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Ruthenium ( Ru )

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Allgemeine Beschreibung  

Zuerst 1808 an der Universität von Vilnius, Litauen, von J.A. Sniadecki, entdeckt und dann 1828 von G.W. Osnann an der Universität von Tartu, Rußland.

Ruthenium ist ein seltenes Element der Gruppe der Platin-Metalle, es kommt in der Erdkruste nur mit einer Häufigkeit von 0,001 ppm vor. Ruthenium ist glänzend, silberfarben und wird weder Luft noch von Wasser angegriffen. Es ist nicht in Säure löslich, jedoch in geschmolzenen Alkalien. Ruthenium wird mittels verschiedener Techniken gewonnen; so z.B. in der Gruppe der Platinmisch-Metalle durch Auflösung in Königswasser, das von einer Behandlung der verschiedenen löslichen und unlöslichen Anteile gefolgt wird.

Die Anwendungsmöglichkeiten für Ruthenium sind beschränkt, da es in seiner reinen Form hart und spröde ist und sich daher nur schwer maschinell be- bzw. verarbeiten läßt. Es ist relativ unreaktiv und wird als Legierungszusatz zu Platin und Palladium verwendet. Auf diese Weise werden Legierungen erzeugt, die sich durch eine verbesserte Verschleißfestigkeit aufzeichnen. Legierungen mit Titan führen zu einer besseren Korrosionsfestigkeit des Materials. In jedem Fall darf der Ruthenium-Anteil nicht über 15% hinausgehen, da die Legierung sonst zu hart ist, um bearbeitet werden zu können.

   

Atomische Eigenschaften

Atomgewicht ( amu ) 101,07
Atomradius - Goldschmidt ( nm ) 0,134
Elektronenstruktur Kr 4d7 5s1
Ionisationspotential Nr. eV
1 7.36
2 16.8
3 28.5
Kristallstruktur hexagonal dichtest gepackt
Natürliche Isotopenverteilung Massenzahl %
96 5.5
98 1.9
99 12.7
100 12.6
101 17.1
102 31.6
104 18.6
Ordnungszahl 44
Photoelektrische Austrittsarbeit ( eV ) 4,71
Thermischer Neutronenabsorptionsquerschnitt ( Barns ) 3,0
angegebene Valenzen 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

Elektrische Eigenschaften

Elektrischer Widerstand bei 20C ( µOhmcm ) 7,7
Temperaturkoeffizient bei 0-100C ( K-1 ) 0,0041
Supraleitfähigkeit kritische Temperatur ( K ) 0,49

Mechanische Eigenschaften

Materialzustand weich hart polykristallin
E-modul im Zugversuch ( GPa )     432
Härte - Vickers 350 750
Kompressionsmodul ( GPa )     286
Poissonsche Konstante     0,25
Streckgrenze ( MPa ) 372
Zugfestigkeit ( MPa ) 495

Physikalische Eigenschaften

Dichte bei 20C ( g cm-3 ) 12,2
Schmelzpunkt ( C ) 2310
Siedepunkt ( C ) 3900

Thermische Eigenschaften

Latente Schmelzwärme ( J g-1 ) 252
Latente Verdampfungswärme ( J g-1 ) 5610
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient bei 0-100C ( x10-6 K-1 ) 9,6
Spezifische Wärme bei 25C ( J K-1 kg-1 ) 238
Wärmeleitfähigkeit bei 0-100C ( W m-1 K-1 ) 117

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