1
00:00:00,080 --> 00:00:04,160
Willkommen zu einer neuen Folge 
von Wissensreise durch das 

2
00:00:04,160 --> 00:00:08,720
Periodensystem der Elemente, 
deinem Podcast zum Entspannen, 

3
00:00:08,880 --> 00:00:13,120
Loslassen und lernen. 
Wenn dir der Podcast gefällt, 

4
00:00:13,200 --> 00:00:16,239
bewerte ihn bitte, das hilft 
uns, weitere Folgen zu 

5
00:00:16,239 --> 00:00:20,560
produzieren heute begeben wir 
uns auf eine Reise zu einem 

6
00:00:20,560 --> 00:00:24,240
Element, das auf den ersten 
Blick im Schatten seiner 

7
00:00:24,240 --> 00:00:29,120
berühmteren Verwandten steht. 
Wenn wir an Edelmetalle denken, 

8
00:00:29,200 --> 00:00:34,000
fallen den meisten Menschen 
sofort Gold, Silber und Platin 

9
00:00:34,000 --> 00:00:36,960
ein. 
Dabei gibt es eine ganze Familie

10
00:00:36,960 --> 00:00:40,640
von Edelmetallen, die in vielen 
modernen Technologien eine 

11
00:00:40,640 --> 00:00:44,880
zentrale Rolle spielen, deren 
Namen aber nur den Wenigsten 

12
00:00:44,880 --> 00:00:48,160
geläufig sind. 
Eines dieser stillen 

13
00:00:48,160 --> 00:00:52,240
Wirkungselemente ist ein 
silbergraues Metall, das einen 

14
00:00:52,240 --> 00:00:56,320
besonderen Bezug zu Russland 
hat, das in den Härtelegierungen

15
00:00:56,320 --> 00:00:59,040
der besten 
Füllfederhalterspitzen steckt, 

16
00:00:59,360 --> 00:01:03,120
das den nächsten großen Sprung 
in der Halbleiterindustrie 

17
00:01:03,120 --> 00:01:07,200
ermöglichen könnte und das in 
den Forschungslaboren der Welt 

18
00:01:07,440 --> 00:01:11,840
als einer der vielseitigsten 
Katalysatoren überhaupt gilt. 

19
00:01:12,720 --> 00:01:18,720
Heute geht es um Ruthenium mit 
dem chemischen Symbol RU und der

20
00:01:18,720 --> 00:01:23,760
Ordnungszahl 44. 
Lass uns gemeinsam ein Element 

21
00:01:23,760 --> 00:01:27,760
kennenlernen, das zur Familie 
der Platin Metalle gehört, das 

22
00:01:27,760 --> 00:01:31,960
als jüngstes Mitglied dieser 
Gruppe entdeckt wurde und das in

23
00:01:31,960 --> 00:01:35,640
der modernen Materialforschung, 
in der Energiewende und sogar in

24
00:01:35,640 --> 00:01:39,120
der Krebstherapie eine immer 
wichtigere Rolle spielt. 

25
00:01:39,840 --> 00:01:43,040
Ruthenium steht im 
Periodensystem in der fünften 

26
00:01:43,040 --> 00:01:46,600
Periode und in der achten 
Gruppe, die in der älteren 

27
00:01:46,600 --> 00:01:49,920
Nomenklatur als Eisengruppe 
bezeichnet wurde. 

28
00:01:50,480 --> 00:01:54,000
In der modernen Einteilung 
gehört es zur Gruppe der 

29
00:01:54,000 --> 00:01:58,440
Übergangsmetalle und bildet 
zusammen mit Eisen, Osmium und 

30
00:01:58,440 --> 00:02:02,720
dem künstlich erzeugten Hassium 
eine vertikale Familie. 

31
00:02:03,920 --> 00:02:09,600
Mit der Ordnungszahl 44 sitzt es
zwischen Technetium und Rhodium 

32
00:02:10,080 --> 00:02:13,840
und nimmt damit einen Platz 
mitten in der Reihe der 

33
00:02:13,840 --> 00:02:18,560
Platinmetalle ein. 
Diese 6 Elemente, also 

34
00:02:18,560 --> 00:02:23,760
ruthenium, Rhodium, Palladium, 
Osmium, Iridium und Platin, 

35
00:02:24,000 --> 00:02:28,480
werden auch als die Platin 
Gruppenmetalle, kurz Pgm, für 

36
00:02:28,480 --> 00:02:32,640
Platinum Group Metals. 
Zusammengefasst und teilen sich 

37
00:02:32,640 --> 00:02:36,080
viele charakteristische 
Eigenschaften wie hohe Dichte, 

38
00:02:36,160 --> 00:02:38,600
ausgeprägte 
Korrosionsbeständigkeit und 

39
00:02:38,600 --> 00:02:40,960
herausragende katalytische 
Wirkung. 

40
00:02:41,600 --> 00:02:45,520
Die Elektronenkonfiguration von 
Ruthenium lautet in der 

41
00:02:45,520 --> 00:02:51,440
Kurzschreibweise Krypton plus 4 
d hoch 7 und 5 s hoch 1. 

42
00:02:52,080 --> 00:02:55,480
Auch hier zeigt sich wieder die 
für Übergangsmetalle typische 

43
00:02:55,480 --> 00:03:00,320
Bevorzugung der d Schale. 
Die zu einer Vielzahl möglicher 

44
00:03:00,320 --> 00:03:04,800
Oxidationsstufen führt. 
Ruthenium kann in seinen 

45
00:03:04,800 --> 00:03:08,960
Verbindungen oxidationsstufen 
von -2 bis plus 8 annehmen, 

46
00:03:08,960 --> 00:03:15,600
wobei die Stufen plus 2, + 3 und
plus 4 am häufigsten Vorkommen. 

