Ru/Ruthenium
chemisch-element
Exact wat je zoekt

44

Ru/Ruthenium

Het overgangsmetaal ruthenium werd voor het eerst aangetroffen in Russisch platina-erts. Ook in de toepassing vind je het vaak samen met platina. Een kleine hoeveelheid ruthenium maakt dat edelmetaal aanzienlijk harder en duurzamer. Bij titanium zorgt een toevoeging van 0,1% ruthenium voor een verbetering van de corrosieweerstand met een factor honderd.

Symbool

Ru

Protonen/elektronen

44

Groep

8

Isotopen

96Ru, 98Ru, 99Ru, 100Ru, 101Ru, 102Ru, 104Ru

Periode

5

Elektronenconfiguratie

[Kr] 5s2 4d6

Blok

d

Elektronencofiguratie Bohr

2,8,18,15,1

Bij kamertemperatuur

vast

Elektronegativiteit

1,4 (Pauling)

Dichtheid

12400 kg m-3

Atoomstraal

133 . 10-12 m

Smeltpunt

2334 oC (2607 K)

Relatieve atoommassa

101.07

Kookpunt

4150 oC (4423 K)

Soortelijke warmte

238 J kg-1K-1

Warmtegeleidingscoëfficiënt

-

Selecteer

Toepassingen
Naam & ontdekking
Voorkomen
Bereiding
Beeld en audio
Toepassingen

Toepassingen

Naam & ontdekking

Voorkomen

Bereiding

Beeld en audio

Toepassingen

Bougie

Contactpunten in hoogwaardige, zeer betrouwbare bougies voor auto- en vliegtuigmotoren moeten zeer hard en corro­sie be­stendig zijn. Ze worden gemaakt uit een legering van platina met ruthenium.

Elektrisch contact / weerstandsdraad

Legeringen van platina of palladi­um met rutheni­um combineren een goed geleidingsvermogen met uitstekende corrosiebestendigheid en hardheid. Ze zijn zeer geschikt voor de fabricage van elektrische contacten en van dra­den van precisieweer­standen in de fijn-elektronica.

Spin dop

Zogenaamde spindoppen in de textielindustrie, waarmee de draden van de synthetische vezels worden gesponnen, moeten zeer hard en corrosiebestendig zijn. Hiervoor wordt platina of palladium gebruikt met 2 – 5 % ruthenium.

Sieraden

Platina en palladium worden verwerkt tot kostbare sieraden, maar zijn in zuivere vorm zacht en kwetsbaar. Een klein beetje ruthenium maakt deze metalen harder, wat de levensduur van de sieraden aanzienlijk verhoogt.

Kankertherapie

Het gebruik van ruthenium(II)complexen als medicijn tegen kanker wordt uitgebreid onderzocht. Deze complexen zouden in chemotherapie wellicht het cis-platina kunnen vervangen. Een aantal isomeren (van een  complex met 2-fenyazopyridine) vertoont een veelbelovende activiteit in tumoren.

Meer toepassingen

Als element en in legeringen

  • Elektroden (Ru/Ir, op titaan; o.a. voor de elektrolyse van keukenzout)
  • Katalysator voor hydreringsprocessen van aromaten, zuren en ketonen (op C-drager)
  • Katalysator voor de oxidatie van ethanol naar ethanal en azijn
  • Supergeleiding (Ru-Mo legering)
  • Verbeteren van de eigenschappen van metalen (bijvoorbeeld titaan: toevoegen van een zeer kleine hoeveelheid – 0,1 % – geeft een 100 maal grotere corrosiebestendigheid)
  • Vulpenpunt (Pt/Pd met Ru; deze legering is goedkoper dan osmium of iridium)

 

In verbindingen

Autokatalysator (Pt op keramische drager)Ba2LaRuO6
Elektroden (op titaan; o.a. voor de elektrolyse van keukenzout)RuO2
Katalysator voor het ontleden van H2SRuO2
Kleuren van weefselpreparaten (rutheniumrood)[Ru3O2(NH3)4]Cl6

Naam

De naam ruthenium is afgeleid van de middeleeuws-Latijnse naam voor Rusland: Ruthe­nia. Het werd voor het eerst ontdekt in Russisch platina-erts, door een Russische onderzoeker.

