钌的简介
钌是一种金属化学元素，在地壳中相当罕见。它有许多应用，其中大部分利用其耐腐蚀性和硬度，在金属合金等产品中。大多数人不会直接接触这种金属，尽管铂金戒指和高档钢笔等奢侈品中含有少量这种金属。纯形式成本适中，世界上大部分供应来自俄罗斯和南美的矿山。
从外观上看，钌是一种暗淡的银灰色元素，往往非常脆且极其坚硬。它有四种同素异形体形式，这意味着它在其纯净形式中具有四种不同的晶体结构，具体取决于各种条件，如暴露于热、压力和空气中。当暴露在空气和高温中时，纯元素会迅速氧化。这种金属对酸也有很强的抵抗力，它可以与其他材料形成许多化合物。在元素周期表上，钌的符号是Ru，它的原子序数为44。
有几个人声称发现了钌。功劳通常归功于俄罗斯化学家卡尔克劳斯，他成功地将其从不纯的铂矿石中分离出来。他以拉丁语Ruthenia命名该元素，该词用于描述俄罗斯帝国的早期形式，横跨东欧部分地区和现代俄罗斯。由于克劳斯来自东欧，他想以他的成功发现来庆祝他的祖国。
铂和钯等金属合金通常以钌为特征，以提高强度和耐用性。这种金属还用于制造各种消费品的耐磨运动部件，并出现在一些电子产品中。在自然界中，这种元素通常与铂有关，很难以纯净的形式找到它。一些净化系统也使用钌成分，医学研究人员已经探索了在癌症治疗中使用包含钌的化合物。
对这种金属的研究表明它可能致癌。它还具有生物累积性，这意味着它会在人体系统中积累，因为身体无法处理它。如果直接处理，纯元素也会弄脏皮肤。某些化合物和氧化物是有毒的，应小心处理以避免接触。
基于溶液中低沸点氧化物的形成，存在用于回收和提纯钌和锇的常规技术，氧化物随后通过加热从溶液中除去。对于锇，将金属氧化为VIII氧化态相对容易，可以使用多种氧化剂。此外，即使在相当强的酸性条件下，也可以有效地去除锇，因为形成四氧化物。然而，在钌的情况下，氧化更加困难，并且将溶液的pH值控制在相对较高的值是必不可少的。在这些情况下，从溶液中去除钌是不完全的，通常在溶液中留下百万分之几百的钌。这不仅代表钌回收的损失，而且剩余的钌在其他铂族金属的精炼和回收提纯过程中构成杂质元素。该方法的其他缺点包括钌馏出物被酸污染以及与四氧化钌的高度不稳定性质相关的爆炸危险。
使用溶剂萃取和离子交换方法分离和纯化钌的其他方法取得了有限的成功，通常涉及从硝酸溶液中进行溶剂萃取。在这样的溶液中，钌以一系列亚硝基硝酸钌络合物的形式出现，它们可以通过溶剂萃取从溶液中分离出来，通常是长链叔胺。众所周知，钌会形成大量的亚硝基钌络合物，这种络合物对钌的稳定性比对任何其他元素的稳定性都要高。因此，例如，在盐酸溶液中，亚硝基钌络合物RuNOCl2-5可以形成。这种络合物是高度可萃取的，可以优先形成，并允许将钌与其他铂族金属分离。然而，该收提纯方法有其自身的缺点，包括1)制造亚硝基钌络合物的可用方法通常仅产率90-95%和2)存在的其他铂族金属倾向于形成对阴离子溶剂萃取剂表现出相似行为的络合物。442专利继续解决这些问题，以提供一种以亚硝基钌络合物形式提取钌的方法，该方法相对于其他铂族金属具有高产率和选择性。
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