47
00:03:15,600 --> 00:03:21,520
Diese außergewöhnliche Vielfalt,
insbesondere das Auftreten der 

48
00:03:21,520 --> 00:03:25,440
höchsten möglichen 
Oxidationsstufe Plus 8 im 

49
00:03:25,440 --> 00:03:29,760
Rutheniumtetroxid. 
Macht das Element zu einem der 

50
00:03:29,760 --> 00:03:32,720
chemisch vielseitigsten 
Vertreter des gesamten 

51
00:03:32,720 --> 00:03:36,560
Periodensystems und ist die 
Grundlage für seine 

52
00:03:36,560 --> 00:03:39,680
herausragende Bedeutung in der 
Katalyse. 

53
00:03:40,560 --> 00:03:46,360
Die Atommasse von Ruthenium 
beträgt rund 101,07 atomare 

54
00:03:46,360 --> 00:03:51,360
Masseneinheiten und in der Natur
kommt es in 7 stabilen Isotopen 

55
00:03:51,360 --> 00:03:54,640
vor, die. 
Die häufigsten sind Ruthenium, 

56
00:03:54,640 --> 00:03:58,480
102 mit etwa 31,6% Anteil, 
ruthenium 104 mit rund 18,6% und

57
00:03:58,480 --> 00:04:01,960
ruthenium 101 mit 17,1%. 
Die isotopische Vielfalt macht 

58
00:04:01,960 --> 00:04:05,840
Ruthenium auch in der nuklearen 
Forensik interessant, denn die 

59
00:04:06,080 --> 00:04:09,840
Isotopenverhältnisse können 
Hinweise auf die Herkunft einer 

60
00:04:11,160 --> 00:04:25,520
Probe liefern, die. 
Tatsächlich wurde Ruthenium 106,

61
00:04:25,680 --> 00:04:31,680
ein radioaktives Isotop mit 
einer Halbwertszeit von rund 374

62
00:04:31,680 --> 00:04:37,040
Tagen im Herbst 2017 in der 
Atmosphäre über weiten Teilen 

63
00:04:37,040 --> 00:04:41,200
Europas in erhöhten 
Konzentrationen nachgewiesen. 

64
00:04:41,920 --> 00:04:46,720
Die Spurenanalyse deutete auf 
eine Freisetzung im südlichen 

65
00:04:46,720 --> 00:04:49,520
Ural hin. 
Vermutlich in einer 

66
00:04:49,520 --> 00:04:54,080
Wiederaufarbeitungsanlage, ohne 
dass jemals offiziell bestätigt 

67
00:04:54,080 --> 00:04:58,720
wurde, was genau geschehen war. 
Dieses Ereignis zeigte 

68
00:04:58,720 --> 00:05:02,480
eindrucksvoll, wie empfindlich 
moderne Messtechnik, selbst 

69
00:05:02,480 --> 00:05:06,560
kleinste Mengen radioaktiver 
Isotope erfassen kann. 

70
00:05:07,280 --> 00:05:11,680
Reines metallisches Ruthenium 
ist ein Silbergraues, sehr 

71
00:05:11,680 --> 00:05:17,360
hartes und sprödes Metall mit 
einer Dichte von 12,45 Gramm pro

72
00:05:17,360 --> 00:05:22,200
Kubikzentimeter. 
Es schmilzt bei 2334 Grad 

73
00:05:22,200 --> 00:05:28,400
Celsius und siedet bei rund 4150
Grad Celsius und gehört damit zu

74
00:05:28,400 --> 00:05:32,800
den Refraktärmetallen, also den 
hochschmelzenden Metallen. 

75
00:05:33,520 --> 00:05:37,920
Mit einer Mooshärte von 6,5 ist 
es eines der härtesten 

76
00:05:37,920 --> 00:05:41,880
Edelmetalle überhaupt. 
Härter als reines Eisen und 

77
00:05:41,880 --> 00:05:44,160
vergleichbar mit gehärtetem 
Stahl. 

78
00:05:44,720 --> 00:05:47,600
Diese Härte ist auch der Grund 
für seine Verwendung in 

79
00:05:47,600 --> 00:05:50,960
besonders verschleißfesten 
Legierungen, auf die wir gleich 

80
00:05:50,960 --> 00:05:53,920
noch eingehen werden. 
Eine bemerkenswerte 

81
00:05:53,920 --> 00:05:57,240
physikalische Besonderheit von 
Ruthenium liegt in seinem 

82
00:05:57,240 --> 00:06:00,480
magnetischen Verhalten, während 
Eisen. 

83
00:06:00,720 --> 00:06:04,800
Kobalt und Nickel als die 
klassischen Ferromagnete gelten,

84
00:06:05,040 --> 00:06:09,520
zeigt Ruthenium bei 
Raumtemperatur paramagnetisches 

85
00:06:09,520 --> 00:06:14,160
Verhalten, dünne 
Rutheniumschichten und bestimmte

86
00:06:14,160 --> 00:06:17,600
Verbindungen weisen jedoch 
interessante magnetische 

87
00:06:17,600 --> 00:06:21,600
Eigenschaften auf, die in der 
Spinntronik genutzt werden. 

