Ruthenium
Ruthenium is een scheikundig element met symbool Ru en atoomnummer 44. Het is een zilverwit overgangsmetaal.
Inhoud |
[bewerk] Ontdekking
Ruthenium werd in 1844 ontdekt door Karl Claus in het residu dat achterbleef wanneer ruw platina werd opgelost in koningswater. Klaus, die werkzaam was aan de universiteit van Dorpat (tegenwoordig: Tartu, Estland), noemde het naar zijn vaderland Rusland, dat in het Latijn Ruthenia heet.
[bewerk] Toepassingen
Ruthenium wordt soms in kleine hoeveelheden toegevoegd aan titanium-, platina- en palladium legeringen. Additie van 0.1% ruthenium aan titanium zorgt voor een enorme toename in de corrosiebestendigheid. Ook als katalysator kan ruthenium worden gebruikt, bijvoorbeeld bij de scheiding van waterstofsulfide onder invloed van licht. Recent onderzoek wijst uit dat grote metallo-organische complexen van ruthenium een rol kunnen spelen bij de bestrijding van kanker. Metallo-organische complexen worden in galvanische processen toegepast om dunne ca. 0,2 um lagen neer te slaan als contactmateriaal (Reed-contact).
[bewerk] Opmerkelijke eigenschappen
Aan de lucht oxideert ruthenium pas bij verhoogde temperaturen (800°C). Het metaal heeft een viertal kristalvormen. De α vorm gaat bij 1308K over in de β vorm, deze bij 1473K in de γ vorm, dan bij 1773K wordt de δ fase gevormd die vervolgens bij ca 2700K smelt.
Rutheniumchemie is vrij ingewikkeld omdat het element in rijke variëteit van oxidatie toestanden kan voorkomen. De belangrijkste daarvan zijn +2, +3 en +4. Het metaal zelf wordt weinig toegepast, maar in fijnverdeelde toestand aangebracht op een drager met een hoog specifiek oppervlak is het een bijzonder nuttige katalysator. Het wordt ook wel toegepast in legeringen met platina en palladium. Deze legeringen zijn bijzonder hard en slijtvast.
[bewerk] Verschijning
Ruthenium wordt samen met andere metalen van de platinagroep gevonden in ertsen in Rusland, Canada, Zuid-Afrika en Noord- en Zuid-Amerika. Het wordt daaruit meestal in poedervorm gewonnen, maar kan met een argon-boog lasapparaat tot een solide stuk metaal samengesmolten worden.
[bewerk] Isotopen
| Meest stabiele isotopen | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Iso | RA (%) | Halveringstijd | VV | VE (MeV) | VP |
| 96Ru | 5,52 | stabiel met 52 neutronen | |||
| 97Ru | syn | 2,9 d | EV | 1,115 | 97Tc |
| 98Ru | 1,88 | stabiel met 54 neutronen | |||
| 99Ru | 12,7 | stabiel met 55 neutronen | |||
| 100Ru | 12,6 | stabiel met 56 neutronen | |||
| 101Ru | 17,0 | stabiel met 57 neutronen | |||
| 102Ru | 31,6 | stabiel met 58 neutronen | |||
| 103Ru | syn | 39,26 d | β | 2,660 | 103Rh |
| 104Rh | 18,7 | stabiel met 60 neutronen | |||
| 105Ru | syn | 4,4 u | β | 1,917 | 105Rh |
| 106Ru | syn | 373,59 d | β | 6,547 | 106Rh |
In de natuur komt ruthenium op aarde voor als zeven verschillende stabiele isotopen. De meest stabiele radio-isotoop is 106Ru met een halfwaardetijd van ruim 373 dagen. In totaal zijn er 15 radioactieve isotopen bekend. Het grootste deel daarvan vervalt in minder dan vijf minuten.
[bewerk] Toxicologie en veiligheid
Rutheniumtetroxide (RuO4) is uiterst giftig en explosief. In de biologie speelt ruthenium geen rol van betekenis, maar het kan zich opeenhopen in botten en is mogelijk wel kankerverwekkend .
| Scheikundige Elementen en Isotopen |
| Periodiek systeem: Standaard | Alternatief | Elektronenconfiguratie |
| Isotopentabel: Op element: Compleet | In delen | Op atoommassa |
| Lijst met elementen: Op naam | Op symbool | Op nummer |
