kuang)(kuang)中(zhong)鉑(bo)族(zu)金(jin)(jin)屬平均品(pin)位為(wei)8.91g/t，美國的(de)(de)斯蒂爾(er)(er)(er)沃特雜巖(yan)礦(kuang)(kuang)體(ti)中(zhong)鉑(bo)族(zu)金(jin)(jin)屬平均品(pin)位為(wei)25g/t。

物理性質

硬(ying)質的白色金屬，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(dian)離能7.37電(dian)子伏特(te)。

元素名稱：釕

元素符號：Ru

元素英文名稱：ruthenium

元素類型：金屬元素

原(yuan)子體積:(立方厘米/摩爾)8.3

元素(su)在太(tai)陽中的含(han)量:(ppm)

0.005

地殼中含(han)量：（ppm）

0.001

相對原子(zi)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(dian)子(zi)層排(pai)布(bu)：2-8-18-15-1

核電荷數：44

電子層：K-L-M-N-O

外(wai)圍(wei)電(dian)子(zi)層排(pai)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

晶體結構(gou)：晶胞為(wei)六(liu)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(sheng)音在其中的傳播速率(lv)：（m/S）

5970

常見化合價(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(xian)人：克勞斯(si) 發(fa)現(xian)年代：1844年

化學特性

名稱，符號，序號：釕、Ru、44

系列：過渡金屬

族，周期， 元素分(fen)區(qu) 8族, 5, d

密度、硬度 12370 kg/m3、6.5

顏色和外表(biao) 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

原子半徑（計算值） 130（178）pm

共(gong)價半徑(jing) 126 pm范德(de)華半徑(jing) 無數據

價(jia)電子(zi)排布(bu) [氪(ke)]4d75s1

電子(zi)在每能(neng)級的排布 2，8，18，15，1

氧化價(jia)（氧化物(wu)） 2，3，4，6，8（弱酸性）

晶體結構 六角形

物理屬性：

物質狀(zhuang)態 固態，磁性

熔(rong)點 2607 K（2334 °C）

沸點 4423 K（4150 °C）

摩爾體積 8.17×10-6m3/mol

汽(qi)化熱 595 kJ/mol

熔化熱(re) 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（鮑林標度）

比熱 238 J/(kg?K)

電(dian)導(dao)率 13.7×106/(米歐姆)

熱導率 117 W/(m?K)

第(di)一電離能 710.2 kJ/mol

第二電離能 1620 kJ/mol

第三(san)電離能 2747 kJ/mol

最穩定的同位素

同位(wei)素 豐度(du)半(ban)衰期衰變模(mo)式 衰變能量

MeV 衰變產物

96Ru 5.52 % 穩定

98Ru 1.88 % 穩定

99Ru 12.7 % 穩(wen)定

100Ru 12.6 % 穩定

101Ru 17.0 % 穩定

102Ru 31.6 % 穩定(ding)

104Ru 18.7 % 穩定

106Ru 人造(zao) 373.59天 β衰變 0.039 106Rh

在沒有特別注明的情(qing)況下使用的是(shi)，國際標(biao)準(zhun)基準(zhun)單位(wei)單位(wei)和標(biao)準(zhun)氣溫和氣壓，釕是(shi)一(yi)種化學元素(su)，它的化學符號(hao)是(shi)Ru，它的原子序數是(shi)44。它的拼音名稱是(shi)俄羅(luo)斯的意思。釕是(shi)銀白(bai)色的過渡(du)金屬。釕可在鉑礦中發(fa)現，亦在一(yi)些鉑合(he)金中用作(zuo)催化劑。