88
00:06:22,480 --> 00:06:27,680
Tatsächlich wurde 2018 in einer 
Aufsehen erregenden Studie 

89
00:06:27,680 --> 00:06:30,960
berichtet. 
Das eine spezielle hexagonale 

90
00:06:30,960 --> 00:06:35,200
Phase von dünnen Rutheniumfilmen
bei Raumtemperatur 

91
00:06:35,200 --> 00:06:39,840
ferromagnetische Eigenschaften 
zeigt, womit Ruthenium, das 

92
00:06:39,840 --> 00:06:44,400
vierte ferromagnetische Element 
bei Raumtemperatur sein könnte. 

93
00:06:45,120 --> 00:06:49,040
Diese Befunde sind bis heute 
Gegenstand intensiver Forschung 

94
00:06:49,040 --> 00:06:52,320
und könnten neue Wege in der 
Datenspeichertechnologie 

95
00:06:52,320 --> 00:06:55,680
eröffnen. 
Chemisch ist Ruthenium ein 

96
00:06:55,680 --> 00:06:58,560
typisches Edelmetall. 
Es ist an Luft, bei 

97
00:06:58,560 --> 00:07:02,320
Raumtemperatur vollständig 
beständig und reagiert nicht mit

98
00:07:02,320 --> 00:07:05,280
Wasser. 
Säuren einschließlich 

99
00:07:05,280 --> 00:07:09,600
Königswasser können kompaktes 
Ruthenium bei Raumtemperatur 

100
00:07:09,600 --> 00:07:13,920
kaum angreifen, was es zu einem 
der korrosionsbeständigsten 

101
00:07:13,920 --> 00:07:18,640
Elemente überhaupt macht. 
Lediglich Oxidierende schmelzen,

102
00:07:18,640 --> 00:07:23,280
etwa Kaliumhydroxid mit 
Kaliumnitrat oder Kaliumchlorat.

103
00:07:23,600 --> 00:07:28,880
Lösen das Metall unter Bildung 
von Rutenat salzen auf dieses 

104
00:07:28,880 --> 00:07:32,960
Verfahren der oxidativen 
alkalischen Schmelze ist auch 

105
00:07:32,960 --> 00:07:36,480
der Schlüssel zur industriellen 
Gewinnung von Ruthenium aus 

106
00:07:36,480 --> 00:07:40,240
Erzkonzentraten. 
Die hochreaktive Verbindung 

107
00:07:40,240 --> 00:07:46,000
Rutheniumtetroxid mit der 
Summenformel RUO 4 ist eine der 

108
00:07:46,000 --> 00:07:49,520
ungewöhnlichsten Substanzen der 
anorganischen Chemie. 

109
00:07:50,160 --> 00:07:54,560
Sie ist bei Raumtemperatur ein 
gelblicher, flüchtiger Feststoff

110
00:07:54,560 --> 00:07:59,680
mit einem Schmelzpunkt von rund 
25 Grad Celsius, ist hochgradig 

111
00:07:59,680 --> 00:08:03,320
giftig, kann sich 
explosionsartig zersetzen und 

112
00:08:03,320 --> 00:08:07,800
wird in der organischen Chemie 
als starkes Oxidationsmittel für

113
00:08:07,800 --> 00:08:10,800
besonders schwierige Reaktionen 
eingesetzt. 

114
00:08:12,080 --> 00:08:15,440
Wenden wir uns nun der 
Geschichte der Entdeckung dieses

115
00:08:15,440 --> 00:08:18,560
Elements zu. 
Denn diese ist eng mit der 

116
00:08:18,560 --> 00:08:22,080
Wissenschaftsgeschichte des 
östlichen Europas verknüpft. 

117
00:08:22,720 --> 00:08:27,760
Bereits 1808 untersuchte der 
polnische Chemiker Jensej 

118
00:08:27,760 --> 00:08:31,960
Schnadetzki Platinerse aus 
Südamerika und glaubte, ein 

119
00:08:31,960 --> 00:08:36,880
neues Element gefunden zu haben,
das er Vestium nannte, nach dem 

120
00:08:36,880 --> 00:08:41,440
Asteroiden Vesta. 
Andere Forschende konnten seine 

121
00:08:41,440 --> 00:08:45,120
Ergebnisse jedoch nicht 
reproduzieren und schnyadecki 

122
00:08:45,120 --> 00:08:47,280
zog seine Behauptung schließlich
zurück. 

123
00:08:47,840 --> 00:08:53,600
Im Jahr 1827 untersuchten die 
Chemiker Gottfried Wilhelm Ozan 

124
00:08:53,760 --> 00:08:58,880
und Jöns Jacob Bercelius Platin 
Erze aus dem Ural und 

125
00:08:58,880 --> 00:09:03,920
identifizierten darin angeblich 
3 neue Elemente, die Ozan 

126
00:09:03,920 --> 00:09:07,360
Pluran, Polin und Ruthain 
nannte. 

127
00:09:08,360 --> 00:09:12,080
Bercelius konnte diese Befunde 
jedoch nicht bestätigen und auch

128
00:09:12,080 --> 00:09:15,120
hier verschwand der Name 
zunächst wieder aus der 

129
00:09:15,120 --> 00:09:19,920
wissenschaftlichen Literatur. 
Die endgültige Entdeckung gelang

130
00:09:19,920 --> 00:09:26,720
erst 1844 dem in Riga geborenen 
Chemiker Carl Ernst Klaus an der

131
00:09:26,720 --> 00:09:29,840
Universität Kazan im heutigen 
Russland. 

