Рутений

Рутений, Ru, химич. элемент подгруппы легких платиновых металлов VIII группы периодич. системы. Ат. в 101,7, порядковый

Т. 9. т. XIX.

номер 44. Открыт в 1845 г. Клаусом. Элементарный Р. (в компактном виде)—металл, напоминающий по внешнему виду платину, но значительно более твердый и х]эупкий (легко дробится в порошок). Уд. вес ~12,2 при 20°; ί°_η.,.~2 450°. Тв. по Брннелю 220 (иридий 172). Термнч. коэф. расширения 9,1 · 10^_6 при 20°. Р. принадлежит к относительно редким элементам. По Ноддаку среднее содержание его в метеоритах равно 9 · 10^_6, в литосфере 5 10"³. Специфич. минералами являются природный осмистый иридий (в среднем 6% Р.), самородная платина (доли %), а также л а у р и т, весьма редкий сульфид платиновых металлов, найденный в Орегоне и на Борнео (среднее содержание Р. 12% от суммы платиновых металлов). Небольшие количества Р. находятся также в полиметаллических рудах, из которых они попадают в разные отходы металлургии. производства (смотрите Платина, металл.ур-г и я). Изверженные породы содержат Р. в среднем 1,8-10^-8, первичные сульфиды 1-10^-6.

В виде порошка (темносерого цвета) Р. обнаруживает сильные каталитич. свойства, например легко окисляет в альдегид и уксусную кислоту. Получен также коллоидный Р. путем восстановления растворов его солей. чатая разновидность Р. получается при растворении его сплавов с цинком в соляной к-те; предполагают, что чатость объясняется превращением этой модификации в обычную, более стабильную. В сухом виде в обычных условиях Р. не окисляется. В окислительной атмосфере при очень высоких 1°. (пламя гремучего газа) Р. сгорает с образованием темносиней, нерастворимой в к-тах окиси Р. Ru0₂ с небольшой примесью высшего окисла Ru0₄. При плавлении на воздухе Р. покрывается лишь тонкой пленкой окислов, но окклюдирует большое количество кислорода. Р. окисляется легче других платиновых металлов (кроме осмия). Минеральные кислоты на Р. не действуют. Царская растворяет его медленно, с образованием RuCl₃, причем необходимо азотную к-ту постепенно добавлять к соляной, т. к. непосредственная обработка азотной к-той пассивирует Р. Свободный хлор и фтор соединяются с Р. при повышенных ί°; тонкий порошок Р. растворяется также в гипохлоритах.

Соединения Р. крайне разнообразны (но относительно мало изучены), т. к. он бывает двух-, трех-, четырех-, шести-, семи- и восьмивалентным, причем низшие степени окисления рутения являются основаниями, а высшие—кислотообразующими оки. При сплавлении со щелочами и окислителями (селитрой, хлоратами, перекисью натрия) Р. образует зеленые сплавы, содержащие рутенаты типа Me₂Ru04, образующие с водой желтые растворы.Растворы рутепатов под действием кислот разлагаются с выделением двуокиси Ru0₂ и перрутена-тов MeRu0₄; ангидрид соответствующей кислоты Ru₂0? еще не получен. Хлор окрашивает растворы рутенатов в зеленый цвет, образуя перрутенаты, например KR11O4· При более интенсивном воздействии хлора образуется также четырехокись Р. RuO* в виде легко возгоняющихся (ί°Μ.ζ.25, Ь°,Г_1:ип. выше I 00°),слабо растворимых в воде золотисто-желтых призматич. кристаллов,издающих запах озона (не ядовитых). Раствор Ru0₄ в воде нейтрален, но со щелочами образует легко растворимые соединения, видимо перрутенаты MeRuO* или MeRu0₅или же и те и другие, причем отдает часть кислорода. Соляная к-та восстанавливает четырехокись Р. и руте-паты с выделением хлора и образованием буро-желтого треххлористого Р. RuCl₃, обнаруживающего большую склонность к образованию сложных (комплексных) солей, Hanp_JLK₂RuCl5-H₂0 (в сухом виде буро-фиолетовая, в растворе оранжевая). При нагревании растворы треххлористого Р. темнеют и выделяют объёмистый осадок. Металлич. цинк окрашивает их в синий цвет с образованием первоначально двухлористого Р. RuC1₂, а потом металлического Р.При более осторожном восстановлении рутенатов можно получить соединения четырех валентного рутения, например K₂RuCl6, образующего яркокрасные водные растворы. При пропускании сероводорода растворы рутенатов и т. д. окрашиваются сначала в голубой цвет, видимо вследствие образования RuC1₂, а потом выделяют темный осадок колеблющегося состава. Предполагают существование сульфидов Ru₂S₃, Ru8₂ и RuS₃. В низших степенях окисления рутении образует соли с минеральными кислотами, например Ru(S0₄)₂, Ru(]S0₃)₃ и т. д.

Чувствительной качественной реакцией на Р. является образование голубой окраски при воздействии металлич. цинка или сероводорода на растворы треххлористого Р. В присутствии всех остальных металлов характерной для Р. является красная окраска при добавлении к раствору углекислых и азотистокислых щелочей и сульфата аммония. Количественное отделение Р. от всех остальных платиновых металлов мало отличается от методов технологического отделения (стл. Платина, м е т а л л у р г и я). Взвешивают Р. в виде элементарного металла или двуокиси. Вследствие хрупкости и относительно легкой оки-сляемости металлический Р. почти не имеет применений. Предложено применение четы-рехокиси Р. взамен несколько более дорогой четырехокиси осмия для окраски гистология, препаратов (выделение черного элементарного металла). Следует полагать, что будут использованы и каталитич. свойства Р. В виду отсутствия спроса добыча Р. весьма ограничена. Стоимость 1 г Р. в 1930 г. ~1,3 америк. долл, (немного дешевле родия).

Лит.: Меншуткнн В. Н., Курс общей химии, 3 изд., М.—Л., 1930; Менделеев Д., Основы химии, 9 изд., т. 2, М.—Л., 1928; Шеллер В. Р. и Лоуэлл А. Р., Анализ минералов и руд, содержащих редкие элементы, пер. с англ., Л., 1928; н op-kins В. S., Chemistry of Ihe Rarer Elements, N. Y.,1923; Thorpe E., A Dictionary of Applied Chemistry, v. 5, Tj., 1924; Tyler P. M. a. SantmyersR. M., Platinum, «U. S. Bur. of Mines», Inform. Circ. 6389, 1931, Eebr.; N о d d a с k I. u. W., «Ztschr. f. physikal. Che-mie», Bodenstein-Festband, Lpz., 1931, p. 890. E. Кронман.