硬質(zhi)的(de)白(bai)色金(jin)屬(shu)，密度(du)(du)12.30克/厘米3。熔(rong)點2310℃，沸(fei)點3900℃。化(hua)合價2、3、4和(he)(he)(he)(he)8。第一電(dian)離能7.37電(dian)子伏特。化(hua)學性質(zhi)很穩定。在(zai)溫(wen)度(du)(du)達100℃時(shi)，對普通的(de)酸(suan)包括王(wang)水(shui)在(zai)內均(jun)有(you)抗御(yu)力(li)，對氫氟酸(suan)和(he)(he)(he)(he)磷酸(suan)也(ye)有(you)抗御(yu)力(li)。在(zai)室溫(wen)時(shi)，氯(lv)水(shui)、溴水(shui)和(he)(he)(he)(he)醇中的(de)碘能輕微地腐蝕釕。對很多(duo)熔(rong)融金(jin)屬(shu)包括鉛、鋰、鉀、鈉(na)、銅、銀和(he)(he)(he)(he)金(jin)有(you)抗御(yu)力(li)。與熔(rong)融的(de)堿性氫氧(yang)化(hua)物、碳酸(suan)鹽(yan)和(he)(he)(he)(he)氰化(hua)物起作用。

化合物

釕的主要化合物及其性(xing)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(zi)量：255.60

CAS號(hao)：14898-67-0

性狀：褐黑色結晶

用(yong)途：用(yong)作干燥劑、吸附劑、催化(hua)劑載(zai)體(ti)

碘化釕

中文名：碘化釕

分子式：I3Ru

分子量：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(zi)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

分子式：RuO2.nH2O

分(fen)子量：133.07

CAS號：32740-79-7

性(xing)狀(zhuang)：藍黑(hei)色(se)晶體、密度g/cm3(25℃

用(yong)途：化工催化劑，是制作電阻和(he)電容器的(de)重要原料(liao),也是制備RuO4的(de)原料(liao)。

氯釕酸鉀

中文名：氯釕酸鉀

分子(zi)式：K2RuCl5·nH2O

分子(zi)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(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(liang)：207.43

CAS號：10049-08-8

性(xing)狀：α型(xing)：黑色(se)固體，不溶(rong)于水和乙醇。β型(xing)：棕色(se)固體，相對密度3.11，高(gao)于500℃分解

用途：能與許(xu)多(duo)試劑(ji)反應生成多(duo)種絡(luo)合物，是制備許(xu)多(duo)釕絡(luo)合物的(de)(de)起(qi)始物，還是許(xu)多(duo)有機物的(de)(de)聚合、異構化、加氫(qing)等反應的(de)(de)催化劑(ji)

四羰基二氯化二釕

中(zhong)文名：四羰基二(er)氯化(hua)二(er)釕

分子式：CH2Cl3ORu

分子量(liang)：239.29

CAS號：14523-22-9

性狀：橘紅色結晶。溶于(yu)正(zheng)己烷、苯。固態在空氣中(zhong)穩定(ding)，與水(shui)接(jie)觸分解

用途：用作十六羰基(ji)六銠和乙酰丙酮二羰基(ji)銠的原(yuan)料

應用種類

釕(liao)(liao)的用(yong)途主要由(you)釕(liao)(liao)的物(wu)理化(hua)(hua)學(xue)性質(zhi)決定，釕(liao)(liao)是硬質(zhi)的白色金(jin)(jin)屬(shu)，密度12.30克/厘米3。熔(rong)點2310℃，沸點3900℃。化(hua)(hua)合價2、3、4和(he)(he)8。第一(yi)電(dian)離能7.37電(dian)子伏特(te)。化(hua)(hua)學(xue)性質(zhi)很(hen)穩定。在溫度達100℃時，對各(ge)種酸包括王水在內均有抗御(yu)力，對氫氟酸和(he)(he)磷酸也有抗御(yu)力。釕(liao)(liao)在室(shi)溫時，氯水、溴水和(he)(he)醇中(zhong)(zhong)的碘(dian)能輕微地腐蝕釕(liao)(liao)。對很(hen)多熔(rong)融金(jin)(jin)屬(shu)包括鉛、鋰、鉀(jia)、鈉、銅、銀和(he)(he)金(jin)(jin)有抗御(yu)力。與熔(rong)融的堿(jian)性氫氧化(hua)(hua)物(wu)、碳(tan)酸鹽和(he)(he)氰化(hua)(hua)物(wu)起作(zuo)用(yong)。釕(liao)(liao)的元素來源：由(you)鉑金(jin)(jin)屬(shu)的自然合金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)提(ti)取。