132
00:09:30,560 --> 00:09:34,720
Claus arbeitete systematisch mit
den Rückständen, die bei der 

133
00:09:34,720 --> 00:09:39,120
Verarbeitung von Platinerzen aus
dem Ural anfielen, und konnte 

134
00:09:39,120 --> 00:09:42,320
aus diesen schwarzen 
Pulverresten ein bisher 

135
00:09:42,320 --> 00:09:47,680
unbekanntes Element isolieren. 
Er bestätigte damit teilweise 

136
00:09:47,680 --> 00:09:52,320
osans frühere Beobachtungen und 
übernahm dessen Namensvorschlag 

137
00:09:52,320 --> 00:09:56,720
Rutaine, leitete diesen aber 
bewusst vom lateinischen Wort 

138
00:09:56,720 --> 00:09:59,520
ruthenia ab. 
Das im Mittelalter für die 

139
00:09:59,520 --> 00:10:04,080
Region des Kiewer Russ und 
später allgemein für Russland 

140
00:10:04,080 --> 00:10:08,160
verwendet wurde. 
Damit ehrte Klaus sein 

141
00:10:08,160 --> 00:10:11,360
Heimatland, in dem die 
wichtigsten damals bekannten 

142
00:10:11,360 --> 00:10:14,960
Platin Vorkommen lagen. 
Sein Befund wurde von der 

143
00:10:14,960 --> 00:10:19,600
internationalen Fachwelt rasch 
akzeptiert und Ruthenium wurde 

144
00:10:19,600 --> 00:10:23,720
damit das letzte der 6 Platin 
Gruppen Metalle, das in das 

145
00:10:23,720 --> 00:10:26,080
Periodensystem eingeordnet 
wurde. 

146
00:10:26,400 --> 00:10:30,080
Wenden wir uns nun dem Vorkommen
in der Natur zu. 

147
00:10:30,160 --> 00:10:33,680
Ruthenium ist mit einem 
geschätzten Anteil von etwa 

148
00:10:33,680 --> 00:10:37,600
0,001 Milligramm pro Kilogramm 
in der kontinentalen Erdkruste 

149
00:10:37,600 --> 00:10:43,440
eines der seltensten stabilen 
Elemente überhaupt in der 

150
00:10:43,440 --> 00:10:46,720
gleichen Größenordnung wie 
Iridium und Rhodium. 

151
00:10:46,720 --> 00:10:50,960
In der Natur kommt es selten 
gediegen vor. 

152
00:10:52,640 --> 00:10:56,040
Also in elementarer Form, 
häufiger jedoch in Mischungen 

153
00:10:56,040 --> 00:10:59,040
mit anderen 
Platingruppenmetallen, etwa in 

154
00:10:59,040 --> 00:11:03,680
Mineralien wie Laurit, einem 
Rutheniumsulfid oder als 

155
00:11:03,680 --> 00:11:06,880
Beimengung in Osmiridium und 
Iridosmin. 

156
00:11:08,320 --> 00:11:11,920
Die wichtigsten Lagerstätten der
Welt liegen in Südafrika, 

157
00:11:12,080 --> 00:11:16,320
genauer im Buschweltkomplex, 
einer riesigen geologischen 

158
00:11:16,320 --> 00:11:21,200
Formation, die schätzungsweise 
75% der weltweit bekannten 

159
00:11:21,200 --> 00:11:26,080
Platinmetallreserven enthält. 
Weitere bedeutende Vorkommen 

160
00:11:26,080 --> 00:11:30,960
finden sich in Russland vor 
allem im Norilsktalnachdistrikt 

161
00:11:30,960 --> 00:11:34,320
in Sibirien. 
In Kanada, in der Sudbury 

162
00:11:34,320 --> 00:11:39,840
Region, in Onterio und in 
geringerem Maße in Simbabwe und 

163
00:11:39,840 --> 00:11:44,720
den Vereinigten Staaten. 
Die globale Jahresproduktion von

164
00:11:44,720 --> 00:11:50,400
Ruthenium liegt bei rund 30 bis 
35 Tonnen, was im Vergleich zu 

165
00:11:50,400 --> 00:11:54,880
Stahl oder Kupfer winzig 
erscheint im Vergleich zu Gold 

166
00:11:54,880 --> 00:11:58,240
oder Platin aber durchaus 
respektabel ist. 

167
00:11:58,960 --> 00:12:02,320
Die Gewinnung erfolgt fast 
ausschließlich als Nebenprodukt 

168
00:12:02,320 --> 00:12:07,040
der Platin, Palladium und 
Nickelproduktion in einem 

169
00:12:07,040 --> 00:12:10,400
aufwändigen, mehrstufigen 
Verfahren werden die einzelnen 

170
00:12:10,400 --> 00:12:13,680
Platin Gruppen Metalle 
voneinander getrennt, da sie 

171
00:12:13,680 --> 00:12:16,160
chemisch ausgesprochen ähnlich 
sind. 

172
00:12:16,800 --> 00:12:20,240
Klassischerweise werden 
Konzentrate mit Königswasser 

173
00:12:20,240 --> 00:12:24,240
behandelt, wobei Platin und 
Palladium in Lösung gehen. 

174
00:12:24,560 --> 00:12:28,640
Während Ruthenium und seine 
Verwandten als Rückstand 

175
00:12:28,640 --> 00:12:33,880
zurückbleiben durch oxidative 
alkalische Schmelze, werden die 

176
00:12:33,880 --> 00:12:37,120
Unlöslichen Rückstände 
aufgeschlossen und über 

177
00:12:37,120 --> 00:12:40,160
Destillation als Ruthenium 
Tetroxid. 

