Рутений

РУТЕНИЙ, Ru (от cp.-век. лат. Ruthenia — Россия * а. ruthenium; н. Ruthenium; ф. ruthenium; и. rutenio), — химический элемент VIII группы периодической системы Менделеева, атомный номер 44, атомная масса 101,07 относится к платиновым металлам. В природе 7 стабильных изотопов: ⁹⁶Ru (5,52%), ⁹⁸Ru (1,86%), ⁹⁹Ru (12,7%), ¹⁰⁰Ru (12,6%), ¹⁰¹Ru (17,0%), ¹⁰²Ru (31,6%), ¹⁰⁴Ru (18,7%). Известно более 20 искусственных изотопов рутения с массовыми числами от 92 до 113. Рутений открыл в 1844 русский химик К. К. Клаус при исследовании уральской самородной платины.

Рутений — блестящий, серебристый металл, хрупкий, обладает гексагональной плотноупакованной решёткой (а=0,27057 нм, с=42815 нм). Плотность при 20°С 12370 кг/м³, t плавления=2250°С, t кипения около 4200°С, теплоёмкость Cp°24 Дж/(моль•К), температурный коэффициент линейного расширения 9,1•10^-6 К^-1. Удельное электрическое сопротивление 6,83•10^-4 Ом. • м (0°С). Для отожжённого рутения при 20°С модуль упругости 462,87 ГПа, твёрдость по Бринеллю 2157,16 ГПа, прочность на растяжение 362,8 МПа. Парамагнитен. Степень окисления +3, +4, +6, +8, реже +1, + 2, +5, +7. Рутений характеризуется большой химической стойкостью. В кислотах, щелочах и царской водке компактный рутений не растворяется. Реакционная способность определяется степенью дисперсности и наличием примесей. Губчатый рутений медленно реагирует с концентрированной HCl, насыщенной кислородом. Нагревание рутения в атмосфере кислорода при 1000°С приводит к образованию оксида RuО₂. Из галогенов при комнатной температуре с рутением реагирует только F, давая летучий RuF₅. Из оксидов изучены RuО₂, RuО₃.

Рутений — редкий и очень рассеянный элемент, среднее содержание рутения в земной коре 5•10^-7 % (по массе), в каменных метеоритах 1•10^-4 %. Содержание рутения повышено в ультраосновных изверженных породах. Существует один минерал, образованный в основном рутением, — лаурит (RuS₂).

Рутений образует в минералах платины неупорядоченные твёрдые растворы, его атомы статистически распределены в структуре платины. Рутений находится также в сульфидных медно-никелевых рудах. Рутений добывают главным образом из платиновых руд — коренных или россыпных, собственно платиновых или комплексных.

Для отделения рутения от других платиноидов применяются возгонка летучей RuО₄ с улавливанием её в растворе HCl, содержащем CH₃OH, а также осаждение комплексной соли Ru. Металлический рутений получают термическим восстановлением в атмосфере Н₂.

Рутений используется как катализатор при получении ряда органические соединений, вводится в палладиевые и платиновые сплавы для придания им прочности. Платинорутеневые сплавы используются для изготовления электрических контактов и изготовления деталей с повышенной износо- и коррозионной стойкостью.