钌

钌   ₄₄Ru

氫（非金屬） 氦（惰性氣體） 鋰（鹼金屬） 鈹（鹼土金屬） 硼（類金屬） 碳（非金屬） 氮（非金屬） 氧（非金屬） 氟（鹵素） 氖（惰性氣體） 鈉（鹼金屬） 鎂（鹼土金屬） 鋁（貧金屬） 矽（類金屬） 磷（非金屬） 硫（非金屬） 氯（鹵素） 氬（惰性氣體） 鉀（鹼金屬） 鈣（鹼土金屬） 鈧（過渡金屬） 鈦（過渡金屬） 釩（過渡金屬） 鉻（過渡金屬） 錳（過渡金屬） 鐵（過渡金屬） 鈷（過渡金屬） 鎳（過渡金屬） 銅（過渡金屬） 鋅（過渡金屬） 鎵（貧金屬） 鍺（類金屬） 砷（類金屬） 硒（非金屬） 溴（鹵素） 氪（惰性氣體） 銣（鹼金屬） 鍶（鹼土金屬） 釔（過渡金屬） 鋯（過渡金屬） 鈮（過渡金屬） 鉬（過渡金屬） 鎝（過渡金屬） 釕（過渡金屬） 銠（過渡金屬） 鈀（過渡金屬） 銀（過渡金屬） 鎘（過渡金屬） 銦（貧金屬） 錫（貧金屬） 銻（類金屬） 碲（類金屬） 碘（鹵素） 氙（惰性氣體） 銫（鹼金屬） 鋇（鹼土金屬） 鑭（鑭系元素） 鈰（鑭系元素） 鐠（鑭系元素） 釹（鑭系元素） 鉕（鑭系元素） 釤（鑭系元素） 銪（鑭系元素） 釓（鑭系元素） 鋱（鑭系元素） 鏑（鑭系元素） 鈥（鑭系元素） 鉺（鑭系元素） 銩（鑭系元素） 鐿（鑭系元素） 鎦（鑭系元素） 鉿（過渡金屬） 鉭（過渡金屬） 鎢（過渡金屬） 錸（過渡金屬） 鋨（過渡金屬） 銥（過渡金屬） 鉑（過渡金屬） 金（過渡金屬） 汞（過渡金屬） 鉈（貧金屬） 鉛（貧金屬） 鉍（貧金屬） 釙（貧金屬） 砈（類金屬） 氡（惰性氣體） 鍅（鹼金屬） 鐳（鹼土金屬） 錒（錒系元素） 釷（錒系元素） 鏷（錒系元素） 鈾（錒系元素） 錼（錒系元素） 鈽（錒系元素） 鋂（錒系元素） 鋦（錒系元素） 鉳（錒系元素） 鉲（錒系元素） 鑀（錒系元素） 鐨（錒系元素） 鍆（錒系元素） 鍩（錒系元素） 鐒（錒系元素） 鑪（過渡金屬） 𨧀（過渡金屬） 𨭎（過渡金屬） 𨨏（過渡金屬） 𨭆（過渡金屬） 䥑（預測為過渡金屬） 鐽（預測為過渡金屬） 錀（預測為過渡金屬） 鎶（過渡金屬） 鉨（預測為貧金屬） 鈇（貧金屬） 鏌（預測為貧金屬） 鉝（預測為貧金屬） 鿬（預測為鹵素） 鿫（預測為惰性氣體） 鐵 ↑ 钌 ↓ 鋨 鎝 ← 钌 → 銠
外觀
金屬：銀白色
概況
名稱·符號·序數	钌（Ruthenium）·Ru·44
元素類別	過渡金屬
族·週期·區	8 ·5·d
標準原子質量	101.07
電子排布	[氪] 4d7 5s1 2, 8, 18, 15, 1
歷史
發現	Karl Ernst Claus（1844年）
分離	Karl Ernst Claus
物理性質
密度	（接近室温） 12.45 g·cm−3
熔點時液體密度	10.65 g·cm−3
熔點	2607 K，2334 °C，4233 °F
沸點	4423 K，4150 °C，7502 °F
熔化熱	38.59 kJ·mol−1
汽化熱	591.6 kJ·mol−1
比熱容	24.06 J·mol−1·K−1
蒸氣壓 壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k 溫/K 2588 2811 3087 3424 3845 4388
原子性質
氧化態	8, 7, 6, 4, 3, 2, 1,, -2 （弱酸性）
電負性	2.3（鲍林标度）
電離能	第一：710.2 kJ·mol−1 第二：1620 kJ·mol−1 第三：2747 kJ·mol−1
原子半徑	134 pm
共價半徑	146±7 pm
雜項
晶體結構	六方密排晶格
磁序	順磁性
電阻率	（0 °C）7.1×10-8 Ω·m
熱導率	117 W·m−1·K−1
膨脹係數	（25 °C）6.4 µm·m−1·K−1
聲速（細棒）	（20 °C）5970 m·s−1
楊氏模量	447 GPa
剪切模量	173 GPa
體積模量	220 GPa
泊松比	0.30
莫氏硬度	6.5
布氏硬度	2160 MPa
CAS號	7440-18-8
最穩定同位素
主条目：钌的同位素 同位素 丰度 半衰期 (t1/2) 衰變 方式 能量（MeV） 產物 96Ru 5.52% >6.7×1016 y β+β+ 2.7188 96Mo 97Ru syn 2.9 d ε - 97Tc γ 0.215, 0.324 - 98Ru 1.88% 穩定，帶54個中子 99Ru 12.7% 穩定，帶55個中子 100Ru 12.6% 穩定，帶56個中子 101Ru 17.0% 穩定，帶57個中子 102Ru 31.6% 穩定，帶58個中子 103Ru syn 39.26 d β− 0.226 103Rh γ 0.497 - 104Ru 18.7% 穩定，帶60個中子 106Ru syn 373.59 d β− 0.039 106Rh