178
00:12:40,240 --> 00:12:43,520
Wird das Element in reiner Form 
gewonnen. 

179
00:12:43,920 --> 00:12:48,080
Schließlich wird das Tetroxid zu
Ruthenium reduziert, 

180
00:12:48,160 --> 00:12:51,120
üblicherweise durch Wasserstoff 
bei erhöhter Temperatur. 

181
00:12:51,920 --> 00:12:55,040
Kommen wir nun zu den 
Anwendungen, denn hier zeigt 

182
00:12:55,040 --> 00:12:59,520
Ruthenium seine Stille, aber 
ausgesprochen vielseitige 

183
00:12:59,520 --> 00:13:02,800
Wirkung. 
Den größten Einzelmarkt stellt 

184
00:13:02,800 --> 00:13:06,880
heute die Elektronikindustrie 
dar, in modernen Festplatten 

185
00:13:06,880 --> 00:13:10,480
wird auf den magnetischen 
Speicherscheiben eine ultradünne

186
00:13:10,480 --> 00:13:14,320
Rutheniumschicht zwischen den 
magnetischen Funktionsschichten 

187
00:13:14,320 --> 00:13:18,720
eingesetzt, in der Fachsprache 
als ruthenium Spacer bezeichnet.

188
00:13:20,000 --> 00:13:24,640
Diese Schicht ist nur wenige 
Atomlagen dick und ermöglicht 

189
00:13:24,640 --> 00:13:28,640
durch eine besondere magnetische
Wechselwirkung, den sogenannten 

190
00:13:28,640 --> 00:13:32,320
Antiferromagnetischen 
Zwischenschichtaustausch, eine 

191
00:13:32,320 --> 00:13:34,880
drastische Erhöhung der 
Speicherdichte. 

192
00:13:35,840 --> 00:13:41,200
Diese als Antiferro, Magnetic 
Coupling oder AFC bekannte 

193
00:13:41,200 --> 00:13:45,200
Technologie war ein Durchbruch, 
der die Speicherkapazität von 

194
00:13:45,200 --> 00:13:49,280
Festplatten in den frühen 2000 
er Jahren um ein Vielfaches 

195
00:13:49,280 --> 00:13:53,760
steigern konnte und ohne 
Ruthenium nicht möglich gewesen 

196
00:13:53,760 --> 00:13:56,800
wäre. 
Eine weitere wichtige 

197
00:13:56,800 --> 00:14:00,480
elektronische Anwendung sind 
Widerstandspasten, in denen 

198
00:14:00,480 --> 00:14:04,000
Rutheniumdioxid als aktive 
Komponente in 

199
00:14:04,000 --> 00:14:07,440
Dickschichtwiderständen für 
Elektronik Bauteile dient. 

200
00:14:08,160 --> 00:14:12,320
Hochreines Ruthenium kommt zudem
in elektrischen Kontakten zum 

201
00:14:12,320 --> 00:14:16,000
Einsatz, wo seine Härte und 
Korrosionsbeständigkeit für 

202
00:14:16,000 --> 00:14:19,840
lange Lebensdauer sorgen. 
Auch in den allerneuesten 

203
00:14:19,840 --> 00:14:24,080
Halbleiterprozessen, in denen 
Strukturen kleiner als 5 

204
00:14:24,080 --> 00:14:28,800
Nanometer hergestellt werden, 
gewinnt Ruthenium an Bedeutung. 

205
00:14:29,120 --> 00:14:32,960
Es wird intensiv erforscht als 
möglicher Ersatz für Kupfer in 

206
00:14:32,960 --> 00:14:34,960
den feinsten 
Verbindungsleitungen 

207
00:14:34,960 --> 00:14:39,200
integrierter Schaltkreise, da es
bei extrem kleinen 

208
00:14:39,200 --> 00:14:44,160
Strukturgrößen einen geringeren 
elektrischen Widerstand aufweist

209
00:14:44,240 --> 00:14:48,160
als Kupfer. 
Eine traditionsreiche Anwendung 

210
00:14:48,160 --> 00:14:52,080
liegt in der Schmuck und 
Schreibgeräteindustrie, eine 

211
00:14:52,080 --> 00:14:58,040
Legierung aus rund 95% Platin 
und 5% Ruthenium ergibt einen 

212
00:14:58,040 --> 00:15:02,800
besonders harten und kratzfesten
Werkstoff, der in hochwertigen 

213
00:15:02,800 --> 00:15:07,200
Eheringen, Uhrenkomponenten und 
Schmuckstücken verwendet wird. 

214
00:15:08,000 --> 00:15:10,960
Auch die berühmten 
Iridiumspitzen klassischer 

215
00:15:10,960 --> 00:15:15,840
Füllfederhalter enthalten häufig
Ruthenium als Härtebestandteil, 

216
00:15:15,840 --> 00:15:18,320
die. 
Da reines Iridium für die feine 

217
00:15:18,320 --> 00:15:22,880
Bearbeitung zu spröde wäre. 
Die Mischung aus Iridium, 

218
00:15:22,880 --> 00:15:28,760
Ruthenium und Osmium oft als 
Iridosmium oder einfach als 

219
00:15:28,760 --> 00:15:33,520
Iridium Tip bezeichnet, ist seit
über 100 Jahren der Goldstandard

220
00:15:33,520 --> 00:15:37,880
für hochwertige Schreibspitzen. 
Doch das wohl spektakulärste 

221
00:15:37,880 --> 00:15:41,040
Anwendungsfeld von Ruthenium 
liegt in der Katalyse. 