1、銠釕(liao)合金：以銠為(wei)基含釕(liao)的(de)二元(yuan)合金。釕(liao)在銠中的(de)最大溶解度>20%，RhRu10合金的(de)鑄(zhu)(zhu)態維氏硬(ying)度為(wei)1344。銠釕(liao)合金用高(gao)頻感應加熱爐氬氣保(bao)護(hu)熔(rong)煉，鑄(zhu)(zhu)錠經熱軋和少量的(de)冷加工成材，常(chang)用做(zuo)催化劑。

2、釕(liao)系(xi)電(dian)阻(zu)(zu)漿(jiang)料(liao)：電(dian)導電(dian)材料(liao)（二氧化釕(liao)、釕(liao)酸鉍、釕(liao)酸鉛等(deng)(deng)）玻璃粘結劑、有(you)機載體等(deng)(deng)組成的(de)使(shi)用最廣泛的(de)一種電(dian)阻(zu)(zu)漿(jiang)料(liao)，具(ju)有(you)阻(zu)(zu)值范圍寬、電(dian)阻(zu)(zu)溫度系(xi)數低、阻(zu)(zu)值重(zhong)現性好、環境穩定(ding)的(de)性好等(deng)(deng)優(you)點，用于(yu)制作高性能電(dian)阻(zu)(zu)和高可靠精密電(dian)阻(zu)(zu)網絡。

3、超細(xi)水合二氧化釕粉：有(you)于生產厚膜電阻漿料或催(cui)化劑(ji)用的黑色(se)或藍黑色(se)超細(xi)粉未，其中釕的質量分(fen)數為60%～71%。粉未的平(ping)均粒度(du)<1.0um，松裝密度(du)為0.5～0.9g/cm，振實(shi)密度(du)為1.0～1.4g/cm-3。

4、釕(liao)基厚膜電(dian)阻漿料：由(you)二氧化釕(liao)粉、釕(liao)酸鹽、無機添加(jia)物和有機載(zai)體組成(cheng)的一種滿足于印(yin)制(zhi)或(huo)涂(tu)敷的膏(gao)狀物，用(yong)于厚膜混合集成(cheng)電(dian)路(lu)、電(dian)阻網絡。釕(liao)電(dian)阻漿料的燒(shao)成(cheng)條件為燒(shao)成(cheng)峰值(zhi)溫度(du)840～860℃，峰值(zhi)溫度(du)保溫時間8～10min，燒(shao)結(jie)周期30～60min。

5、釕(liao)(liao)是(shi)極好的(de)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)：用(yong)(yong)于氫化(hua)(hua)(hua)(hua)、異構化(hua)(hua)(hua)(hua)、氧化(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)重整反應(ying)中(zhong)。純金屬(shu)釕(liao)(liao)用(yong)(yong)途很少。它是(shi)鉑(bo)和(he)鈀的(de)有效硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。用(yong)(yong)它制造電接觸合金，以(yi)及硬(ying)磨硬(ying)質合金等。2016年，諾貝爾化(hua)(hua)(hua)(hua)學獎獲得者、南加利(li)福尼亞(ya)大學化(hua)(hua)(hua)(hua)學系教授喬(qiao)治·歐拉率領團(tuan)隊，首次(ci)采用(yong)(yong)基(ji)于金屬(shu)釕(liao)(liao)的(de)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)，將(jiang)從空氣中(zhong)捕(bu)獲的(de)二(er)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)碳(tan)直(zhi)接轉化(hua)(hua)(hua)(hua)為甲醇燃(ran)料，轉化(hua)(hua)(hua)(hua)率高達79%。