Qu’est-ce que le ruthénium ?
Le ruthénium est un solide blanc argenté, dur mais cassant, qui se transforme facilement en poudre.
Ce dernier est un élément du groupe du platine dont le symbole est Ru, le numéro atomique 44, le poids atomique 101,07 et le numéro CAS 7440-18-8.
Il a été reconnu comme un nouvel élément par le chimiste allemand Osan en 1828, à partir de gisements situés dans l’Oural russe. Cependant, le ruthénium d’Osan était impur et a été isolé pour la première fois par le chimiste russe Krauss en 1844. Le ruthénium est présent à l’état naturel dans la croûte terrestre avec d’autres métaux platineux tels que l’iridium.
Utilisations du ruthénium
Les principales utilisations du ruthénium sont les suivantes :
1. Ajout aux métaux
Le ruthénium est allié au platine, au palladium, au titane et au molybdène pour diverses utilisations. Ces alliages sont très résistants à la corrosion et à l’oxydation et peuvent supporter une usure importante. Ainsi, par exemple, les alliages ruthénium-palladium sont utilisés en bijouterie, en ornementation et en dentisterie, tandis que les alliages ruthénium-platine sont utilisés comme matériaux pour les contacts électriques ainsi que pour la décoration.
2. Matériaux médicaux
L’isotope de désintégration bêta du ruthénium, Ru-106, est utilisé dans la radiothérapie des tumeurs oculaires, principalement les mélanomes malins de l’uvée. Les complexes centraux de ruthénium ont également été étudiés pour leurs éventuelles propriétés anticancéreuses. Par rapport aux complexes de platine, les complexes de ruthénium présentent une plus grande résistance à l’hydrolyse et devraient donc être plus sélectifs vis-à-vis des tumeurs.
3. Catalyseurs
De nombreux composés contenant du ruthénium présentent des propriétés catalytiques utiles. Les utilisations en tant que catalyseurs homogènes comprennent les réactions de métathèse des oléfines catalysées par le trichlorure de ruthénium et Grubbs et l’hydrogénation énantiosélective des cétones catalysée par le ruthénium chiral. En tant que catalyseurs hétérogènes, ils sont notamment utilisés pour la synthèse Fischer-Tropsch.
4. Autres
Le ruthénium est également utilisé pour la protection cathodique des structures souterraines et sous-marines et comme composant des anodes composites en oxyde métallique utilisées dans les électrolyseurs pour produire du chlore à partir de l’eau salée.
Propriétés du ruthénium
Le ruthénium a un point de fusion de 2450°C et un point d’ébullition de 3700°C. Il existe sous forme solide à température ambiante et a une densité de 12,43 g/cm3 à l’état solide. Il est pratiquement insoluble dans les acides, y compris l’eau royale, et se dissout dans les alcalis fondus pour former des ruthénates (RuO42-).
Le ruthénium métal peut être plaqué par électricité ou par décomposition thermique et peut également être ajouté en petites quantités au platine, au palladium et au titane pour augmenter leur dureté et leur résistance.
Autres informations sur le ruthénium
1. Processus de fabrication du ruthénium
Le ruthénium, comme les autres métaux du groupe du platine, est obtenu commercialement comme sous-produit du traitement des minerais de nickel, de cuivre et de platine. Lors du raffinage électrolytique du cuivre et du nickel, des métaux précieux tels que l’argent, l’or et les métaux du groupe du platine précipitent sous forme de boue anodique, qui peut être extraite pour produire du ruthénium. Le ruthénium est également présent dans le combustible nucléaire usé en tant que produit de fission direct et produit d’absorption des neutrons.
2. Réactions du ruthénium
Le ruthénium peut être oxydé en dioxyde de ruthénium (RuO2), puis en tétroxyde de ruthénium (RuO4), un agent oxydant puissant, par le métapériodate de sodium. Le tétroxyde de ruthénium est principalement utilisé comme intermédiaire dans la purification du ruthénium à partir de minerais et de déchets radioactifs.
3. Informations juridiques
Le ruthénium n’est soumis à aucune des principales lois et réglementations, telles que la loi sur le contrôle des substances toxiques et délétères, la loi sur les services d’incendie et la loi sur le registre des rejets et transferts de polluants (loi PRTR).
4. Précautions de manipulation et de stockage
Les précautions de manipulation et de stockage sont les suivantes.
- Fermer hermétiquement les récipients et les stocker dans un endroit sec, frais et sombre.
- Utiliser uniquement à l’extérieur ou dans des zones bien ventilées.
- Éviter tout contact avec des agents oxydants puissants.
- Porter des gants et des lunettes de protection lors de l’utilisation.
- Se laver soigneusement les mains après manipulation.
- En cas de contact avec la peau, rincer immédiatement à l’eau.
- En cas de contact avec les yeux, rincer soigneusement à l’eau pendant plusieurs minutes.