222
00:15:41,520 --> 00:15:45,360
In der industriellen Chemie sind
Rutheniumkatalysatoren aus 

223
00:15:45,360 --> 00:15:49,040
zahlreichen Prozessen nicht mehr
wegzudenken. 

224
00:15:49,680 --> 00:15:55,760
Im sogenannten Kellogg Brown and
Root Advanced Ammonia Process, 

225
00:15:55,920 --> 00:15:59,680
einer modernen Variante der 
Ammoniak Synthese, ersetzen 

226
00:15:59,680 --> 00:16:03,120
rutheniumbasierte Katalysatoren 
die klassischen 

227
00:16:03,120 --> 00:16:06,320
Eisenkatalysatoren des Haber 
Bosch Verfahrens. 

228
00:16:06,800 --> 00:16:10,840
Und ermöglichen die Reaktion bei
niedrigeren Drücken und 

229
00:16:10,840 --> 00:16:14,400
Temperaturen. 
Dies könnte ein wichtiger 

230
00:16:14,400 --> 00:16:18,640
Baustein für eine zukünftige 
grüne Ammoniakproduktion sein, 

231
00:16:18,960 --> 00:16:24,000
die ohne fossile Energieträger 
auskommt, in der organischen 

232
00:16:24,000 --> 00:16:27,600
Synthesechemie hat Ruthenium den
Forscher innen einen 

233
00:16:27,600 --> 00:16:32,480
Werkzeugkasten beschert. 
Der in den letzten 30 Jahren die

234
00:16:32,480 --> 00:16:37,040
Art, wie wir Moleküle aufbauen, 
fundamental verändert hat. 

235
00:16:38,000 --> 00:16:42,400
Besonders herausragend sind die 
nach ihrem Entwickler benannten 

236
00:16:42,560 --> 00:16:47,040
groubs Katalysatoren Ruthenium 
basierte Komplexverbindungen, 

237
00:16:47,040 --> 00:16:51,200
die die sogenannte Olefin 
Metathese ermöglichen. 

238
00:16:52,160 --> 00:16:55,840
Bei dieser Reaktion werden 2 
Doppelbindungen zwischen 

239
00:16:55,840 --> 00:16:59,440
Kohlenstoffatomen aufgebrochen 
und neu kombiniert, die. 

240
00:16:59,760 --> 00:17:04,640
Eine Reaktion, die zuvor als 
chemisch fast unmöglich galt. 

241
00:17:05,359 --> 00:17:09,680
Robber h. 
Grubbs, Eves Chauvin und Richard

242
00:17:09,680 --> 00:17:12,720
R. 
Schrock erhielten dafür im Jahr 

243
00:17:12,720 --> 00:17:16,560
2005 gemeinsam den Nobelpreis 
für Chemie. 

244
00:17:17,200 --> 00:17:21,440
Heute werden mit grubs 
Katalysatoren, Pharmazeutika, 

245
00:17:21,599 --> 00:17:25,599
Kunststoffe wie spezielle 
Polynorborn inne und sogar 

246
00:17:25,839 --> 00:17:30,360
geschlossene Naturstoffmoleküle 
synthetisiert, deren Aufbau ohne

247
00:17:30,360 --> 00:17:35,760
Metathese kaum vorstellbar wäre.
Eine zukunftsweisende Anwendung 

248
00:17:35,760 --> 00:17:40,360
ist die Wasserstoffwirtschaft. 
Rutheniumbasierte Katalysatoren 

249
00:17:40,360 --> 00:17:42,640
werden für die 
Elektrokatalytische 

250
00:17:42,640 --> 00:17:46,960
Wasserspaltung erforscht und 
können die Effizienz der Grünen 

251
00:17:46,960 --> 00:17:49,840
Wasserstoffproduktion deutlich 
steigern. 

252
00:17:51,040 --> 00:17:55,440
In Brennstoffzellen wirken 
ruthenium Platin Legierungen als

253
00:17:55,440 --> 00:17:59,360
Kohlenmonoxid tolerante 
Katalysatoren und ermöglichen 

254
00:17:59,360 --> 00:18:02,560
den Betrieb mit weniger reinem 
Wasserstoff. 

255
00:18:02,960 --> 00:18:05,680
In sogenannten 
Farbstoffsensibilisierten, 

256
00:18:05,680 --> 00:18:10,080
Solarzellen, den Grätzelzellen, 
sind rutheniumbasierte 

257
00:18:10,080 --> 00:18:16,400
Farbstoffe wie der berühmte n 3 
oder n 719 Komplex der Schlüssel

258
00:18:16,400 --> 00:18:21,440
zur Lichtabsorption und damit 
zur Erzeugung von Solarstrom aus

259
00:18:21,440 --> 00:18:25,360
organischen Materialien. 
Auch in der Medizin gewinnt 

260
00:18:25,360 --> 00:18:27,840
Ruthenium zunehmend an 
Bedeutung. 

261
00:18:28,480 --> 00:18:32,640
Mehrere rutheniumhaltige 
Verbindungen werden derzeit als 

262
00:18:32,640 --> 00:18:35,840
potentielle Krebsmedikamente 
klinisch erprobt. 

