Ruthenium Ru

Entdeckung

Als Anfang des 19. Jahrhunderts im russischen Ural große Platinerzvorkommen gefunden wurden, suchten mehrere Chemiker in den Rückständen nach neuen Elementen. Jędrzej Śniadecki in Polen und Gottfried Osann in Deutschland beanspruchten jeweils Entdeckungen, doch keine wurde bestätigt.

1844 analysierte Karl Ernst Claus an der Universität Kasan mühsam den Rückstand, der nach dem Auflösen von Platin zurückblieb, und bewies zweifelsfrei, dass ein neues Element vorhanden war. Er behielt den Namen Ruthenium bei, den Osann zuvor vorgeschlagen hatte.

Ruthenium war das letzte entdeckte Platingruppenmetall. Seit dem späten 20. Jahrhundert ist seine Verwendung in Elektronik und Katalyse erheblich gewachsen.

Herkunft des Namens

Der Name kommt von Ruthenia, einem mittelalterlichen lateinischen Namen für die Länder der Rus, also Russland. Claus arbeitete in Russland, und sein Platinerz stammte aus dem Ural. Das Symbol ist Ru.

Wichtigste Verwendungen

• Festplatten: Anfang der 2000er-Jahre ermöglichte eine nur wenige Atome dicke Rutheniumschicht zwischen magnetischen Schichten einen großen Sprung in der Speicherdichte.
• Elektronik: Rutheniumdioxid wird in Chipwiderständen verwendet, Rutheniumbeschichtungen liefern verschleißfeste elektrische Kontakte, und Ruthenium wird als Leiterbahnmetall für künftige Chips erforscht.
• Legierungen: Kleine Zusätze härten Platin und Palladium, und manche Superlegierungen für Turbinenschaufeln enthalten Ruthenium.
• Katalyse: Ruthenium-„Grubbs-Katalysatoren“ treiben die Olefinmetathese an, eine Arbeit, die 2005 mit dem Nobelpreis für Chemie gewürdigt wurde. Ruthenium wird auch für die Ammoniaksynthese und die Wasserstofferzeugung untersucht.

Isotope

Natürliches Ruthenium besteht aus sieben stabilen Isotopen, Ruthenium-96, -98, -99, -100, -101, -102 und -104, wobei Ruthenium-102 mit etwa 32 % das häufigste ist. Radioaktives Ruthenium-103 (Halbwertszeit etwa 39 Tage) und Ruthenium-106 (etwa ein Jahr) sind Spaltprodukte.

Im Herbst 2017 registrierten Luftmessnetze in ganz Europa geringe Mengen Ruthenium-106. Die Werte waren gesundheitlich unbedenklich, doch viele Analysen deuteten auf eine Freisetzung im südlichen Ural in Russland hin, was die russischen Behörden bestritten.

Im Alltag

Ruthenium wird als Nebenprodukt von Platin- und Nickelerzen gewonnen, hauptsächlich in Südafrika und Russland, und die Jahresproduktion beträgt nur einige Dutzend Tonnen.

Das Metall selbst ist reaktionsträge und birgt im Alltag kaum Risiken. Rutheniumtetroxid (RuO₄) ist dagegen flüchtig und für Augen und Lunge hochgiftig und wird im Labor mit großer Vorsicht gehandhabt. Ruthenium wurde auch in den harten Legierungsspitzen mancher Füllfederhalter verwendet.