Rutiini

ominaisuudet
[ Kr ] 4 d 7 5 s 1 44 Ru Jaksollinen järjestelmä
Yleisesti
Nimi , symboli , atominumero	Ruthenium, Ru, 44
Elementtiluokka	Siirtymämetallit
Ryhmä , jakso , lohko	8 , 5 , d
Katso	hopeanvalkoinen metallinen
CAS-numero	7440-18-8
EY-numero	231-127-1
ECHA: n tietokortti	100.028.297
Massaosuus maan verhosta	0,02 ppm
Atomi
Atomimassa	101,07 (2) &
Atomisäde (laskettu)	130 (178) pm
Kovalenttinen säde	146 pm
Elektronikonfiguraatio	[ Kr ] 4 d 7 5 s 1
1. Ionisointienergia	Seitsemäs.36050 (5) eV ≈ 710.18 kJ / mol
2. Ionisointienergia	16.76 (6) eV ≈ 1 617 kJ / mol
3. Ionisointienergia	28.47 eV ≈ 2 747 kJ / mol
4. Ionisointienergia	45.0 (1,7 eV) ≈ 4 342 kJ / mol
5. Ionisointienergia	59.0 (1,9) eV ≈ 5 693 kJ / mol
Fyysisesti
Fyysinen tila	tiukasti
Kristallirakenne	kuusikulmainen
tiheys	12,37 g / cm 3
Mohsin kovuus	6.5
magnetismi	paramagneettinen ( Χ m = 6,6 10 −5 )
Sulamispiste	2607 K (2334 ° C)
kiehumispiste	4423 K (4150 ° C)
Molaarinen tilavuus	8,17 10 −6 m 3 mol −1
Haihdutuslämpö	619 kJ / mol
Fuusiolämpö	25,7 kJ mol -1
Höyrynpaine	1,4 Pa 2523 K.
Äänen nopeus	5970 m s −1
Sähkönjohtavuus	14,1 · 10 6 A · V −1 · m −1
Lämmönjohtokyky	120 W m −1 K −1
Kemiallisesti
Hapetustilat	2, 3, 4 , 6, 8
Elektronegatiivisuus	2.2 ( Pauling-asteikko )
Isotoopit
isotooppi NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) ZP 96 Ru 5,52% Vakaa 97 Ru {syn.} 2.9 d e 1.115 97 Tc 98 Ru 1,88% Vakaa 99 Ru 12,7% Vakaa 100 Ru 12,6% Vakaa 101 Ru 17,0% Vakaa 102 Ru 31,6  % Vakaa 103 Ru {syn.} 39,26 d β - 0,763 103 Rh 104 Ru 18,7% Vakaa 105 Ru {syn.} 4,44 h β - 1.917 105 Rh 106 Ru {syn.} 373,59 d β - 0,039 106 Rh
Katso muut isotoopit isotooppiluettelosta
NMR- ominaisuudet
Spin kvantti numero I γ sisään rad · T -1 · s -1 E r  ( 1 H) f L on B = 4,7 T in MHz 99 Ru 5/2 −1,229 10 7 0,000144 4.605 101 Ru 5/2 −1,377 10 7 0,000271 5.161
turvallisuusohjeet
GHS-vaaramerkinnät Ruteniumijauhe vaara H- ja P-lauseet H: 228 P: 210
Mahdollisuuksien mukaan ja tapana käytetään SI-yksiköitä . Ellei toisin mainita, annetut tiedot koskevat vakio-olosuhteita .

Ruthenium ( latinalaisesta Rutheniasta " Ruthenia ", " Venäjä ") on kemiallinen alkuaine, jolla on alkuaalisymboli Ru ja atominumero 44. Se on yksi siirtymämetalleista , jaksollisessa taulukossa se on 5. jaksossa ja ryhmässä 8 ( osa aiemmin 8. alaryhmää ) tai rautaryhmä . Se on hopeanvalkoinen, kova ja hauras platinametalli .

Ruthenium löydettiin Siperian platinamalmista vuonna 1844 saksalais-baltialaisen kemian Karl Ernst Clausin toimesta . Se on hyvin harvinaista ja sitä käytetään vain pieninä määrinä. Metallin pääasialliset käyttöalueet ovat elektroniikkateollisuus kohtisuoraan tallennukseen , tietojen tallennusmenetelmä kiintolevyille ja katalysaattorina erilaisissa kemiallisissa prosesseissa, kuten hydraus , metanaatio tai ammoniakkisynteesi . Jotkut ruteniumyhdisteet, esim. B. Grubbs-katalyytteillä on myös rooli kemiallisissa synteeseissä.

Ruteniumilla ei ole tunnettuja biologisia toimintoja, mutta joidenkin metallikompleksien vaikutuksia syöpälääkkeinä tutkitaan.

historia

Jälkeen 1803-1804 nopeasti peräkkäin neljän platinametallit palladium , rodium , iridium ja osmium mukaan William Hyde Wollaston ja Smithson Tennant kokeillut muita kemistit havaittiin platina malmit, myös eristää tällaisista malmeista aiemmin tuntemattomia tekijöitä.

Puolalainen kemisti Jędrzej Śniadecki kertoi ensimmäisen kerran vuonna 1808, että vuotta aiemmin hän oli löytänyt uuden elementin harvinaisista Etelä-Amerikan platinamalmista. Hän nimesi sen äskettäin löydetyn asteroidin Vesta Vestiumin mukaan. Kuitenkin sen jälkeen, kun muut kemistit eivät voineet vahvistaa tätä löytöä, löytö hylättiin uudelleen.