263
00:18:36,560 --> 00:18:45,040
Substanzen wie KP 1019, NAMI, 
bindestrich a oder TLD 1433 

264
00:18:45,040 --> 00:18:48,400
zeigen in Studien 
vielversprechende Wirkungen 

265
00:18:48,400 --> 00:18:51,680
gegen verschiedene Tumorarten, 
häufig mit weniger 

266
00:18:51,680 --> 00:18:55,280
Nebenwirkungen als die 
etablierten Platinhaltigen CIS 

267
00:18:55,280 --> 00:18:57,600
Platin und Carbo Platin 
Therapien. 

268
00:18:58,400 --> 00:19:06,320
TLLG 1433 wurde sogar als erstes
ruthenium basiertes Medikament 

269
00:19:06,320 --> 00:19:11,120
in eine klinische Phase 2 Studie
zur photodynamischen Therapie 

270
00:19:11,280 --> 00:19:16,480
von Blasenkrebs überführt. 
In der Augenheilkunde wird 

271
00:19:16,480 --> 00:19:21,760
ruthenium 106, das radioaktive 
Isotop in Form von 

272
00:19:21,760 --> 00:19:24,960
Strahlenapplikatoren zur 
Brachytherapie von 

273
00:19:24,960 --> 00:19:28,880
Aderhautmelanomen eingesetzt. 
Einer seltenen Form von 

274
00:19:28,880 --> 00:19:32,400
Augenkrebs. 
Die Behandlung gilt als so 

275
00:19:32,400 --> 00:19:35,960
erfolgreich, dass das betroffene
Auge in den meisten Fällen 

276
00:19:35,960 --> 00:19:40,400
erhalten werden kann. 
Toxikologisch ist Ruthenium in 

277
00:19:40,400 --> 00:19:44,640
seiner metallischen Form 
weitgehend unbedenklich, wegen 

278
00:19:44,640 --> 00:19:49,040
seiner geringen Reaktivität und 
hohen Edelmetallnatur gilt es 

279
00:19:49,040 --> 00:19:53,440
als biologisch innert. 
Vorsicht ist allerdings beim 

280
00:19:53,440 --> 00:19:58,240
Umgang mit Rutheniumtetroxid 
geboten, das hochgradig giftig 

281
00:19:58,240 --> 00:20:01,520
und stark oxidierend wirkt und 
ausschließlich unter 

282
00:20:01,520 --> 00:20:04,720
professionellen Laborbedingungen
verwendet werden darf. 

283
00:20:05,440 --> 00:20:11,040
Ruthenium 106 als radioaktives 
Isotop unterliegt entsprechenden

284
00:20:11,040 --> 00:20:14,560
strahlenschutzrechtlichen 
Bestimmungen wirtschaftlich. 

285
00:20:14,800 --> 00:20:18,880
Folgt der Ruthenium Preis den 
allgemeinen Trends der Platin 

286
00:20:18,880 --> 00:20:23,760
Metalle mit zum Teil heftigen 
Schwankungen in den letzten 

287
00:20:23,760 --> 00:20:27,600
Jahren bewegte sich der Preis 
pro Feinunze typischerweise 

288
00:20:27,600 --> 00:20:32,800
zwischen 208 100 US Dollar mit 
einer steigenden Tendenz 

289
00:20:32,800 --> 00:20:36,480
aufgrund der wachsenden 
Nachfrage aus der Halbleiter und

290
00:20:36,480 --> 00:20:40,800
Wasserstoffindustrie. 
Recycling spielt eine wichtige 

291
00:20:40,800 --> 00:20:44,720
Rolle, vor allem aus alten 
Festplatten, Elektronikschrott 

292
00:20:44,800 --> 00:20:49,520
und Industriekatalysatoren. 
Die Versorgung gilt allerdings 

293
00:20:49,520 --> 00:20:53,920
als geopolitisch heikel, da die 
Förderung stark auf Südafrika 

294
00:20:53,920 --> 00:20:57,840
und Russland konzentriert ist 
und die Europäische Union 

295
00:20:58,000 --> 00:21:02,080
Ruthenium daher zu den 
kritischen Rohstoffen zählt. 

296
00:21:02,720 --> 00:21:06,480
Wenn wir all diese Aspekte 
zusammenfassen, dann zeigt sich 

297
00:21:06,480 --> 00:21:10,720
Rothenium als ein Element von 
erstaunlicher Reichweite. 

298
00:21:11,160 --> 00:21:15,520
Es ist gleichzeitig der Härter 
im Eheringen, der Spacer in 

299
00:21:15,520 --> 00:21:20,080
Festplatten, der Katalysator in 
der Ammoniaksynthese, der 

300
00:21:20,080 --> 00:21:22,800
Lichtfänger in 
Farbstoffsolarzellen, das 

301
00:21:22,800 --> 00:21:27,680
Werkzeug der Olefinmetathese und
das Hoffnungsmolekül in der 

302
00:21:27,680 --> 00:21:31,600
Krebstherapie. 
Es trägt seinen Beinamen als 

303
00:21:31,600 --> 00:21:35,080
Platin Verwandter zurecht, denn 
es teilt mit seinen edlen 

304
00:21:35,080 --> 00:21:37,920
Geschwistern die 
Korrosionsbeständigkeit, die 

305
00:21:37,920 --> 00:21:42,240
Härte und die katalytische 
Brillanz, hat sich aber im 21 

306
00:21:42,320 --> 00:21:46,680
Jahrhundert eine eigenständige 
Rolle erobert, die in vielen 

307
00:21:46,680 --> 00:21:49,680
Bereichen über die seiner 
berühmteren verwandten 

308
00:21:49,680 --> 00:21:53,280
Hinausweist. 
Und genau hier dürfen wir kurz 

309
00:21:53,280 --> 00:21:57,280
innehalten. 
Die Geschichte des Rutheniums 

310
00:21:57,280 --> 00:22:02,400
erinnert daran, wie eng moderne 
Hochtechnologie und globale 

311
00:22:02,400 --> 00:22:07,040
Verantwortung verflochten sind. 
Ein Element, das fast 

312
00:22:07,040 --> 00:22:11,040
ausschließlich in 2 Ländern der 
Erde gefördert wird. 

