Ruthenium als Element - Technische Daten

Chemische Eigenschaften

Ruthenium ist ein selten und das leichteste Element der Gruppe der Platinmetalle. Von Ruthenium existieren sieben natürliche Isotope (⁹⁶Ru bis ¹⁰⁴Ru). Außerdem kennt man künstliche Isotope zwischen ⁹²Ru und ¹¹⁰Ru mit Halbwertszeiten zwischen 11 Sekunden und 373 Tagen, die z.T. bei der Kernspaltung von Uran in Reaktoren entstehen. In Verbindungen nimmt Ruthenium die Oxidationsstufen 0 bis +8 an. Die 3-wertigen Verbindungen sind am häufigsten. In seinem chemischen Verhalten ähnelt Ruthenium dem Platinmetall Osmium, das im Periodensystem unter Ruthenium steht, und die Ruthenate und Perruthenate verhalten sich ähnlich wie die Manganate und Permanganate. Ruthenium ist ein silberweiß bis anthrazit glänzendes Material, das sehr hart ist und eine sehr hohe Schmelztemperatur besitzt. Beim Erhitzen im Knallgasgebläse verbrennt es z.T. zu flüchtigem, giftigem Rutheniumtetroxid (RuO₄), wodurch die Bearbeitung sehr schwierig ist. Ruthenium adsorbiert und überträgt erhebliche Wasserstoff-Mengen. Beim Erhitzen an der Luft schwärzt sich Ruthenium (bei etwa 800°C) infolge Oxidbildung. Fluor, Chlor oder Alkalihydroxide in Mischung mit Oxidationsmitteln greifen Ruthenium in der Hitze an. Dagegen widersteht Ruthenium bei Abwesenheit von Luftsauerstoff sämtlichen Säuren.

Vorkommen und Herstellung

Ruthenium gehört zu den seltenen Edelmetallen. Sein Anteil an der obersten Erdkruste wird auf ca. 5*10^–6 Prozent geschätzt. Damit steht Ruthenium in der Verbreitungsliste der Elemente in der Nähe des Osmiums. Ruthenium tritt als Begleiter des Platins in sehr geringen Mengen auf. Daneben findet man es auch in dem sehr seltenen Mineral Laurit.

Bei der Gewinnung der Platinmetalle wird Ruthenium durch Oxidation mit Chlor und Destillation des leicht flüchtigen RuO₄ erhalten.

Verwendung

Ruthenium findet Verwendung als Katalysator auf Kohle für Hydrierungen von Aromaten, Säuren und Ketonen. Ruthenium auf γ-Al₂O₃ oder auf Zeolithen zur Methanisierung. Ba₂LaRuO₆ zur Autoabgasentgiftung, RuO₂-beschichtete Titan-Anoden in der Chloralkali- u.a. Elektrolysen, in kleinem Umfang als härtesteigernder Bestandteil von Pt- und Pd-Legierungen, z.B. in Federspitzen und zur Herstellung galvanischer Überzüge anstelle von Rhodium. Eine Rutheniumoberfläche ist sehr beständig und wird deshalb auch im Sanitärbereich insbesondere für dunkelgraue Farben verwendet. Ruthenium wird in der Bicolortechnik verwendet, d.h. für die zweifarbige Galvanik Gold und Silberweiß bzw. Gold und Anthrazitgrau.

Geschichtliches

Ruthenium wurde 1844 von einem russischen Chemiker erstmals rein hergestellt, nachdem es bereits 1808 (Name: Vestium) und 1828 (Name: Ruthenium, von lat.: ruthenia = Rußland) in unreiner Form isoliert worden war.

Quellangaben

• Quelle: Römpp-Chemielexikon; 10 Auflage (1996), S. 3882
• Verfasser: Hg