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标 题: [元素的世界]——No.44 Ru
发信站: 北大未名站 (2005年09月09日08:17:40 星期五), 转信
宣和三年（1121年）底，金军大举攻辽，一路势如破竹，次年正月克辽中京，四月又克西
京，辽天祚帝率少数残兵退入沙漠。这时，宋在金的一再催促之下，也派宦官童贯等率军
两次攻打燕京，但均被辽军击败。无可奈何，只好约金军夹攻燕京。十二月，金兵由居庸
关南下，攻占了燕京。宣和五年（1123年）秋，阿骨打在返回上京途中病死，其弟完颜吴
乞买继位，是为太宗。他于宣和七年（1125年）派兵西进，擒获辽天祚帝，辽亡。
以上史实与本文无关。
大家好，一路看到现在已经是第44篇了，辛苦啦。先自我谢绍吧，我叫"钌"，把"辽"去掉
"辶"而添上"钅"，便是我的名字。英文名叫"Ruthenium"，来自"Ruthenia",乌克兰语的俄
罗斯。一看名字就知道，一定是一个爱国志士发现我的了。我在大厦里住44号，我们VIII
族是个大家庭，但是四楼跟五六楼的兄弟们性格很是不同，合不来就分家吧！于是四层的
分为铁系，而我们则分为铂系，还有一个非常华丽的名字，叫"贵金属"。嘿嘿，分家之后
为了这个名字我还高兴的好几天睡不着觉呢。
按周期表的辈分，我是铂系的老大，后面的五个弟弟依次是铑(Rh)钯(Pd)和六楼的锇(Os)
铱(Ir)铂(Pt)。为啥叫我们"贵金属"呢？从经济上说，我们都价格昂贵。从理化性质上，
我们有着顽强的性格，不易被腐蚀，熔点也相当高。而且我们在地壳中含量少，难提炼，
因此被称为贵金属。
但是论发现的年份，我才是最小的。铂比我大了一百多岁，老四老五Ir和Os也在1804年被
同时发现，而在此之后四十年我才被俄国的克劳斯发现。说"淘尽黄沙始是金"，但其实，
我在地壳中的含量比金还少，是铂系金属中最少的，而且一般的铂矿都找不到我，只有亮
锇铱矿中才有较多的含量。
我的发现同样一波三折，也有人与我擦肩而过。不扯远了，就从1828年说起。著名的瑞典
化学家贝采里乌斯和俄国捷尔勃特斯克大学的奥桑教授到乌拉尔山区考察铂矿。他们先取
得粗铂，再从中提炼出钯铑锇铱四种金属。而奥桑宣称他还发现了另外三种新金属，并匆
匆命名"Pluranium""Ruthenium""Polinium"，但是贝采里乌斯则不同意这种仓促的做法。
克劳斯对铂矿也很感兴趣，并想努力解决奥桑提出的悬案。他年轻时作过药剂师，1831年
入喀山大学攻读化学。1840年，他从彼得堡的一位炼铂工匠那里廉价买到了两磅铂渣。经
分析，他发现其中含有10%的铂，这是很大的浪费。他向政府矿务局报告，并受到俄国财务
大臣的重视，于是矿务局的工程师们热情的赠给他很多铂渣赞助他的研究，而这些铂渣恰
好来自亮锇铱矿。克劳斯将这种铂渣和火碱、硝酸钾混合，在银坩埚中熔解，然后把熔块
投到大量的水中，得到了一种橙黄色溶液（含桔红色K2RuO4和紫红色K2OsO4）。当用硝酸
酸化时，即有黑色沉淀析出（RuO2和OsO2）。他将沉淀与王水一起蒸馏，从蒸馏物中析出
黄色晶体OsO4，而征候的残渣是棕红色粉末（"RuCl3"）。他尝试用氯化铵溶解，但只得到
暗红色晶粒（(NH4)2RuCl6）而不易溶解。最后他根据灼烧铂氯酸铵的经验同样灼烧这种晶
体，正如所料，它分解生成了一种海绵状金属。通过这一系列反应，他断言这是一种新的
铂族元素。经过他们的努力，我终于被世人认识了。
说到我的用途，单用我自身肯定不行了，不只是贵、难提炼，也没什么大用途，单质态时
我的性质跟铂系其他兄弟很像，有些方面还不如他们了。单质上最威风的是铂，那就等他
自己来介绍了。除了用来做合金，我最大的作用还是配合物上。呵呵，要说我最辉煌的当
代史了。
我们铂族金属的很多价态都容易形成配合物，很多情况下我倾向于六配位。篇幅所限，这
里就重点提提一类目前最受瞩目的分子--钌的联吡啶配合物。最传统研究最多的就是三联
吡啶钌了。结构上就像一个三叶片的电扇，从这个结构也能形象的记住我这个马甲的功能
：电扇用电能形成了气流，而我则用太阳能形成了电流。没错，我就是现在光电转化中最
受关注的无机染料。在光的激发下，通过金属-配体电荷转移跃迁（MLCT），我就可以把电
子从自身传给联吡啶，联吡啶再把电子传给下一个受体，同时我也从给体那里抢个电子回
来补上。如是循环往复。三联吡啶钌在光致电荷转移机理研究方面给人们提供了很好的研
究对象，而且也被应用到光合制氢、太阳能电池等许多方面。当然，随着分化细化，我的
各种联吡啶衍生物也不断的被合成出来。Gratzel发明的染料敏化太阳能电池就是利用了这
些物质。目前效率最高的标准Gratzel电池用的就是Ru(dcbpy)2(SCN)2。联吡啶上多了跟基
底固定用的羧基。少一个联吡啶就提高了不对称性，也有助于电荷定向转移。至于最后选
上SCN取代这个位置也是诸多实验得出的结果。当然，我的联吡啶衍生物还在不断的被合成
、应用，在为人类更光明的未来不懈的努力着。想想不久的将来，我们快活的在阳光下沐
浴着，旋转着自己甩出电子吸进电子，不断的制造着电流，这样的能源比现在燃烧的油呀
煤呀强上千倍万倍。不，他们根本比不了。论来源，太阳能对于短暂的人类是来说是无穷
多的；论污染，他们谁都没我干净；论安全，他们动不动就起火呀爆炸呀，没有我安分。
世界各国的科学家在利用太阳能方面都对我给予了很高的厚望。
好啦，就说这些吧，不然就有人想到我这个钌是不是不老老实实的制造电流，跑这里来制
造水流了。-_- 欢迎大家继续找些资料了解我、认识我，帮我早日实现太阳能的普及化！
[注]发现史部分较多引用《107种元素的发现》，赵匡华编著，北京出版社，1983年
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