313
00:22:11,480 --> 00:22:15,760
Das in Festplatten, in 
Ammoniakanlagen, in Solarzellen 

314
00:22:15,760 --> 00:22:19,840
und in Krebsmedikamenten 
gleichermaßen unverzichtbar ist 

315
00:22:20,000 --> 00:22:24,160
und das zugleich durch seine 
radioaktiven Isotope auf 

316
00:22:24,160 --> 00:22:28,000
grenzüberschreitende Risiken 
aufmerksam macht, zeigt mehr als

317
00:22:28,000 --> 00:22:31,520
deutlich, wie sehr unsere 
Lebensgrundlagen heute auf 

318
00:22:31,520 --> 00:22:35,760
internationale Kooperation, 
transparente Lieferketten und 

319
00:22:35,760 --> 00:22:39,120
verlässliche wissenschaftliche 
Standards angewiesen sind. 

320
00:22:39,920 --> 00:22:45,040
Die Fähigkeit, Rothenium 106 in 
Mikromengen über tausende 

321
00:22:45,040 --> 00:22:48,960
Kilometer zu detektieren, ist 
letztlich eine demokratische 

322
00:22:48,960 --> 00:22:53,200
Errungenschaft, denn sie setzt 
freie Forschung, offene Daten 

323
00:22:53,280 --> 00:22:57,280
und das Vertrauen in unabhängige
Institutionen voraus. 

324
00:22:58,000 --> 00:23:01,720
Unsere Erde mit ihrer 
empfindlichen Atmosphäre und 

325
00:23:01,720 --> 00:23:04,560
unsere demokratischen 
Gesellschaften, die uns 

326
00:23:04,560 --> 00:23:08,880
Kontrolle, Aufklärung und 
gemeinsame Lösungen ermöglichen,

327
00:23:08,960 --> 00:23:12,720
sind das wertvollste Fundament 
unserer modernen Welt. 

328
00:23:13,600 --> 00:23:17,520
Beide brauchen. 
Unsere Wache Aufmerksamkeit und 

329
00:23:17,520 --> 00:23:20,600
unseren entschiedenen Schutz, 
damit auch zukünftige 

330
00:23:20,600 --> 00:23:24,200
Generationen mit Neugier und 
Vertrauen auf die stillen 

331
00:23:24,200 --> 00:23:28,400
Wirkungselemente unseres 
Periodensystems blicken können. 

332
00:23:29,360 --> 00:23:33,520
Damit sind wir am Ende unserer 
Reise zum Element Ruthenium 

333
00:23:33,520 --> 00:23:35,760
angekommen. 
Wir haben ein Metall 

334
00:23:35,760 --> 00:23:38,560
kennengelernt. 
Dessen Name an die alte 

335
00:23:38,560 --> 00:23:42,520
Bezeichnung Russlands erinnert 
und das doch in den Laboren und 

336
00:23:42,520 --> 00:23:46,720
Fabriken aller Kontinente seine 
Spuren hinterlässt. 

337
00:23:47,360 --> 00:23:51,120
Wir haben gesehen, wie es als 
jüngstes der Platinmetalle in 

338
00:23:51,120 --> 00:23:55,040
den Härtelegierungen unseres 
Schmucks in den feinsten 

339
00:23:55,040 --> 00:23:59,680
Schichten unserer Festplatten in
den Katalysatoren der Grünen 

340
00:23:59,680 --> 00:24:04,080
Chemie und in den Therapien 
gegen Krebs zu einem stillen 

341
00:24:04,080 --> 00:24:08,240
Hoffnungsträger geworden ist. 
Vielleicht denkst du beim 

342
00:24:08,240 --> 00:24:12,000
nächsten Klick auf eine Datei 
beim nächsten Blick auf einen 

343
00:24:12,000 --> 00:24:15,520
Ehering oder bei der nächsten 
Nachricht über 

344
00:24:15,520 --> 00:24:18,560
wasserstofftechnologie. 
Für einen kurzen Moment an 

345
00:24:18,560 --> 00:24:22,000
dieses Element, das mit seiner 
unauffälligen, aber 

346
00:24:22,000 --> 00:24:26,720
unvergleichlich vielseitigen 
Natur unsere Gegenwart prägt und

347
00:24:26,720 --> 00:24:29,200
unsere Zukunft mitgestalten 
wird. 

348
00:24:29,680 --> 00:24:33,200
Vielen Dank, dass du dir Zeit 
genommen hast für diese Folge 

349
00:24:33,200 --> 00:24:37,760
der Wissensreise durch das 
Periodensystem der Elemente bis 

350
00:24:37,760 --> 00:24:40,640
zum nächsten Mal. 
Wenn wir uns gemeinsam einem 

351
00:24:40,640 --> 00:24:45,040
weiteren faszinierenden Element 
auf unserer Reise durch die Welt

352
00:24:45,040 --> 00:24:46,800
der Atome zuwenden.