Ruthénium Ru

Découverte

Lorsque d'importants gisements de minerai de platine furent découverts dans l'Oural au début du XIXe siècle, plusieurs chimistes fouillèrent les résidus à la recherche de nouveaux éléments. Jędrzej Śniadecki en Pologne et Gottfried Osann en Allemagne revendiquèrent chacun des découvertes, mais aucune ne fut confirmée.

En 1844, Karl Ernst Claus, à l'université de Kazan, analysa minutieusement le résidu laissé après dissolution du platine et prouva sans aucun doute la présence d'un nouvel élément. Il conserva le nom de ruthénium qu'Osann avait proposé auparavant.

Le ruthénium fut le dernier des métaux du groupe du platine à être découvert. Depuis la fin du XXe siècle, son usage en électronique et en catalyse a considérablement augmenté.

Origine du nom

Le nom vient de Ruthenia, nom latin médiéval des terres de la Rus', c'est-à-dire la Russie. Claus travaillait en Russie et son minerai de platine venait de l'Oural. Le symbole est Ru.

Principales utilisations

• Disques durs : au début des années 2000, une couche de ruthénium de quelques atomes d'épaisseur placée entre des couches magnétiques a permis un bond de la densité de stockage.
• Électronique : le dioxyde de ruthénium est utilisé dans les résistances CMS, le ruthéniage fournit des contacts électriques résistants à l'usure, et le ruthénium est étudié comme métal d'interconnexion pour les futures puces.
• Alliages : de petits ajouts durcissent le platine et le palladium, et certains superalliages pour aubes de turbine contiennent du ruthénium.
• Catalyse : les « catalyseurs de Grubbs » au ruthénium permettent la métathèse des oléfines, travaux récompensés par le prix Nobel de chimie 2005. Le ruthénium est aussi étudié pour la synthèse de l'ammoniac et la production d'hydrogène.

Isotopes

Le ruthénium naturel se compose de sept isotopes stables, les ruthénium 96, 98, 99, 100, 101, 102 et 104, le ruthénium 102 étant le plus courant avec environ 32 %. Le ruthénium 103 (demi-vie d'environ 39 jours) et le ruthénium 106 (environ un an), radioactifs, sont des produits de fission.

À l'automne 2017, des réseaux de surveillance de l'air dans toute l'Europe détectèrent de faibles niveaux de ruthénium 106. Ces niveaux ne présentaient pas de danger sanitaire, mais de nombreuses analyses désignaient un rejet dans la région du sud de l'Oural, en Russie, ce que les autorités russes démentirent.

Dans la vie quotidienne

Le ruthénium est récupéré comme sous-produit des minerais de platine et de nickel, surtout en Afrique du Sud et en Russie, et la production annuelle ne se compte qu'en dizaines de tonnes.

Le métal lui-même est peu réactif et présente peu de risques au quotidien. Le tétroxyde de ruthénium (RuO₄) est en revanche volatil et très toxique pour les yeux et les poumons ; on le manipule donc avec grand soin en laboratoire. Le ruthénium a aussi été utilisé dans les pointes en alliage dur de certaines plumes de stylo-plume.