釕（拼音：liǎo，注音：ㄌㄧㄠˇ，粤拼：liu5）是一种化学元素，化學符號為Ru，原子序為44，是在元素週期表中鉑族的稀有過渡金屬。釕與鉑族的其他金屬一樣，對大多數其他化學物質都是惰性的。1844年，俄籍的波羅的海德意志科學家卡爾·恩斯特·克勞斯（Karl Ernst Claus）在喀山國立大學發現了該元素，隨後以鲁塞尼亚（Ruthenia）做為此元素的拉丁名稱，以此纪念这个被发现于俄罗斯的元素。一般而言，釕是在鉑礦石的次要成分中被發現，年產量從2009年的約19噸上升到2017年的約35.5噸。生產出的釕大部分用於製造耐磨電接頭和厚膜電阻，其次是用於鉑合金和當成化學反應催化劑，另有一項新用途則是當作極紫外光光罩的覆蓋層。釕通常和其他鉑族金屬同時蘊藏在烏拉爾山脈、北美洲和南美洲的礦石中。加拿大安大略省大薩德伯里的鎳黃鐵礦以及南非輝石岩礦床中，也發現了稀少但有商業重要性的存量。

基本性質

物理性质

冷的时候，钌的延性较小，即使纯粹单晶也很容易弯曲。金属钌可用电弧或电子束熔化。钌通常加热至1500℃时才能加工成细丝或薄板。

化学性质

钌是一种极好的催化剂，通常用在氢化、异构化、氧化和重整反应中。 钌在温度达100℃时，对普通的酸包括王水有抗御力，对氢氟酸和磷酸也有抗御力，当温度到达300℃时，对硫酸有抗御力。在室温时氯水、溴水和醇中的碘能轻微的腐蚀钌。熔融的过氧化钠能较快地腐蚀而次氯酸能很快地腐蚀钌。用熔融的碱性氢化物、碳酸盐和氰化物也可能腐蚀钌