Havaitsemisen jälkeen suuri platinaa malmiesiintymät on Uralin 1819, Jöns Jacob Berzelius vuonna Tukholmassa ja Gottfried Osann vuonna Tartossa alkoi tutkia niitä. Vuonna 1828 Osann sai aluksi tuntemattoman valkoisen oksidin, jonka ominaisuudet eivät vastanneet mitään muuta oksidia, ja pelkistyksen jälkeen tuntemattoman kullankeltaisen metallin. Hän nimesi tämän ruteniumin malmin alkuperämaan Venäjän mukaan . Sen jälkeen, kun Berzelius ei voinut vahvistaa tätä löytöä, Osann toisti työnsä, mutta ei voinut toistaa ruteniumin eristämistä ja veti sitten löytönsä.

Saksan-Baltian kemisti Karl Ernst Claus yrittänyt vuodesta 1841 vuoden yliopistossa Kazanin toistaa Osann kokeiluja ja poimia tuntemattomia elementtejä platinaa malmeista. Hän onnistui lopulta tekemään tämän vuonna 1844, kun hän pystyi uuttamaan kuusi grammaa tuntematonta vaaleanharmaata metallia. Osannin tavoin hän kutsui uutta elementtiä ruteeniksi. Osannin tavoin Claus pyysi Berzeliusta tarkistamaan kokeet ja vahvistamaan uuden elementin. Koska hän pystyi vahvistamaan tulokset vuonna 1845, Clausia on pidetty ruteniumin löytäjänä siitä lähtien.

Esiintyminen

Ruthenium on yksi harvinaisimmista ei-radioaktiivisista alkuaineista maan päällä. Sen runsaus on noin 1  ppb massaa maankuoressa , kun taas se on maapallon kuoressa (jopa 16 km syvässä kuoressa), jonka massaosuus on 20 ppb. Taajuus on verrattavissa rodiumin, iridiumin tai reniumin taajuuksiin . Se on yleensä muiden platinametallien yhteydessä , ruteenin osuus on platinan päämetallikerroksessa, Etelä-Afrikan Bushveld Complexissa , kahdeksasta kahteentoista prosenttiin.

Muiden platinametallien tapaan sitä esiintyy luonnossa ja IMA tunnustaa sen vuoksi mineraaliksi, jolla on järjestelmän nro. 1.AF.05 (luokka: alkuaineet , osasto: metallit ja metallien väliset yhdisteet , osasto: platinaryhmän elementit ) tunnustettu.

Sen tyyppi paikkakunta , jossa mineraali löydettiin alunperin 1974 Y. Urashima, T. Wakabayashi, T. Masaki ja Y. Terasaki, on URYU joen on Japanin saarella Hokkaidō . Tämän lisäksi tunnetaan vielä 21 alkuaine- ruteniumia. Näihin kuuluvat Nižni Tagil ja Miass joen Venäjällä, Yuba joki on Kaliforniassa ja Bushveldin Complex Etelä-Afrikassa.

Alkuaineruteenin lisäksi tunnetaan myös erilaisia ​​ruteniumia sisältäviä mineraaleja. Nykyisin tunnetut 13 (vuodesta 2010 lähtien) ovat seoksia muiden platinametallien, kuten rutheniridosmiinin , sulfidien , kuten lauriitin (RuS ₂ ) tai arsenidien , kuten ruteeniarseniitin (Ru, Ni) As, kanssa.

Uuttaminen ja esittely

Platinametallien samankaltaisuudet ja alhainen reaktiivisuus vaikeuttavat näiden elementtien erottamista. On olemassa useita tapoja eristää rutenium. Jos malmissa on suuri pitoisuus ruteniumia, on parasta ensin erottaa rutenium ja tämä saavutetaan tislaamalla . Tätä tarkoitusta varten liuos, joka sisältää kolmiarvoista tai kuusiarvoista ruteniumia, sekoitetaan hapettimien , kuten kloorin , kloraattien tai kaliumpermanganaatin, kanssa . Tämä hapettaa ruteniumin haihtuvaksi ruteeni (VIII) oksidiksi . Tämä voidaan kerätä laimeaan kloorivetyhappoon ja pelkistää vesiliukoisiksi klooributenaattikomplekseiksi. Tämän menettelyn syy on ruteeni (VIII) -oksidin muodostumisesta aiheutuvat vaarat erotuksen aikana. Ruteeni (VIII) -oksidin reaktio ammoniumsuolojen kanssa voi tuottaa räjähtäviä typpi-klooriyhdisteitä.

Jos lähtöaine sisältää vain pieniä määriä ruteniumia, loput platinametallit erotetaan ensin. Tätä tarkoitusta varten on olemassa erilaisia ​​menetelmiä eri metalleille, erityisesti uuttaminen sopivilla liuottimilla tai huonosti liukoisten suolojen saostaminen. Lopulta liuennut ruteeni jää. Liuos vapautetaan kaikesta läsnä olevasta ammoniumista, ruteeni hapetetaan ruteeni (VIII) -oksidiksi ja erotetaan tislaamalla.

