7440-18-8
物理化學(xué)性質(zhì)
OSHA: Ceiling 5 ppm(7 mg/m3)
NIOSH: IDLH 50 ppm; Ceiling 5 ppm(7 mg/m3)
安全數(shù)據(jù)
應(yīng)用領(lǐng)域
制備方法
常見(jiàn)問(wèn)題列表
釕是化學(xué)元素,符號(hào)為Ru,原子序數(shù)為44。它與鉑結(jié)合在一起,并用作催化劑和某些鉑合金。化學(xué)上,它溶解在熔融的堿中,但不受酸的侵蝕。在高溫下與氧氣和鹵素反應(yīng)。它還形成具有多種氧化態(tài)的復(fù)合物。 釕也屬于鉑族,包括六個(gè)具有相似化學(xué)特性的元素。 它們位于第二和第三系列過(guò)渡元素的中間。 鉑族由釕,銠,鈀,鋨,銥和鉑組成。 釕是一種堅(jiān)硬的脆性金屬,BP值為4150°C,可以抵抗所有酸的腐蝕,但容易受到強(qiáng)堿(堿)的腐蝕。 當(dāng)少量與其他金屬合金化時(shí),將防止該金屬腐蝕。
釕是過(guò)渡元素,屬于周期性分類的VIII(鐵)族,屬于輕鉑金屬三合會(huì)。它是一種硬而脆的金屬,類似于鉑。它以六邊形形式結(jié)晶并以七個(gè)穩(wěn)定同位素的形式出現(xiàn):96(5.46%),98(1.87%),99(12.63%),100(12.53%),101(17.02%),102(31.6%)和104(18.87%)。還有幾種放射性同位素,分別為93、94、95、97、103、105、106、107和108,其中106種同位素的特征在于強(qiáng)的β輻射,半衰期為368天。由于它是在核反應(yīng)堆中大量生產(chǎn)的,因此值得特別注意。釕是鉑族元素中最稀有的(地殼中的豐度約為0.0004 ppm)。釕是鉑族的成員,與烏拉爾山脈以及北美洲和南美洲的礦石族的其他成員一起原生。在安大略省薩德伯里的鎳鐵礦,鎳礦區(qū)以及南非的輝綠巖礦床中,也發(fā)現(xiàn)了少量鉑金和其他鉑金,但數(shù)量不多。該金屬是通過(guò)復(fù)雜的化學(xué)方法從商業(yè)上分離的,其最后階段是氯化釕銨的氫氣還原,生成粉末。通過(guò)粉末冶金技術(shù)或氬弧焊將粉末固結(jié)。
由于釕是稀有的,很難以純凈形式分離,因此幾乎沒(méi)有用途。它的主要用途是作為生產(chǎn)非腐蝕性鋼的合金,以及作為珠寶金屬(如鉑,鈀和金)的添加劑,使其更加耐用。 它也被用作合金,用于使醫(yī)療器械的電觸點(diǎn)更硬,磨損更長(zhǎng),最近還用作將太陽(yáng)能電池材料直接轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)驗(yàn)金屬。 釕用作影響化學(xué)反應(yīng)速度的催化劑,但不會(huì)被化學(xué)過(guò)程改變。它也被用作治療眼疾的藥物。 用作珠寶中鉑的替代品;用于筆尖;作為電接觸合金,電絲中的硬化劑;陶瓷色長(zhǎng)鏈烴合成中的催化劑。
釕衍生自鉑金屬礦石。生產(chǎn)方法取決于礦石類型。但是,萃取過(guò)程與其他貴金屬(參見(jiàn)鉑,銠和銥)相似。像銠一樣,釕可以從某些類型的礦石電解精煉鎳或銅時(shí),從累積的陽(yáng)極污泥中獲得。釕元素存在于銥和的天然合金(銥,亞硫酸鹽)中,硫化物和其他礦石(戊鐵礦,月桂石等)中也有少量商業(yè)上可回收的。
通過(guò)與王水處理(分離不溶的,、銠,釕和銥),與硫酸氫鈉(與銠起反應(yīng))融合以及與過(guò)氧化鈉融合(與硅酸鈉溶解)的順序?qū)⒃嘏c其他鉑金屬分離。和釕)。用乙醇處理所得的釕酸和滲透酸溶液,以沉淀出二氧化釕。通過(guò)用鹽酸和氯處理純化二氧化釕,并用氫氣將其還原成純金屬。
從耗盡的催化轉(zhuǎn)化器或以類似的方式從鉑和鎳礦石加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢物中回收釕。
釕是一種硬而脆呈淺灰色的多價(jià)稀有金屬元素,是鉑族金屬中的一員。在地殼中含量?jī)H為十億分之一,是最稀有的金屬之一,可是釕確實(shí)是鉑族金屬中最便宜的一種金屬,盡管鉑、鈀等其他金屬都比釕豐富一些。釕的性質(zhì)很穩(wěn)定,耐腐蝕性很強(qiáng),常溫即能耐鹽酸、硫酸、硝酸以及王水的腐蝕。
元素符號(hào):Ru 原子量:101.07
元素類型:金屬元素 原子序數(shù):44
