钌 Ru

发现历史

19世纪初，俄罗斯乌拉尔山发现了大型铂矿床，好几位化学家都在其残渣中搜寻新元素。波兰的英德热伊·希尼亚德茨基和德国的戈特弗里德·奥扎恩都声称有所发现，但均未得到证实。

1844年，喀山大学的卡尔·恩斯特·克劳斯细致地分析了溶解铂之后剩下的残渣，确凿无疑地证明其中存在一种新元素。他保留了奥扎恩此前提出的名称ruthenium。

钌是铂族金属中最后被发现的一种。自20世纪后期以来，它在电子和催化领域的用途大幅增长。

名称由来

名称来自Ruthenia（鲁塞尼亚），这是中世纪拉丁语中对罗斯（即俄罗斯）地区的称呼。克劳斯在俄罗斯工作，他的铂矿石也来自乌拉尔山。元素符号为 Ru。中文“钌”以金字旁加“了”字，取其读音（liǎo）。

主要用途

• 硬盘驱动器：21世纪初，在磁性层之间插入仅有几个原子厚的钌层，使数据存储密度大幅跃升。
• 电子：二氧化钌用于片式电阻器，镀钌层提供耐磨的电触点；钌还被研究用作未来芯片的布线金属。
• 合金：少量的钌能使铂和钯变硬，一些涡轮叶片用高温合金中也含有钌。
• 催化：钌“格拉布斯催化剂”推动烯烃复分解反应，这项工作获得了2005年诺贝尔化学奖。钌还被研究用于合成氨和制氢。

同位素

天然钌由七种稳定同位素组成：钌-96、-98、-99、-100、-101、-102和-104，其中最常见的是钌-102，约占32%。放射性的钌-103（半衰期约39天）和钌-106（约1年）是裂变产物。

2017年秋，欧洲各地的空气监测网络检测到了低水平的钌-106。其水平对健康并无危害，但许多分析指向俄罗斯南乌拉尔地区发生过一次释放，俄罗斯当局对此予以否认。

日常生活中

钌作为铂矿和镍矿的副产品回收，主要产于南非和俄罗斯，年产量只有数十吨。

金属钌本身不活泼，日常风险很小。然而四氧化钌（RuO₄）易挥发，对眼睛和肺部毒性很强，因此在实验室中要非常小心地处理。钌还曾被用于某些钢笔笔尖的硬质合金笔尖珠。