Metallisen ruteniumin saamiseksi se saostetaan joko ammoniumheksaklororuteenina tai ruteeni (IV) oksidina ja pelkistetään 800 ° C: ssa vetyatmosfäärissä .

${\ displaystyle \ mathrm {RuO_ {2} +2 \ H_ {2} \ longrightarrow Ru + 2 \ H_ {2} O}}$

Platinan lisäksi malmien anodiliejun välillä , nikkelin tuotantoon on myös tärkeä raaka-aine uuttamalla rutenium ja muiden platinaa metalleja.

Toinen esiintyminen ruteeni on käytetty polttoaine-elementtien , koska platinametallit on myös muodostettu aikana ydinfission . Yksi tonni näistä polttoaine-elementeistä sisältää yli kaksi kiloa ruteniumia, mutta myös arvokkaampia platinametalleja, kuten rodium tai palladium. Tämä käytetyn polttoaineen ruteeni sisältää lähes 4% radioaktiivista ¹⁰⁶ Ru: ta (pehmeä beeta-emitteri, puoliintumisaika noin 1 vuosi), joka hajoaa arvoon ¹⁰⁶ Rh. Rodium hajoaa välittömästi (puoliintumisaika 30 s) gammasäteilyn avulla . Ydinreaktorien sisältämän ruteniumin käyttöä ei siis voida ennakoida nykyisissä olosuhteissa.

Ruteniumin maailmanlaajuinen tuotanto on noin 20 tonnia vuodessa (vuodesta 2008).

ominaisuudet

Fyysiset ominaisuudet

Ruthenium on hopeanhohtoinen valkoinen, kova ja hauras metalli. Jonka tiheys on 12,37 g / cm ³ , se on toinen kevyin platina metalli jälkeen palladiumia . Ruthenium sulaa 2606 K: ssa ja kiehuu noin 4423 K: ssa. Alle 0,49 K alkuelementistä tulee suprajohde .

Aivan kuten osmium, rutenium kiteytyy hexagonal- tiukka pakkaus pallojen on tilaryhmässä P 6 ₃ / MMC (space ryhmä ei. 194) kanssa hilaparametrien  = 270,6 pm ja c  = 428,1 pm sekä kaksi kaavan yksikköä kohti yksikkö solu . Toisinaan annetaan neljä erilaista ruteniumin polymorfista muotoa, joihin metalli muuttuu kuumennettaessa lämpötiloihin 1308, 1473 ja 1770 K. Nämä perustuvat kuitenkin vuoden 1931 kalorimetrisiin mittauksiin, joita ei voitu vahvistaa seuraavalla kaudella. Siksi on todennäköistä, että elementillä on vain yksi modifikaatio sulamispisteeseen asti. Metastabiili tetragonaalinen modifikaatio löydettiin hyvin ohuista kalvoista molybdeenipinnalta . Tämä osoittaa ferromagneettisia ominaisuuksia huoneen lämpötilassa .Malli: huoneryhmä / 194

Kemialliset ominaisuudet

Rautaryhmässä ruteniumilla on samanlaiset ominaisuudet kuin osmiumilla, kun taas se eroaa merkittävästi raudasta . Kuten muutkin platinametallit, se on inertti jalometalli , toisin kuin rauta . Se reagoi vain ilman hapen kanssa yli 700 ° C: n lämpötilassa ja muodostaa ruteeni (VIII) oksidia . Se eroaa myös osmiumista, joka muodostaa jälkiä vastaavasta osmium (VIII) oksidista jopa huoneenlämpötilassa, kun se joutuu kosketuksiin hapen kanssa . Rutenium myös vain reagoi , jossa fluorin ja kloorin lämpöä ja muodot ruteeni (VI) fluoridi tai rutenium (III) kloridi .

Metalli ei liukene happoihin, kuten B. fluorivetyhappo , rikkihappo , typpihappo tai aqua regia . Toisaalta siihen vaikuttavat hitaasti kloorin ja bromin vesiliuokset, nopeasti syanidiliuokset ja elohopea (II) kloridi . Voimakkaat hapettimet , kuten kaliumhydroksidi - kaliumnitraatti - tai natriumhydroksidi - natriumperoksidi - sulavat, hapettavat ruteeniumia nopeasti.

Isotoopit

Tunnetaan yhteensä 33 isotooppia ja lisäksi kuusi ruteniumin ydin-isomeeriä välillä ⁸⁷ Ru - ¹²⁰ Ru. Näistä seitsemän on vakaa ja esiintyy myös luonnossa. Yleisin on isotooppi ¹⁰² Ru, jonka osuus luonnollisesta isotooppikoostumuksesta on 31,6%. Neljä isotooppia, ¹⁰⁴ Ru, ¹⁰¹ Ru, ¹⁰⁰ Ru ja ⁹⁹ Ru, ovat samalla tavoin suhteet 12-19%. Harvinaisimmat stabiileista isotoopeista ovat ⁹⁶ Ru ja ⁹⁸ Ru, suhteet 5,52 ja 1,88%. Epävakaista isotoopeista vain ⁹⁷ Ru: lla (2,9 päivää), ¹⁰³ Ru: lla (39,26 päivää) ja ¹⁰⁶ Ru: lla (373,59 päivää) on puoliintumisaika muutaman päivän; toisten muut vaihtelevat millisekunneista ( ^{103 ml} Ru: 1,69 ms) tunteihin ( ¹⁰⁵ Ru: 4,44 h).