Ontdekking

Ruthenium is het laatst ontdekte metaal uit de platinagroep (platina, palladium, rhodium, osmium, iridium en ruthenium). Misschien ontdekte de Poolse chemicus Jedrzej Sniadecki het element al in 1808, maar zijn waarneming werd nooit bevestigd.

In 1828 maakte de Duitse chemicus Gottfried Wilhelm Osann (foto) samen met zijn Zweedse collega Jöns Jacob Berzelius melding van een oxidemengsel verkregen uit platina-erts uit de Oeral. Osann veronderstelde dat er drie nieuwe elementen in aanwezig waren. Hij stelde de namen pluranium, pulinium en ruthenium voor, maar wist geen van de elementen te isoleren.

De Russische chemicus Karl Klaus herhaalde Osanns  werk aan platina-erts in 1844. Hij toonde één nieuw element aan en handhaafde daarvoor de naam ruthenium.

Voorkomen

Ruthenium is een uiterst zeldzaam element. Het heeft een minuscuul aandeel in de aardkorst van 1.10-7 %; het is het 79e element in rangorde van voorkomen.

Opmerkelijk is dat het (net zoals goud) in metallische toestand (mineralogen noemen dat ‘gedegen’) te vinden is, in platinahoudende ertsen. Het is dan gelegeerd met platina. Het belangrijkste rutheniumhoudende mineraal is lauriet (RuS2). Ook in een aantal nikkel- en koperertsen worden sporen ruthe­nium aangetrof­fen.

Winning

De belangrijkste wingebieden liggen in Zuid-Afrika, Rusland (Oeral), Canada (Sudbury), Indo­nesië (Kalimantan) en de Verenigde Staten van Amerika (Ore­gon).

Bereiding

Vroeger

Het eerste ruthenium werd verkregen door residu’s van platina-ertsen te behandelen met gesmolten kaliumhydroxide (KOH) en kaliumnitraat (KNO3). Bij toevoegen van salpeterzuur aan deze smelt, sloeg een mengsel van osmium- en rutheniumverbindingen neer. Daaruit was het osmium (na oxidatie) te verwijdern, als vluchtig osmiumtetraoxide (OsO4). Het overblijvende mengsel werd met ammoniumchloride omgezet in (NH4)3RuCl6. Daaruit werd zuiver ruthenium verkregen door verhitten (tot ca. 800 °C) of door reductie met waterstof.

Tegenwoordig

Ruthenium wordt onder andere gewonnen uit het residu dat achterblijft aan de elektrode bij de elektrolytische bereiding van nikkel. Het is een zeer bewerkelijk proces. Bij een eerste behandeling met koningswater (een geconcentreerd mengsel van zoutzuur en salpeterzuur) lossen platina, palladium en goud op. Vervolgens verwijdert men zilver door verwarmen met loodcarbonaat en oplossen in salpeterzuur. Het restant, dat de platinametalen ruthenium, osmium, rhodium en iridium bevat, wordt ge­smolten met natriumwaterstofsulfaat (NaHSO4) en opgelost in water. Het onoplosba­re deel dat daarbij overblijft wordt gesmolten met natriumperoxide (Na2O2). Na toevoegen van water verhit men de verkregen oplossing wordt er chloor door ge­leid. Het resultaat is een mengsel van osmium- en rutheniumtetraoxide (OsO4; RuO4). Het rutheniumtetraoxide wordt door zoutzuur geleid, waarna ammonium­chlo­ride wordt toegevoegd. Hierbij ontstaat (NH4)3Ru­Cl6 dat gereduceerd kan wordt met waterstof.

Voor het vrijmaken van ruthenium uit mengsels wordt meer en meer gebruik gemaakt van scheidingsmethoden als ionenwisseling en vloeistof-vloeistof-extractie.