密度:12.2 g/cm^3 原子體積(立方厘米/摩爾) :8.3
熔點(diǎn): 2523K 沸點(diǎn): 4423K
發(fā)現(xiàn)年代:1844年 發(fā)現(xiàn)人:克勞斯
所屬周期:5 所屬族數(shù):VIIIB
電子層排布: 2-8-18-15-1 核電荷數(shù):44
電子層:K-L-M-N-O 外圍電子層排布:4d7 5s1
聲音在其中的傳播速率(m/S):5970 晶體結(jié)構(gòu):晶胞為六方晶胞。
常見(jiàn)化合價(jià):+2,+3,+4,+8 地殼中含量(ppm):0.001
元素在太陽(yáng)中的含量:(ppm):0.005
氧化態(tài):主:Ru+3
次:Ru-2, Ru0, Ru+1, Ru+2, Ru+4, Ru+5, Ru+6, Ru+7, Ru+8
銠釕合金:以銠為基含釕的二元合金。釕在銠中的最大溶解度>20%,RhRu10合金的鑄態(tài)維氏硬度為1344。銠釕合金用高頻感應(yīng)加熱爐氬氣保護(hù)熔煉,鑄錠經(jīng)熱軋和少量的冷加工成材,常用做催化劑。
釕系電阻漿料:電導(dǎo)電材料(二氧化釕、釕酸鉍、釕酸鉛等)玻璃粘結(jié)劑、有機(jī)載體等組成的使用最廣泛的一種電阻漿料,具有阻值范圍寬、電阻溫度系數(shù)低、阻值重現(xiàn)性好、環(huán)境穩(wěn)定的性好等優(yōu)點(diǎn),用于制作高性能電阻和高可靠精密電阻網(wǎng)絡(luò)。
超細(xì)水合二氧化釕粉:有于生產(chǎn)厚膜電阻漿料或催化劑用的黑色或藍(lán)黑色超細(xì)粉未,其中釕的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%~71%。粉未的平均粒度<1.0um,松裝密度為0.5~0.9g/cm,振實(shí)密度為1.0~1.4g/cm-3。
釕基厚膜電阻漿料:由二氧化釕粉、釕酸鹽、無(wú)機(jī)添加物和有機(jī)載體組成的一種滿足于印制或涂敷的膏狀物,用于厚膜混合集成電路、電阻網(wǎng)絡(luò)。釕電阻漿料的燒成條件為燒成峰值溫度840~860℃,峰值溫度保溫時(shí)間8~10min,燒結(jié)周期30~60min。
圖:鍍釕扣針皮帶
釕催化劑已經(jīng)廣泛應(yīng)用在有機(jī)合成的各種反應(yīng)當(dāng)中, 不僅限于一般的加氫、氧化反應(yīng), 在特定的不對(duì)稱加氫、選擇加氫、環(huán)氧化、異構(gòu)化、烯烴復(fù)分解反應(yīng)中都發(fā)揮著重要的作用。在合成反應(yīng)當(dāng)中,體現(xiàn)了其化學(xué)選擇性、對(duì)映體選擇性、高活性、高轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)條件溫和的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室的成果也逐漸轉(zhuǎn)移到工業(yè)當(dāng)中, 在精細(xì)化工, 醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有了許多成功的范例。在一些藥物中間體、天然產(chǎn)物、
旋光性物質(zhì)的合成中起著不可替代的作用。
釕催化劑在如下幾個(gè)方面將具有較大的發(fā)展?jié)摿?(1)配體對(duì)催化劑的性能起著關(guān)鍵的作用,一方面通過(guò)對(duì)已有的配體進(jìn)行修飾, 改善催化性能, 擴(kuò)大適用范圍;另一方面繼續(xù)探索新型配體的設(shè)計(jì)和合成, 從根本上解決現(xiàn)有配體的不足。(2)均相催化劑的缺點(diǎn)是回收困難, 通過(guò)開(kāi)發(fā)水溶性配體, 采用高分子負(fù)載多相化都是很好的解決辦法。(3)隨著釕烯烴復(fù)分解催化劑研究的深入, 應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大, 在復(fù)雜的藥物大分子、天然產(chǎn)物、高分子材料合成方面大有前景。(4)由于釕催化劑價(jià)格便宜, 工業(yè)應(yīng)用方面很有前途。不對(duì)稱氫化已經(jīng)得到工業(yè)化應(yīng)用, 烯烴復(fù)分解反應(yīng)還體現(xiàn)了環(huán)保節(jié)能的理念, 這也將促進(jìn)它的工業(yè)應(yīng)用。