Rutènio.

(dal nome della regione dove venne inizialmente rinvenuto). Chim. - Elemento chimico di numero atomico 44 e peso atomico 101,07; simbolo: Ru. Nella tavola periodica degli elementi si colloca fra quelli dell'ottavo gruppo, avendo il ferro come omologo inferiore e l'osmio come omologo superiore. Fu scoperto nel 1845 da J. Claus. Il r. è un elemento estremamente raro nella crosta terrestre, della quale costituisce circa il 2 x 10^-6%; è quindi poco più abbondante dell'oro e del platino. In natura si trova come impurezza in diversi minerali di altri metalli; l'unico suo minerale specifico che è degno di essere ricordato è la laurite. In piccole quantità si trova in formazioni alluvionali (Borneo e Sudafrica) sfruttate per l'estrazione del platino, presente in forma di granuli allo stato nativo, con altri metalli come impurezze. Nell'estrazione del platino viene recuperato per via chimica insieme ad altri metalli rari come palladio, osmio, iridio, ecc. Non esiste nessun caso di lavorazione di minerali avente come scopo principale l'estrazione di questo metallo. ║ Proprietà fisiche: il r. si presenta come un metallo di aspetto simile al platino ma più duro (circa 220 Vickers) e assai più leggero (peso specifico 12,2 pratico, teorico 12,45). Fonde tra i 2.300° e i 2.500°C e bolle a 4.100° - 4.900°C (i dati dei diversi autori sono alquanto discordi fra loro). A temperatura ambiente si presenta esagonale ad alto impaccamento; sotto i 2,04°C diventa superconduttore. Presenta una bassa sezione di cattura di neutroni termici (2,56 barns) e una conducibilità elettrica circa pari a quella del ferro. Ha un'elevata resistenza meccanica: una massa lavorata a caldo mostra un carico di rottura a trazione di circa 53 km/mm. È assai difficile da lavorare; può essere forgiato con precauzione e solo sopra i 1.500°C. Può anche essere sintetizzato con le tecnologie della compattazione delle polveri, seguite da un opportuno trattamento termico. ║ Proprietà chimiche e composti: il r. si comporta come un metallo nobile: in assenza di aria non è attaccato da nessun acido e nemmeno dall'acqua regia anche a caldo. In presenza di aria si scioglie in acqua regia con formazione del cloruro RuCl₃. Il cloro a caldo lo aggredisce formando sempre RuCl₃ come pure, in misura modesta, fanno le soluzioni acquose di ipocloriti alcalini. In presenza di ossigeno anche atmosferico, la potassa fusa lo aggredisce con formazione di rutenato di potassio, secondo la reazione:

2Ru + 4KOH + 3O₂ → 2K₂RuO₄ + 2H₂O

Questo composto si presenta verde cupo ma sciolto in acqua impartisce a questa una colorazione arancione. Anche con l'idrato di sodio fuso il comportamento del metallo è analogo. Il r. presenta nei suoi composti valenza 2, 3, 4, 6 e 8; le valenze 3 e 4 sono le più stabili. Fra i suoi composti più comuni citiamo il tricloruro RuCl₃, il pentafluoruro RuF₅, il tetracloruro RuCl₄, il tetrossido RuO₄ ed il solfuro RuS₂. Forma anche sali complessi, nei quali coordina gruppi nitrosile o carbonile. La chimica del r. è alquanto complicata ed in molti punti simile a quella di altri elementi (iridio, osmio, ecc.) per cui la sua separazione è tutt'altro che semplice. Notevoli studi sono però stati fatti in quanto un isotopo radioattivo di questo elemento si forma nei combustibili nucleari e deve essere da questi separato nelle operazioni di recupero dell'uranio e del plutonio. ║ Usi: la produzione di r. è modesta ed altrettanto limitati sono i suoi impieghi, anche perché il suo costo è superiore a quello del platino. La sua principale applicazione si ha per leghe a base di platino o palladio, metalli ai quali impartisce notevole durezza. La lega con platino però non può superare il 15% di r. in quanto diventa impossibile la sua lavorazione. Queste leghe trovano utili applicazioni per la fabbricazione di interruttori elettrici e parti simili destinati a lavorare in condizioni molto gravose, soprattutto dal punto di vista dell'usura. Leghe complesse di r., osmio, iridio e/o rodio sono anche usate per la fabbricazione di pennini di penne stilografiche e simili, ma la composizione di tali leghe non è ben nota. Analogamente esse possono servire per perni di apparecchiature ed altri usi del genere nei quali un'elevata resistenza meccanica deve essere accoppiata ad un'altissima resistenza all'usura. Il r. metallico presenta anche una notevole tendenza ad assorbire gas e per questo motivo è talvolta utilizzato come catalizzatore di reazioni, soprattutto di ossidazione e di riduzione. Il suo elevato costo e la sua scarsità ne sconsigliano però un impiego più massiccio.