釕的簡介

  釕是一種金屬化學元素，在地殼中相當罕見。它有許多應用，其中大部分利用其耐腐蝕性和硬度，在金屬合金等產品中。大多數人不會直接接觸這種金屬，盡管鉑金戒指和高檔鋼筆等奢侈品中含有少量這種金屬。純形式成本適中，世界上大部分供應來自俄羅斯和南美的礦山。

從外觀上看，釕是一種暗淡的銀灰色元素，往往非常脆且極其堅硬。它有四種同素異形體形式，這意味著它在其純凈形式中具有四種不同的晶體結構，具體取決于各種條件，如暴露于熱、壓力和空氣中。當暴露在空氣和高溫中時，純元素會迅速氧化。這種金屬對酸也有很強的抵抗力，它可以與其他材料形成許多化合物。在元素周期表上，釕的符號是Ru，它的原子序數為44。

  有幾個人聲稱發現了釕。功勞通常歸功于俄羅斯化學家卡爾克勞斯，他成功地將其從不純的鉑礦石中分離出來。他以拉丁語Ruthenia命名該元素，該詞用于描述俄羅斯帝國的早期形式，橫跨東歐部分地區和現代俄羅斯。由于克勞斯來自東歐，他想以他的成功發現來慶祝他的祖國。

  鉑和鈀等金屬合金通常以釕為特征，以提高強度和耐用性。這種金屬還用于制造各種消費品的耐磨運動部件，并出現在一些電子產品中。在自然界中，這種元素通常與鉑有關，很難以純凈的形式找到它。一些凈化系統也使用釕成分，醫學研究人員已經探索了在癌癥治療中使用包含釕的化合物。

  對這種金屬的研究表明它可能致癌。它還具有生物累積性，這意味著它會在人體系統中積累，因為身體無法處理它。如果直接處理，純元素也會弄臟皮膚。某些化合物和氧化物是有毒的，應小心處理以避免接觸。

  基于溶液中低沸點氧化物的形成，存在用于回收和提純釕和鋨的常規技術，氧化物隨后通過加熱從溶液中除去。對于鋨，將金屬氧化為VIII氧化態相對容易，可以使用多種氧化劑。此外，即使在相當強的酸性條件下，也可以有效地去除鋨，因為形成四氧化物。然而，在釕的情況下，氧化更加困難，并且將溶液的pH值控制在相對較高的值是必不可少的。在這些情況下，從溶液中去除釕是不完全的，通常在溶液中留下百萬分之幾百的釕。這不僅代表釕回收的損失，而且剩余的釕在其他鉑族金屬的精煉和回收提純過程中構成雜質元素。該方法的其他缺點包括釕餾出物被酸污染以及與四氧化釕的高度不穩定性質相關的爆炸危險。

  使用溶劑萃取和離子交換方法分離和純化釕的其他方法取得了有限的成功，通常涉及從硝酸溶液中進行溶劑萃取。在這樣的溶液中，釕以一系列亞硝基硝酸釕絡合物的形式出現，它們可以通過溶劑萃取從溶液中分離出來，通常是長鏈叔胺。眾所周知，釕會形成大量的亞硝基釕絡合物，這種絡合物對釕的穩定性比對任何其他元素的穩定性都要高。因此，例如，在鹽酸溶液中，亞硝基釕絡合物RuNOCl2-5可以形成。這種絡合物是高度可萃取的，可以優先形成，并允許將釕與其他鉑族金屬分離。然而，該收提純方法有其自身的缺點，包括1)制造亞硝基釕絡合物的可用方法通常僅產率90-95%和2)存在的其他鉑族金屬傾向于形成對陰離子溶劑萃取劑表現出相似行為的絡合物。442專利繼續解決這些問題，以提供一種以亞硝基釕絡合物形式提取釕的方法，該方法相對于其他鉑族金屬具有高產率和選擇性。

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