Rutenium-isotooppeja, erityisesti ¹⁰¹ Ru, ¹⁰² Ru ja ¹⁰⁴ Ru, muodostuu ydinfissioiden aikana, ja siksi niitä esiintyy käytetyissä polttoaineissa . Yksi tonni uraanissa, jota käytetään ydinfissiossa, sisältää noin 1,9 kg ruteniumia fissiotuotteena. Uudelleenkäsittelyn aikana tämä voidaan erottaa typpihappoon liuotetusta seoksesta hapettamalla haihtuvaksi ruteeni (VIII) oksidiksi. Koska tämä rutenium sisältää myös osan radioaktiivisesta isotoopista ¹⁰⁶ Ru, joka on suhteellisen pitkäikäinen ja puoliintumisaika 373 päivää , sitä ei voida käyttää suoraan muihin tarkoituksiin.

käyttää

Ruteniumia käytetään vain rajoitetusti. Suurin osa metallista käytetään elektroniikkateollisuudessa. Rekisteröity vuodesta 2006 pääasiassa pelissä kohtisuorassa tallennuksen rooli, menetelmä datan tallentamiseksi levyjä , joissa ohut kerros ruteniumin, varastointi kerros koboltti - kromi - platina - metalliseos on pehmeää magneettista erottaa alaluokka. Ruteenin käytön syy on sen kuusikulmainen kiderakenne , jolla on samanlainen hilavakio kuin käytetyn varastointikerroksen seoksella. Ohut kerros ruteniumia käytetään sähkökoskettimissa , kuten liukurenkaissa tai ruoko-releissä . Verrattuna muihin käytettäviin metalleihin, kuten kobolttikovetettu kulta, ne ovat kovempia ja kestävät siten paremmin hankausta.

Kuten muillakin platinametalleilla, ruteniumilla on katalyyttinen vaikutus . Siten voi olla kyse aromaattien hydrauksesta , käytetään happoja ja ketoneja . Rutenium on myös katalyyttinen vaikutus metanoinnissa , tuotannon metaanin välillä vedyn ja hiilimonoksidin tai hiilidioksidin . Toistaiseksi ruteeni on kuitenkin löytänyt vain vähäisiä käyttökohteita metanaatiossa; käytetään pääasiassa nikkelikatalyyttejä . Ruteniumilla tapahtuvan metanoitumisen edellyttämät alemmat lämpötilat saattavat olla kiinnostavia pitkäaikaisille avaruusoperaatioille, koska astronauttien uloshengittämä hiilidioksidi voisi muuttua ja happisykli sulkeutua.

Rutiini ja rauta, samoin kuin osmium , katalysoi myös ammoniakin synteesiä typestä ja vedystä . Sillä on korkeampi katalyyttiaktiivisuus kuin raudalla, ja siten mahdollistaa suuremman saannon alhaisemmissa paineissa. Metallin käyttöä rajoittaa pääasiassa hinta. Ruteniumkatalyyttiä, joka on tuettu hiilen matriisi ja parantaa barium ja cesium , kuten promoottorit , on ollut teollisuuden käytössä vuodesta 1998 lähtien kaksi KBR tuotantolaitosta on Trinidad . Koska hiilikantoaineen hidas metanoituminen häiritsee prosessia, tutkitaan hiilivapaita ruteniumkatalyyttejä ammoniakkisynteesiin.

Pieninä määrinä ruteniumia käytetään palladiumin tai platinan seoksissa kovuuden lisäämiseksi. Ruteniumia sisältäviä seoksia käytetään muun muassa täytekynänpäihin tai hampaiden täytteisiin . Pienet määrät ruteenia (0,1%) tekevät titaaniseoksista korroosionkestävämpiä, mikä on tärkeää kemianteollisuudessa tai öljyntuotannossa. Se on mahdollinen vaihtoehto palladiumille. Myös superseoksiin on nikkeli-pohjainen , joka on turbiinin siivet käytetään, rutenium voi olla metalliseos komponentti, se aiheuttaa lisääntyneen faasistabiilius tässä.

Suurta osaa ruteniumista ei käytetä metallin muodossa, vaan yhdisteenä, pääasiassa ruteeni (IV) oksidina , jota käytetään muun muassa vastusten ja elektrodien materiaalina , esimerkiksi päällysteenä titaanianodien anto kloori-alkalielektrolyysissä .

BeetasäteiIin ¹⁰⁶ Ru käytetään sädehoidon suonikalvon melanooma .

Biologinen merkitys

Kuten muillakin platinametalleilla, ruteniumilla ei ole biologista merkitystä eikä sitä tavallisesti esiinny elimistössä. Erilaisilla ruteenikomplekseilla on farmakologista potentiaalia. Eri sovelluksia vaikuttavana aineosana tutkitaan. Joitakin yhdisteitä testataan jo kliinisissä tutkimuksissa . Tärkeintä on, että tämä on hiukan kuin solunsalpaajaa , niin keinona hoidon ja syövän . Tässä ruteenikompleksit ovat mahdollisia vaihtoehtoja sisplatiinille tai karboplatiinille . Useiden platinametallien yhdisteillä olevan tuumoria estävän vaikutuksen lisäksi tämä perustuu ensisijaisesti kolmeen ruteenikompleksien kolmeen ominaisuuteen:

• Niillä on hidas ligandinvaihto, jotta kompleksi pääsee oikeaan paikkaan kehossa reagoimatta veden tai muiden molekyylien kanssa,
• useita mahdollisia hapetustiloja (+2, +3, +4) myös fysiologisissa olosuhteissa
• on hyvin samanlainen kuin rauta , joten ne voivat korvata sen proteiineissa, kuten transferriini .