同位素

主条目：钌的同位素

自然界中存在着7种钌的同位素。此外，目前共发现了34种钌的放射性同位素。在这些放射性同位素当中，较稳定的有¹⁰⁶Ru（半衰期373.59天）、¹⁰³Ru（半衰期39.26天）和⁹⁷Ru（半衰期2.9天）。

分布與含量

钌在地壳含量非常罕见，约100 ppt（0.1%），居元素分布序列中的第74位。

化合物

氧化物與硫化物

RuO₄是少数熔点较低的离子型氧化物。

發展史

雖然，含有所有六種鉑族金屬的天然鉑合金，被前哥倫布時期美洲人長期使用，從16世紀中葉起，被歐洲化學家稱為材料，但直到18世紀中葉，鉑才被確認為一個純元素。天然鉑金屬在19世紀的第一個十年被發現，裡面含有鈀、銠、鋨、銥。俄羅斯河流沖積沙中的鉑，從1828年開始使用於盤子和獎牌以及鑄造盧布硬幣的原物料。在鍊製用於鑄幣的鉑金屬過程中，所得到的殘留物，在俄羅斯帝國是可以取得的，因此鉑的大部分研究是在東歐進行的。

在1807年，從南美的鉑金屬礦中，波蘭化學家約德澤伊•什尼亞代基有可能分離出元素44. (他稱之為"vestium"，是依據在不久前發現的小行星"Vesta"命名 )。他於1808年出版了一份他的發現公告。然而，他的工作從未獲得證實，他後來撤回了他的發現聲明。

約恩斯•貝澤柳斯和戈特弗裡德•奧桑在1827年幾乎發現了釕 。他們試驗了以王水溶解烏拉山脈含鉑的原礦石後留下的殘留物。貝澤柳斯沒有發現任何不尋常的金屬元素，但奧桑認為他發現了三種新金屬元素，稱之為pluranium、 ruthenium和polinium。這種差異導致貝爾澤柳斯和奧桑之間關於殘留物成分的長期爭論。由於Osann無法重複他離析釕的實驗，最終放棄了他的主張。Osann之所以選擇"釕"，是因為分析的樣本來自俄羅斯的烏拉山脈 。 這個名字本身來源於魯塞尼亞，拉丁語"Rus"，一個歷史區域，包括今天的烏克蘭，白俄羅斯，俄羅斯西部，以及斯洛伐克和波蘭的部分地區。

1844年，波羅的-德意志裔俄羅斯科學家卡爾•恩斯特•克勞斯 (Karl Ernst Claus) 發現，戈特弗裡德•奧桑備製的化合物中也含有少量的釕，克勞斯於同年曾發現的釕。克勞斯在喀山大學工作時，從盧布硬幣製程的鉑金屬殘留物中，分離出釕。就像40年前，在喀山發現釕的更重的同族元素鋨一樣。克勞斯表明，氧化釕含有一種新的金屬元素，並從不溶于王水的粗鉑中獲得6克的釕。替新元素選擇名稱，克勞斯說："我為新元素命名，以紀念我的祖國，Ruthenium。我有權使用這個名字，因為Osann先生放棄了他的釕，所以這個字還不存於化學 。

应用

纯金属钌用途很少。钌是铂和钯的有效硬化剂，使用它不会降低铂和钯的抗腐蚀性。含有较大百分数（30%-70%）的钌的合金，包含有其它贵重金属或碱金属，可用在电气触点上和需要抗磨和抗腐蚀的地方，如钢笔尖和工具枢轴上。二氧化钌导电，在有机介质中以粉末状与玻璃料相混合，可用作非金属衬底制成电阻元件。

新興應用

Intel 在自家半導體10nm製程上，在後端製程BEOL中首次使用金屬釕材料。

外部連結

• 元素钌在洛斯阿拉莫斯国家实验室的介紹（英文）
• EnvironmentalChemistry.com —— 钌（英文）
• 元素钌在The Periodic Table of Videos（諾丁漢大學）的介紹（英文）
• 元素钌在Peter van der Krogt elements site的介紹（英文）
• WebElements.com – 钌（英文）