44. Ruthenium (Ru) - Der Platin-Verwandte

In dieser Folge widmen wir uns dem jüngsten Mitglied der
Platinmetalle. Ruthenium ist eines der seltensten Elemente der
Erdkruste und spielt heute eine Schlüsselrolle in der
Halbleiterindustrie, in der grünen Chemie und in der
Krebsforschung. Mit der Ordnungszahl 44 trägt es seinen Namen zu
Ehren des historischen Russlands.


Themen dieser Folge:


Physikalische und chemische Eigenschaften: Schmelzpunkt 2.334
°C, Dichte 12,45 g/cm³, Mohs-Härte 6,5, Oxidationsstufen von
minus zwei bis plus acht

Magnetische Besonderheiten: Diskussion um Ruthenium als
möglicherweise viertes ferromagnetisches Element bei
Raumtemperatur

Rutheniumtetroxid (RuO4) als hochreaktive Verbindung in der
Oxidationschemie

Entdeckungsgeschichte: Vorarbeiten von Jędrzej Śniadecki
(1808) und Gottfried Wilhelm Osann (1827), endgültige Entdeckung
1844 durch Karl Ernst Claus in Kasan

Vorkommen: Bushveld-Komplex in Südafrika, Norilsk in
Russland, Sudbury in Kanada

Ruthenium-106-Vorfall im Herbst 2017 über Europa

Anwendung als magnetischer Spacer in Festplatten
(Antiferromagnetic Coupling)

Potentieller Ersatz für Kupfer in feinsten
Halbleiterstrukturen unterhalb von 5 Nanometern

Härtebestandteil in Platin-Ruthenium-Legierungen für Schmuck
und in Iridium-Spitzen von Füllfederhaltern

Grubbs-Katalysatoren und Olefin-Metathese (Nobelpreis 2005)

Ruthenium-Farbstoffe in Grätzel-Solarzellen (N3, N719)

Wasserstoffwirtschaft, Brennstoffzellen und KBR Advanced
Ammonia Process

Krebstherapie: KP1019, NAMI-A, TLD1433

Brachytherapie von Aderhautmelanomen mit Ruthenium-106



Wissenschaftliche Quellen und weiterführende
Literatur:


Greenwood, N. N. & Earnshaw, A. (2012): Chemistry of the
Elements, 2. Auflage, Butterworth-Heinemann

Holleman, A. F., Wiberg, E. & Wiberg, N. (2007): Lehrbuch
der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, de Gruyter

Grubbs, R. H. (2006): "Olefin-Metathesis Catalysts for the
Preparation of Molecules and Materials" (Nobel Lecture),
Angewandte Chemie International Edition

Pyykkö, P. & Atsumi, M. (2009): "Molecular Single-Bond
Covalent Radii for Elements 1–118", Chemistry – A European
Journal

Quina, S. et al. (2018): "Realization of room-temperature
ferromagnetism in 4d Ru metal", Physical Review B

Masson, O. et al. (2019): "Airborne concentrations and
chemical considerations of radioactive ruthenium from an
undeclared major nuclear release in 2017", PNAS

Alessio, E. & Messori, L. (2019): "NAMI-A and
KP1019/1339, Two Iconic Ruthenium Anticancer Drug Candidates",
Molecules

O'Regan, B. & Grätzel, M. (1991): "A low-cost,
high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2
films", Nature

Johnson Matthey (2024): PGM Market Report

U.S. Geological Survey (2024): Mineral Commodity Summaries:
Platinum-Group Metals



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Hinweis: Die Vertonung ist KI unterstützt. Die
neuen Folgen von Schlafreise durch das Universum sind komplett
ohne produziert.