Koska kolmiarvoinen ruteeni on suhteellisen inaktiivinen, kun taas kaksiarvoisella ruteniumilla on voimakas kasvainta estävä vaikutus, kasvaimen kolmiarvoisen ruteniumin pitäisi olla mahdollista pelkistää kaksiarvoiseksi ja siten aktivoida se. Tämä mahdollistaisi valikoivamman vaikutuksen kuin muilla sytostaateilla. Ruteniumipohjaista lääkettä ei ole vielä hyväksytty .

Antineoplastisessa kemoterapiassa käytetyn käytön lisäksi tutkitaan ruteeniyhdisteiden käyttöä immunosuppressantteina , antibiooteina ja antimikrobisina aineina esimerkiksi malarian tai Chagasin taudin torjunnassa .

Varotoimenpiteet

Metallina ruteeni on myrkytön. Toisin kuin osmium, myrkyllistä ja erittäin haihtuvaa tetraoksidia ei muodostu reagoimalla hapen kanssa huoneenlämpötilassa, vaan vain reagoimalla voimakkaiden hapettimien kanssa. Jauhemaisessa muodossa ruteeni on syttyvää; tulipalon sattuessa sitä ei saa sammuttaa vedellä, vaan ainoastaan jauhe- tai metallisammuttimilla .

linkkejä

Ruteeni muodostaa yhdisteitä hapetustiloissa −2 - +8, vakaimmat ja yleisimmät ovat +3 ja +4. Yhdessä osmiumin ja ksenonin kanssa se on yksi alkuaineista, jossa korkein hapettumistaso +8 voidaan saavuttaa kemiallisesti.

Happiyhdisteet

Hapen kanssa ruteeni muodostaa kolme binaarista oksidia, rutenium (VIII) oksidin , rutenium (VI) oksidin ja rutenium (IV) oksidin . Lisäksi tunnetaan ruteeni (III) oksidi , mutta vain hydraattina, ja erilaiset ruteenit , mukaan lukien oranssinvärinen rutenaatti (VI), suolat, joiden anioni on ruteeni-happiyhdiste. Ruteeni (VIII) oksidi on osmium (VIII) oksidin tavoin keltainen, haihtuva ja myrkyllinen yhdiste, joka saadaan reagoimalla rutenium tai sen yhdisteet voimakkaiden hapettimien kanssa ja jota käytetään vahvana hapettimena ja ruteniumin erottamiseksi muut platinametallit ovat tärkeitä. Vaikka rutenium (VI) oksidi tunnetaan vain kaasufaasissa, ruteeni (IV) oksidi on vakaa suola, joka kiteytyy rutiilirakenteessa ja jota käytetään muun muassa vastuksissa ja elektrodien päällystämisessä.

Toisin kuin osmium, ruteniumista ei tunneta kahdeksanarvoista rutenaattia; vesiliuoksissa muodostuu reagoiessaan voimakkaiden hapettimien kanssa kelta-vihreää perrutenaattia, joka vastaa permanganaattia . Tämä toimii myös hapettimena, mutta on lievempi ja siksi valikoivampi kuin ruteeni- (VIII) oksidi tai osmium (VIII) oksidi. Primaarisia alkoholeja ei hapeta karboksyylihapoiksi perrutenaatit , vaan vain aldehydit . Sitä käytetään usein orgaanisissa synteeseissä tetrapropyyliammoniumperrutenaatin (TPAP) muodossa. Se pelkistetään neliarvoiseksi ruteniumiksi.

Kompleksit

Monet ovat ruteniumin kompleksi yhdisteitä sekä epäorgaanisten ja orgaanisten ligandien tunnetaan. Ne voivat esiintyä hyvin erilaisissa hapetustiloissa välillä −2 - +8. Välivaiheissa, kuten +2, +3 ja +4, on myös syntetisoitu ei-klassisia komplekseja, jotka sisältävät metalliryhmät, joissa on rutenium-rutenium-sidoksia.

Jotkut ruteniumkompleksit ovat löytäneet käyttöä katalysaattoreina erilaisissa orgaanisissa synteeseissä. Esimerkiksi ruteeni on keskeinen metalli Grubbs-katalyyttien komplekseissa , jotka ovat olefiinimetateesin tärkeimpiä katalyyttejä . Toinen tärkeä kompleksi orgaanisessa synteesissä on Noyori-katalyytti , ruteeni-kloori- BINAP- kompleksi, joka mahdollistaa p-ketoesterien tehokkaan asymmetrisen hydrauksen .

Ruteniumikompleksit pystyvät katalysoimaan polymerointeja . Metateesiin perustuvan renkaan avautumispolymeroinnin (ROMP) lisäksi ruteniumkompleksit voivat myös mahdollistaa elävien vapaiden radikaalien polymeroinnin . Esimerkki tästä on polymerointi metyylimetakrylaattia kanssa RuCl ₂ (PPh ₃ ) ₃ katalysaattorina.