Ook bij de opwerking van splijtstofstaven van kernreacto­ren is rutheni­um te isoleren.

Bekijk foto’s en filmpjes
filmpje icoon Ruthenium - Periodic Videos
Filmpje
Ruthenium - Periodic Videos
Bekijk het filmpje
afbeelding icoon Elektronenschillen ruthenium
Afbeelding
Elektronenschillen ruthenium
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Ruthenium
Afbeelding
Ruthenium
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Ruthenium kristal
Afbeelding
Ruthenium kristal
Bekijk de afbeelding
Beluister podcasts (Engels)
podcast icoon Ruthenium - Royal Society of Chemistry
Podcast
Ruthenium - Royal Society of Chemistry
Luister de podcast

Scheikunde studeren

Wat vinden zij van de studies en het werk?

studieorientatie icoon Slim membranen maken; in water Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Slim membranen maken; in water
Wiebe doet onderzoek naar membranen in water.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Jij en chemie? Dat geloof ik niet Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Jij en chemie? Dat geloof ik niet
Elisa is nu vierdejaarsstudent Chemie in Amsterdam.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik leer ook van dingen naast mijn studie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik leer ook van dingen naast mijn studie
Nick studeert Chemie en heeft een top tijd.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Orgaanschade omkeren Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Orgaanschade omkeren
Patricia doet onderzoek naar synthetische materialen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Levend materiaal op basis van de natuur Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Levend materiaal op basis van de natuur
Peter onderzoekt slim materiaal gebaseerd op de natuur.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Als chemisch technoloog is elke dag anders Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Als chemisch technoloog is elke dag anders
Ontdek wat Catrien zo leuk vindt aan haar baan als technoloog.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Van het laboratorium naar Pinkpop Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Van het laboratorium naar Pinkpop
Bekijk Koen als research and development technologist.
Bekijk de story
studieorientatie icoon Als chemisch analist moet je kritisch zijn Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Als chemisch analist moet je kritisch zijn
Lara vertelt over werk als chemisch analist
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Vicky vond de bètavakken leuk Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Vicky vond de bètavakken leuk
Bij Chemische Technologie zit ze nu op haar plek.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Als chemisch technoloog blijf je je ontwikkelen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Als chemisch technoloog blijf je je ontwikkelen
Ontdek wat Fabrice zo leuk vindt aan chemisch technoog zijn.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Goed persoonlijk contact met docenten Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Goed persoonlijk contact met docenten
Matthew koos na het mbo voor de opleiding Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Foute keuzes bestaan niet
Hbo | Chemie
Studie
Foute keuzes bestaan niet
Judesha vertelt over haar studiekeuze proces.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Chemie is meer dan alleen maar deeltjes Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemie is meer dan alleen maar deeltjes
Ontdek de studie Chemische Technologie samen met Miriam!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Spioneren met je immuunsysteem Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Spioneren met je immuunsysteem
Frans onderzoekt het immuun-systeem voor betere vaccins.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Bo koos voor Chemische Technologie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Bo koos voor Chemische Technologie
Bo is enthousiast over haar hbo-opleiding. Bekijk de filmpjes.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde
Student Sanne vertelt over de studie Chemie aan de HAN.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je bent bij deze studie geen nummer!
Hbo | Chemie
Studie
Je bent bij deze studie geen nummer!
Lees hoe Marjolein Chemische Technologie vindt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Praktijklessen vind ik leuk om te doen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Praktijklessen vind ik leuk om te doen
Nighel studeert Chemie, bekijk zijn filmpje!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Hbo | Chemie
Studie
Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Lees waarom Femke koos voor het hbo na het vwo.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Tom loopt stage bij Teijin Aramid Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Stage
Tom loopt stage bij Teijin Aramid
Tom is student Chemische Technologie en laat zijn stagewerkplek zien.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Op kleine schaal grote problemen oplossen Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Op kleine schaal grote problemen oplossen
Krzysztof doet onderzoek naar macromoleculen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Het mooie aan deze studie zijn de grote labs Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Het mooie aan deze studie zijn de grote labs
Studenten laten je alle ins and outs zien van hbo Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Waarom ik moleculen opsluit in een kooi? Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Waarom ik moleculen opsluit in een kooi?
