钌，Rutheniumm，金属钌

钌（liao）英文为Rutheniumm，元素符号Ru，元素周期表中原子序数为44，在元素周期表中属第五周期，Ⅷ族元素。相对原子质量101.07。钌是一种硬而脆呈浅灰色的多价稀有金属元素，是铂族金属中的一员。在地壳中含量仅为十亿分之一，是最稀有的金属之一，可是钌确实是铂族金属中最便宜的一种金属，尽管铂、钯等其他金属都比钌丰富一些。钌的性质很稳定，耐腐蚀性很强，常温即能耐盐酸、硫酸、硝酸以及王水的腐蚀。

发现历史

钌的发现过程：钌是铂系元素中在地壳中含量最少的一个，也是铂系元素中最后 被发现的一个。它在铂被发现100多年后，比其余铂系元素晚40年才被发现。不过，它的名字早在1828年就被提出来了。当时俄国人在乌拉尔发现了铂的矿藏，塔尔图大学化学教授奥桑首先研究了它，认为其中除了铂外，还有三个新元素。奥桑把他分离出的新元素样品寄给了贝齐里乌斯，贝齐里乌斯认为其中只有pluranium一个是新金属元素，其余的分别是硅石和钛、锆以及铱的氧化物的混合物。

1844年，喀山大学化学教授克劳斯重新研究了奥桑的分析工作，肯定了铂矿在残渣中确实有一种新金属存在，就用奥桑为纪念他的祖国俄罗斯而命名的ruthenium命名它，元素符号定为Ru。我们译成钌。

克劳斯取得新金属钌后，也将样品寄给贝齐里乌斯，请求指教。贝齐里乌斯认为它是不纯的铱。可是克劳斯和奥桑不同，没有理睬贝齐里乌斯的意见，敢于向权威挑战，继续进行自己的研究，并且将每次制得的样品连同详细的说明逐一寄给贝齐里乌斯。最后事实迫使贝齐里乌斯在1845年发表文章，承认钌是一个新元素。在俄罗斯，由科学院的几位院士们组成一个专门委员会，审查克劳斯得到的结果，确认了他的发现。

由上可见，钌的用途多种多样，当然作为稀有金属之一，它也是工业用必不可少的金属元素之一，钌是一种硬而脆呈浅灰色的多价稀有金属元素，是铂族金属中的一员。所以钌是工业用的贵重金属元素，也是不可或缺的金属元素之一。

矿藏分布

由于特殊物理化学性质和相对低廉的价格，关于钌的研究将会非常活跃，应用前景十分光明。全球95%的铂族金属伴生在铜镍硫化矿中，矿藏地和冶炼地集中在南非、俄罗斯、

美国和加拿大，根据资料2012 年世界铂族金属总储量约为66000 t。目前，进行商业采掘的铂族金属矿主要有南非的布什维尔德杂岩中麦伦斯基矿(Merensky Reef)和UG2 铬铁矿层、俄罗斯的诺里尔斯克矿(Norilsk)、美国的斯蒂尔沃特矿(Stillwater)、加拿大的萨德伯里矿(Sudbury)和津巴布韦的大岩墙矿(Great Dyke)。主要铂族金属矿中，钌的含量

比铂低很多，南非的Platreef 矿中，铂:钌为10:1；南非的Merensky Reef 矿和UG2 铬铁矿中，铂:钌为7:1；美国的Stillwater 矿中，铂:钌为4.7:1。南非的布什维尔德杂岩体矿中铂族金属品位为3.1~17.1 g/t，俄罗斯的诺里尔斯克矿中铂族金属平均品位为8.91 g/t，美国的斯蒂尔沃特杂岩矿体中铂族金属平均品位为25 g/t。

应用种类

钌的用途主要由钌的物理化学性质决定，钌是硬质的白色金属，密度12.30克/厘米3。熔点2310℃，沸点390 0℃。化合价2、3、4和8。第一电离能7.37电子伏特。化学性质很稳定。在温度达100℃时，对普通的酸包括王水在内均有抗御力，对氢氟酸和磷酸也有抗御力。 钌在室温时，氯水、溴水和醇中的碘能轻微地腐蚀钌。对很多熔融金属包括铅、锂、钾、钠、铜、银和金有抗御力。与熔融的碱性氢氧化物、碳酸盐和氰化物起作用。 钌的元素来源：由铂金属的自然合金中提取 。

1、铑钌合金：以铑为基含钌的二元合金。钌在铑中的最大溶解度>20%，RhRu10合金的铸态维氏硬度为1344。铑钌合金用高频感应加热炉氩气保护熔炼，铸锭经热轧和少量的冷加工成材，常用做催化剂。

2、钌系电阻浆料：电导电材料（二氧化钌、钌酸铋、钌酸铅等）玻璃粘结剂、有机载体等组成的使用最广泛的一种电阻浆料，具有阻值范围宽、电阻温度系数低、阻值重现性好、环境稳定的性好等优点，用于制作高性能电阻和高可靠精密电阻网络。

3、超细水合二氧化钌粉：有于生产厚膜电阻浆料或催化剂用的黑色或蓝黑色超细粉未，其中钌的质量分数为60%～71%。粉未的平均粒度<1.0um，松装密度为0.5～0.9g/cm，振实密度为1.0～1.4g/cm-3。

4、钌基厚膜电阻浆料：由二氧化钌粉、钌酸盐、无机添加物和有机载体组成的一种满足于印制或涂敷的膏状物，用于厚膜混合集成电路、电阻网络。钌电阻浆料的烧成条件为烧成峰值温度840～860℃，峰值温度保温时间8～10min，烧结周期30～60min。

5、钌是极好的催化剂：用于氢化、异构化、氧化和重整反应中。纯金属钌用途很少。它是铂和钯的有效硬化剂。用它制造电接触合金，以及硬磨硬质合金等。2016年，诺贝尔化学奖获得者、南加利福尼亚大学化学系教授乔治·欧拉率领团队，首次采用基于金属钌的催化剂，将从空气中捕获的二氧化碳直接转化为甲醇燃料，转化率高达79%。