Yksi tunnetuimmista ruteenikomplekseista on amiinikompleksi ruteniumpunainen , jota käytetään histologiassa värjäysaineena ja redox-indikaattorina sekä tekstiilikuitujen tutkimiseen. Toinen esimerkki ruteniumkompleksista on (1,5-syklo-oktadieeni) (1,3,5-syklo-oktatrieeni) ruteeni , jonka syntetisoi ensimmäisen kerran vuonna 1963 Ernst Otto Fischer .

Muut ruteniumyhdisteet

Rutenium muodostaa halogeenien fluorin , kloorin , bromin ja jodin kanssa useita yhdisteitä. Kolmiarvoiset ruteniumhalogenidit ovat vakain; nämä tunnetaan myös kaikista halogeeneista. Vain fluoridit rutenium (VI) -fluoridiin asti ja epästabiili rutenium (IV) -kloridi tunnetaan korkeammissa hapetustiloissa . Tärkein näistä yhdisteistä on rutenium (III) kloridi , joka on lähtöaine monien muiden ruteeniyhdisteiden synteesissä.

Luokka: ruteniumyhdisteet tarjoavat yleiskuvan ruteniumyhdisteistä .

Vapauttamaan ¹⁰⁶ Ru etelään Uralin vuonna 2017

Lokakuussa 2017 mitattiin ilmakehän ¹⁰⁶ Ru: n pitoisuuksien suuruusluokkaa 10 mBq / m ³ useissa Euroopan maissa , jotka olivat kuitenkin selvästi alle normaalin ilman toiminnan. Analyysin ilmavirtausten ehdotti lähde etelään Uralin vuonna Venäjällä . Tuolloin Gran Sonson SOX-Borexino-kokeilu, jonka oletettiin löytävän "steriilit" neutriinot, vaati pienikokoista, erittäin aktiivista säteilylähdettä. Nämä tilataan jälleenkäsittelylaitokseen vuonna Mayak . Tätä varten tarvittava erittäin rikastettu cerium toimitetaan vain vasta palaneiden ydinpolttoainesauvojen avulla. Osuus ¹⁰³ Ru näytteissä viittaa siihen, että käytetty polttoaine-elementit vasta jälleenkäsitellä kahden vuoden kuluttua voimalaitoksen Mayak päättyi. Tällaisia ​​erittäin radioaktiivisia polttoaine-elementtejä on vaikea käsitellä. Prosessissa rutenium erotetaan joka tapauksessa. Se poistuu kaasumaisena ruteniumtetoksidina. Korkeat ¹⁰⁶ Ru: n ilmapitoisuudet mitattiin 30 kilometrin päässä Mayakista Argayashin kunnassa . Vapautuneen toiminnan on arvioitu olevan 100–300 terabekereliä , mikä on vaarallista paikalliselle väestölle. Ranskalainen sanomalehti Le Figaro kuvaili ranskalaisten ja italialaisten tutkijoiden toimeksiantoa helmikuussa 2018. Mayak ilmoitti joulukuussa 2017, että Cer-144- tilausta ei voitu toimittaa, koska prosessi ei saavuttanut vaadittua tasoa. Tämä syyolettama selitetään myös vuonna 2019 julkaistussa tutkimuksessa.

kirjallisuus

• Pääsy ruteniumiin. Julkaisussa: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, luettu 26. toukokuuta 2014.
• Hermann Renner ja muut: Platinum-ryhmän metallit ja yhdisteet. Julkaisussa: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Wiley-VCH, Weinheim 2001, doi: 10.1002 / 14356007.a21_075 .
• AF Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Epäorgaanisen kemian oppikirja . 102. painos. Walter de Gruyter, Berliini 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 .

nettilinkit

• Kuva Pniok.de-elementtikokoelmasta
• Mineraaliatlas: Ruthenium (Wiki)