Anne onderzoekt reactie- omstandigheden van moleculen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een stromend, staalhard materiaal Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een stromend, staalhard materiaal
Lauri ontwerpt chemische bouw-stenen voor nieuwe materialen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Voorsprong met een chemische achtergrond Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Voorsprong met een chemische achtergrond
Bekijk Ruben als management trainee bij Remondis.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Aanval door ons eigen immuunsysteem Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Aanval door ons eigen immuunsysteem
Kim onderzoekt enzymen van auto-immuunziekten.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Verliefd op moleculen Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Verliefd op moleculen
Bert Meijer doet onderzoek naar de dynamica van moleculen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemische Technologie studeren in Groningen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemische Technologie studeren in Groningen
Wenke en Jeroen laten je zien wat de opleiding inhoudt.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Medicijnen maken van rotte appels Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Medicijnen maken van rotte appels
Uniek project van studenten Chemische Technologie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik ben echt een spin in het web Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Ik ben echt een spin in het web
Isabelle deed Chemische Technologie en is nu continuverbetercoördinator.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemie is altijd mijn passie geweest Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Chemie is altijd mijn passie geweest
Nick Das studeerde hbo-Chemie en is nu laboratoriummanager.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
Hbo | Chemie
Studie
Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
De wereld van chemie is groter dan je denkt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Op de mavo wilde ik al scheikunde studeren Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Op de mavo wilde ik al scheikunde studeren
Lara is chemisch analist bij het bedrijf Astellas.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een chemische gereedschapskist voor de toekomst Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een chemische gereedschapskist voor de toekomst
Danny werkt aan alternatieven voor aardolie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Werken aan nieuwe technieken voor windenergie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Werken aan nieuwe technieken voor windenergie
Vierdejaars student Mart vindt zijn hbo-opleiding top!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een huid voor robots Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een huid voor robots
Professor Zhenan werkt aan kunstmatige elektronische huid.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Timo is chemisch technoloog en projectmanager Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Techniek & Ontwerp
Beroep
Timo is chemisch technoloog en projectmanager
Hij deelt zijn werkervaringen graag met jou.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon We hebben hier een geweldig lab Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
We hebben hier een geweldig lab
Sanne, Justus en Boyd vertellen waarom zij kozen voor Utrecht.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je bent wel met serieus werk bezig Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Je bent wel met serieus werk bezig
Docenten en studenten vertellen over de hbo-studie Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Oersoep en afvalwater Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Oersoep en afvalwater
Saskia probeert waardevolle moleculen uit afvalwater te halen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Katalysatoren tegen klimaatverandering Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Katalysatoren tegen klimaatverandering
Charlotte probeert CO2 om te zetten in waardevolle stoffen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een duurzame coating Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een duurzame coating
Hung Chien zoekt een duurzame manier om coatings te maken.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Op zoek naar de Ronaldo onder de nanodeeltjes Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Op zoek naar de Ronaldo onder de nanodeeltjes
Lotte doet onderzoek naar nanodeeltjes.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon De wereld voeden met licht Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
De wereld voeden met licht
Daniel heeft een kunstmatig fotosynthese proces ontwikkeld.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon CO2-recycling Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
CO2-recycling
Francesco werkt aan CO2 omzetten naar chemicaliën.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Hbo | Chemie
Studie
Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Volgens Hylke doorgrond je met de juiste formules elk proces.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Kunnen we een implantaat 3D printen? Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Kunnen we een implantaat 3D printen?
Tosca is op zoek naar bruikbare materialen voor 3D printen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Positief bijdragen aan het leven van mensen
Hbo | Chemie
Studie
Positief bijdragen aan het leven van mensen
Anna, David en Joeri kijken terug op hun studietijd.
Bekijk het interview