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| 基本信息 | |
| 【中文】 釕 |
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| 【英文名稱(chēng)】 Ruthenium |
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| 【CAS】 7440-18-8 |
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| 【EINECS 編號(hào)】 231-127-1 |
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| 【分子式】 Ru |
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| 【MDL 編號(hào)】 MFCD00011207 |
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| 【分子量】 101.07 |
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| 【MOL 文件】 7440-18-8.mol |
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| 常見(jiàn)問(wèn)題列表 | |
| 【簡(jiǎn)介】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?；瘜W(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。 | |
| 【發(fā)現(xiàn)歷史】G.W.奧桑（Osann），1828年發(fā)現(xiàn)了新元素釕。他在俄羅斯烏拉爾山脈的沖積層中的天然鉑王水提取物中發(fā)現(xiàn)了不溶性殘留物。他以俄文拉丁語(yǔ)Ruthenia的名字命名為Ruthen。然而，這一元素的發(fā)現(xiàn)歸功于克勞斯（Klaus），他在1844年發(fā)現(xiàn)奧桑的氧化釕非常不純，并從不溶于王水的粗鉑殘留物中分離出純釕金屬。 | |
| 【來(lái)源】釕是過(guò)渡元素，屬于周期性分類(lèi)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(lèi)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)。 | |
| 【應(yīng)用】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。 | |
| 【制備】釕衍生自鉑金屬礦石。生產(chǎn)方法取決于礦石類(lèi)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(lèi)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(lèi)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。 | |
| 【危害性】主要危險(xiǎn)是釕細(xì)粉或粉塵的爆炸性。當(dāng)金屬在室溫下暴露于氧化劑類(lèi)型的化學(xué)物質(zhì)（如氯化鉀）時(shí)，金屬會(huì)迅速氧化（爆炸）。它的少數(shù)幾種化合物中大多數(shù)都具有毒性，應(yīng)避免煙霧。 | |
| 【概述】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。 圖：釕 | |
| 【基本信息】中文名：釕 外文名：Ruthenium 元素符號(hào)：Ru 原子量：101.07 元素類(lèi)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 | |
| 【應(yīng)用種類(lèi)】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(mǎn)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 | |
| 【釕催化劑應(yīng)用】釕是極好的催化劑，用于氫化、異構(gòu)化、氧化和重整反應(yīng)中。 由于釕的4d75s1 電子結(jié)構(gòu), 在周期表中的所有元素中具有最多的氧化狀態(tài), 每一種電子結(jié)構(gòu)又具有多種幾何結(jié)構(gòu), 這就為合成多樣的釕配合物提供良好的基礎(chǔ)。釕配合物所用配體十分豐富, 大致可以分成五類(lèi):含氧類(lèi)、羰基類(lèi)、叔膦類(lèi)、環(huán)戊二烯基類(lèi)、芳香烴和二烯類(lèi)。多樣的配體與具有多種氧化狀態(tài)的釕形成豐富的釕配合物, 它們有許多優(yōu)異的特點(diǎn):高電子轉(zhuǎn)移能力, 高路易斯酸性, 低的氧化還原電勢(shì)。另外，釕催化劑不僅催化性能優(yōu)異, 而且相對(duì)于其他貴金屬價(jià)格便宜。釕催化劑在氫化反應(yīng)、氧化反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)和烯烴復(fù)分解反應(yīng)中有重要應(yīng)用。 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(chēng)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(chēng)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。 | |
| 【參考文獻(xiàn)】[1]http://baike.baidu.com/link?url=Vjayn1Zr9MfOc6BQZfxY9L55a_5QPT3eKyspE58j3jmQqRM8EZix0oyQ6_EjHFdPPME2ypkKvwzY50JGdUSGKa [2] 吳松, 熊曉東, 王勝?lài)?guó),等. 釕催化劑在有機(jī)合成中的應(yīng)用[J]. 稀有金屬, 2007, 31(2):237-244. | |
| 物理化學(xué)性質(zhì) | |
| 【外觀(guān)性質(zhì)】在空氣和潮濕環(huán)境中穩(wěn)定，不溶于酸和王水，溶于熔融的強(qiáng)堿、碳酸鹽、氰化物；加熱到900°C時(shí)能與氧反應(yīng)；加熱時(shí)能與氟、氯、溴反應(yīng)；微米級(jí)粒度的二氧化釕粉末，球狀或樹(shù)枝狀。搖實(shí)密度1.25～1.5g/cm3。平均粒度<1.0μm，比表面積40～60m2/g。沸點(diǎn): 3900℃熔點(diǎn)：2310℃ | |
| 【熔點(diǎn) 】2310 °C(lit.) | |
| 【沸點(diǎn) 】3900 °C(lit.) | |
| 【密度 】1.025 g/mL at 25 °C | |
| 【儲(chǔ)存條件 】Flammables area | |
| 【form 】sponge | |
| 【水溶解性 】insoluble | |
| 【敏感性 】Lachrymatory | |
| 【Merck 】8299 | |
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | |
| 【用途一】1.肪族羰基化合物還原成醇 2.還原芳香烴化合物 3.葡萄糖加氫生成山梨醇 | |
| 【用途二】釕有形成配位化合物的強(qiáng)烈傾向, 還有良好的催化性能。釕是鉑和鈀的有效硬化劑；金屬鈦中加入0.1%的釕就可大大提高耐腐蝕性；釕鉬合金是一種超導(dǎo)體；含釕的催化劑多用于石油化工。 | |
| 【用途三】用作鉑和鈀的硬化劑，釕合金用于電氣接觸點(diǎn)以及鋼筆尖和工具樞軸上。還用作氫化、異構(gòu)化、氧化和重整的催化劑。用于ICP-AES、AAS、AFS、ICP-MS、離子色譜等。滴定分析用標(biāo)準(zhǔn)溶液。 | |
| 安全數(shù)據(jù) | |
| 【危險(xiǎn)品標(biāo)志 】F,C,Xn | |
| 【危險(xiǎn)類(lèi)別碼 】R20-R37-R11 | |
| 【安全說(shuō)明 】S22-S36-S38-S24/25-S16-S14 | |
| 【危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號(hào) 】UN 3178 4.1/PG 2 | |
| 【W(wǎng)GK Germany 】3 | |
| 【Hazard Note 】Corrosive/Lachrymatory | |
| 【危險(xiǎn)等級(jí)】4.1 | |
| 【包裝類(lèi)別】III | |
| 【海關(guān)編碼】28439000 | |
| 上下游產(chǎn)品信息 | |
| 【下游產(chǎn)品】己二腈-->銥-->四氧化釕-->國(guó)外氨合成釕系催化劑-->3-哌啶甲酰胺 | |
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