Yksittäiset todisteet

1. ↑ Harry H.Binder: Kemiallisten alkuaineiden sanasto. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
2. ↑ Ellei toisin mainita, ominaisuuksien (tietoruutu) arvot otetaan osoitteesta www.webelements.com (rutenium) .
3. ↑ CIAAW, standardi atomipainot tarkistettu 2013 .
4. ↑ ^{b c d e} Merkintä ruteeni on Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. ja NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (versio. 5.7.1) . Toim.: NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434 / T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ).  Haettu 11. kesäkuuta 2020.
5. ↑ ^{b c d e} Merkintä rutenium on WebElements, https://www.webelements.com , pääsee 11. kesäkuuta, 2020 mennessä.
6. ↑ Robert C. Weast (Toim.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9 , s. E-129 - E-145. Arvot perustuvat g / mol: een ja ilmoitetaan yksikköinä cgs. Tässä annettu arvo on siitä laskettu SI-arvo ilman mittayksikköä.
7. ↑ ^{a b c} Yiming Zhang, Julian RG Evans, Shoufeng Yang: Korjatut arvot kiehumispisteille ja alkuaineiden höyrystymisen entalpioille käsikirjoissa. Julkaisussa: Journal of Chemical & Engineering Data . 56, 2011, s. 328-337, doi: 10.1021 / je1011086 .
8. ↑ ^b tiedot rutenium peräisin Sigma-Aldrich , pääsee 22. huhtikuuta, 2011 ( PDF ).Malline: Sigma-Aldrich / päivämäärää ei annettu
9. ^ ^{A b} John Emsley: Luonnon rakennuspalikat. A - Z-opas elementeille. Oxford University Press, Oxford 2001, ISBN 0-19-850341-5 , sivut 368-369.
10. Os G. Osann: Uralin platinan tutkimuksen jatkaminen. Julkaisussa: Poggendorffin fysiikan ja kemian vuosikirjat . 14, 1828, s. 329-257 ( digitoitu päällä Gallica ).
11. Os G. Osann: Korjaus tutkimuksessani Uralin platinaa. Julkaisussa: Poggendorffin fysiikan ja kemian vuosikirjat. 15, 1829, s. 158 ( digitoitu on Gallica ).
12. ↑ Helvi Hödrejärv: Gottfried Wilhelm Osann ja rutenium. In: Proceedings of the Viron tiedeakatemian kemian. 53, nro 3, 2004, s. 125–144 ( rajoitettu esikatselu Google- teoshaulla ).
13. ↑ YK Pitchkov: Ruteniumin löytäminen. (PDF; 689 kt) julkaisussa: Platinum Metals Review. 40, 4, 1996, s. 181-188.
14. ↑ uniterra.de
15. ↑ ^{a b} periodensystem-online.de
16. ↑ periodensystem.info
17. ↑ David R. Lide (Toim.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. painos. CRC, Boca Raton 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0 (jakso 14, Geofysiikka, tähtitiede ja akustiikka; Elementtien runsaus maankuoressa ja meressä).
18. ↑ ^{b c} Hermann Renner et ai.: Platinaryhmän metallit ja yhdisteet. Julkaisussa: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 2001, doi: 10.1002 / 14356007.a21_075 .
19. ↑ IMA / CNMNC-luettelo mineraalien nimistä - rutiini ( Memento, 20. maaliskuuta 2009, Internet-arkistossa ) (englanti, PDF 1.8 MB, s.247).
20. ↑ Jolyon Ralph, Ida Chau: rutiini . Julkaisussa: mindat.org. Haettu 12. huhtikuuta 2010.
21. ↑ Webmineral - Mineraalilajit lajiteltu elementin Ru (Ruthenium) (englanti) mukaan.
22. ^ Zdenek Kolarik, Edouard V.Renard: Fissio-platinoidien mahdolliset sovellukset teollisuudessa. (PDF; 379 kt) julkaisussa: Platinum Metals Review. 49, 2005, s. 79-90.
23. ↑ ^{a b} Yhdysvaltain geologinen tutkimuskeskus (Toim.): 2008 Minerals Yearbook - Platinum-Group Metals (PDF; 64 kB). 2007.
24. ^ Mark Winter: Ruthenium: fysikaaliset ominaisuudet . Julkaisussa: Webelements.com. Haettu 28. huhtikuuta 2010.
25. ↑ K. Schubert: malli kiderakenteet alkuaineet. Julkaisussa: Acta Crystallographica. 30, 1974, s. 193-204, doi: 10.1107 / S0567740874002469 .
26. ↑ ^b Joseph A. rard: Kemia ja termodynamiikka ruteniumin ja joitakin sen epäorgaaniset yhdisteet ja vesiliuoksina. Julkaisussa: Chemical Reviews. 85, nro 1, 1985, s. 1-39, doi: 10.1021 / cr00065a001 .
27. ↑ P. Quarterman, Congli Sun, Javier Garcia-Barriocanal, Mahendra DC, Yang Lv, Sasikanth Manipatruni, Dmitri E. Nikonov, Ian A. Young, Paul M. Voyles, Jian-Ping Wang: Ru-demonstrointi 4. ferromagneettisena elementtinä huonelämpötilassa. Julkaisussa: Nature Communications. 9, 2018, doi: 10.1038 / s41467-018-04512-1 .
28. ↑ G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot, AH Wapstra: NUBASE arviointi ydin- ja vaimenemisominaisuudet. Julkaisussa: Ydinfysiikka. Osa A 729, 2003, s. 3-128. doi: 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001 . ( PDF ; 1,0 Mt).
29. ^ RP Bush: Platinaryhmän metallien talteenotto korkean tason radioaktiivisesta jätteestä. (PDF; 494 kt) julkaisussa: Platinum Metals Review. 35, nro 4, 1991, s. 202-208.
30. ↑ Martin Volkmer: perustiedot ydinenergian. Nuclear Energy Information Circle , Bonn 1996, ISBN 3-925986-09-X , s.80 .
31. ↑ JZ Shi et ai .: Dual-Ru-välikerrosten vaikutus magneettisiin ominaisuuksiin ja kohtisuorassa olevien CoCrPt-SiO ₂ -tallennusvälineiden tallennustehoon. Julkaisussa: Applied Physics Letters. 87, 2005, s. 222503-222506, doi: 10.1063 / 1.2137447 .
32. ^ Paul C. Hydes: Sähkösaostettu ruteeni sähköisenä kontaktimateriaalina. (PDF; 452 kt) julkaisussa: Platinum Metals Review. 24, nro 2, 1980, s. 50-55.
33. ↑ ^{a b c} Merkintä ruteniumista. Julkaisussa: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, luettu 26. toukokuuta 2014.
34. ↑ Yvonne Traa, Jens Weitkamp: Hiilidioksidin metaanin kinetiikka ruteniumissa titaanidioksidilla. Julkaisussa: Chemical Engineer Technology. 70, nro 11, 1998, s. 1428-1430, doi: 10.1002 / siteeraa 30701115 .
35. ↑ Heinz Hiller ym.: Kaasun tuotanto. Julkaisussa: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 2001, doi: 10.1002 / 14356007.a12_169.pub2 .
36. ↑ Max Appl: ammoniakki. Julkaisussa: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 2006, doi: 10.1002 / 14356007.a02_143.pub2 .
37. ↑ Hubert Bielawa, Olaf Hinrichsen, Alexander Birkner, Martin Muhler: Seuraavan sukupolven ammoniakkikatalyytti: bariumin edistämä rutenium hapettimissa kantajissa. Julkaisussa: Angewandte Chemie. 113, nro 6, 2001, s. 1093-1096, doi : 10.1002 / 1521-3757 (20010316) 113: 6 <1093 :: AID-ANGE10930> 3.0.CO; 2-3 .
38. ^ Karl Eichner, Heinrich F. Kappert: Hammashoitomateriaalit ja niiden käsittely. 8. painos. Thieme, Stuttgart 2005, ISBN 3-13-127148-5 , s.93 .
39. ↑ RW-suojaus: Ruteniumia parantavat titaaniseokset. (PDF; 474 kB) Julkaisussa: Platinum Metals Reviews. 40, nro 2, 1996, sivut 54-61.
40. ↑ Yutaka Koizumi et ai.: Seuraavan sukupolven Ni-emäksisen yksikiteisen superalaseoksen kehittäminen. (PDF; 313 kB) julkaisussa: Proceedings of the International Gas Turbine Congress 2003 Tokyo. 2003.
41. ↑ Holger Voigt: Pahanlaatuinen melanooma. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-70460-4 , s.56 ( rajoitettu esikatselu Google-teoshaulla).
42. Or Suonikalvomelanooma - Lääketieteelliset tiedot. Julkaisussa: radioonkologie.uniklinikum-leipzig.de. 15. huhtikuuta 2015. Haettu 9. lokakuuta 2017 . 
43. ^ ^{A b} Claire S.Allardyce, Paul J.Dyson: Ruthenium in Medicine: Nykyiset kliiniset käytöt ja tulevaisuuden näkymät. (PDF; 612 kt) julkaisussa: Platinum Metals Review. 45, nro 2, 2001, s. 62-69.
44. ^ Emmanuel S.Antonarakis, Ashkan Emadi: Ruteniumipohjaiset kemoterapeuttiset aineet: ovatko he valmiita huippuaikaan ? Julkaisussa: Cancer Chemotherapy and Pharmacology . 66, nro 1, 2010, s. 1-9, doi: 10.1007 / s00280-010-1293-1 .
45. ^ Merkintä ruteniumin vuonna GESTIS aine tietokanta IFA , pääsee 27. huhtikuuta, 2008. (JavaScript vaaditaan)
46. ↑ Steven V.Ley, Joanne Norman, William P.Griffith , Stephen P.Marsden : tetrapropyyliammoniumperrutenaatti, Pr ₄ N ⁺ RuO ₄ ^- , TPAP: katalyyttinen hapetin orgaaniseen synteesiin. Julkaisussa: Synthesis. 7, 1994, s. 639-666, doi: 10.1055 / s-1994-25538 .
47. ^ Holleman-Wiberg, epäorgaanisen kemian oppikirja, 101. painos, de Gruyter Verlag 1995 ISBN 3-11-012641-9 .
48. ↑ Christoph Elschenbroich : Organometallchemie. 6. painos. Teubner, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8 , s. 632-633, 642.
49. ^ Ruthenium elävässä radikaalisessa polymeroinnissa. (PDF; 114 kB) julkaisussa: Platinum Metals Review. 43, nro 3, 1999, s. 102.
50. ↑ Merkintä ruteniumyhdisteistä. Julkaisussa: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, luettu 26. toukokuuta 2014.
51. ↑ Ernst Otto Fischer, Jörn Müller: Ruteniumin ja osmiumin metalli π-kompleksit 6- ja 8-jäsenisten syklisten oligoolefiinien kanssa. Julkaisussa: Chemical Reports . 96, 1963, s. 3217-3222, doi: 10.1002 / cber.19630961217 .
52. ↑ Alkuperä Venäjältä? - Rutenium-106-arvot herättävät huomiota. n-tv.de, 21. marraskuuta 2017, käytetty 30. marraskuuta 2017.
53. ↑ Neutriinikokeilu oli ydinonnettomuuden takana . Spektrum-Verlag, 29. heinäkuuta 2019, luettu 30. heinäkuuta 2019
54. ↑ Une commande franco-italienne à l'origine de la saastuminen au ruthénium 106? , Le Figaro, 2. helmikuuta 2018
55. ↑ Ilmassa ilmoitetut radioaktiivisen ruteniumin pitoisuudet ja kemialliset näkökohdat vuonna 2017 ilmoittamattomasta suuresta ydinpäästöstä . PNAS, 26. heinäkuuta 2019, käytetty 28. heinäkuuta 2019.
56. ↑ Palapeli radioaktiivisesta pilvestä ratkaistu . science.orf.at, 27. heinäkuuta 2019, luettu 28. heinäkuuta 2019.

Tämä artikkeli lisättiin loistavien artikkelien luetteloon 4. heinäkuuta 2010 tässä versiossa .