Metal raro que homenageia a Rússia

O rutênio é um metal prateado e brilhante, de símbolo Ru e número atômico 44 e está localizado no grupo 8 da Tabla Periódica. Pertence ao grupo dos metais da platina, que também inclui ródio, paládio, ósmio irídio.

É um dos metais mais raros da Terra. Pode ser encontrado isolado na natureza, mas normalmente está associado com outros metais do grupo da platina, nos minerais pentlandita (Fe,Ni)₉S₈, uma mistura de ferro, níquel e enxofre, e na rocha ígnea piroxinita. É obtido comercialmente como subproduto do refino do níquel.

O rutênio é prateado claro, não escurece em temperatura ambiente, e não oxida rapidamente quando exposto ao ar em temperatura ambiente. Para formar tetróxido de rutênio, RuO₄, geralmente é necessário temperatura elevada ou meio fortemente oxidante.

O metal é utilizado principalmente como catalisador em ligas com a platina e na indústria de eletrônicos.

O elemento não tem função biológica conhecida. O óxido rutênio(IV) é altamente tóxico.

Em jatos, superligas e na indústria química

Os principais usos do rutênio incluem seu emprego como revestimento para ânodos de titânio na produção eletrolítica de cloro (Cl₂) e como catalisador em diversos processos industriais, incluindo a síntese de amônia.

Por aumentar a resistência mecânica da platina e do paládio, o rutênio é utilizado em ligas com esses metais na fabricação de contatos elétricos, melhorando significativamente sua resistência ao desgaste.

O rutênio também está presente em superligas que resistem a altas temperaturas, utilizadas, por exemplo, em lâminas de turbinas de motores. Em joalheria é adicionado a ligas de ouro para aumentar sua dureza e durabilidade.

Uma proporção mínima de rutênio, 0,1%, se adicionada ao titânio, multiplica sua resistência à corrosão em centenas de vezes.

Compostos deste metal são utilizados em células solares, que transformam a energia da luz em energia elétrica.

A clássica caneta-tinteiro Parker 51, com design revolucionário para a época, ganhou uma pena formada por uma liga de ouro, rutênio e irídio a partir de 1944.

O composto vermelho de rutênio é usado como corante em microscopia, pois se fixa a biomoléculas com carga negativa, como ácidos nucleicos, facilitando sua observação. Em outra aplicação, o tetróxido de rutênio pode revelar digitais ao reagir com óleos e gorduras.

Complexos de rutênio têm potencial em tratamentos contra o câncer. O Jornal da USP traz dados de um estudo sobre o tratamento do melanoma, o tipo mais perigoso do câncer de pele, com uma substância sintetizada em laboratório que combina rutênio e uma molécula derivada de um composto orgânico, a antraquinona. A substância conseguiu interromper o crescimento de células de melanoma e produzir sua morte.

Em outra frente da química medicinal, pesquisadores da USP desenvolveram uma nova família de compostos à base de rutênio com potencial para tratamento da doença de Chagas. Os acetatos de rutênio sintetizados em laboratório foram mais eficientes em testes in vitro  do que o medicamento de referência contra a doença utilizado no Brasil.

Produção

O rutênio ocorre sempre com outros metais do grupo da platina. Ele é encontrado em minérios dos Montes Urais, na Rússia, nas Américas do Norte e do Sul; em pequenas quantidades na pentlandita (Fe,Ni)₉S₈ obtida na região de mineração de níquel de Sudbury, no Canadá, e nos depósitos de piroxinita na África do Sul.

Assim como o ósmio e o irídio, o rutênio normalmente é um subproduto da produção de platina, paládio, ródio e níquel. Paládio, platina, prata e ouro se dissolvem em água régia; o resíduo contém rutênio, ósmio, ródio e irídio. Após uma separação complexa, rutênio e ósmio são obtidos em forma de pó.

Não existem dados específicos para a produção mundial de rutênio, mas apenas dos metais do grupo da platina como um todo. Um relatório do Serviço Geológico dos Estados Unidos – USGS – de 2021 traz dados sobre alguns desses metais, e informa que os maiores produtores de rutênio foram África do Sul, Zimbabwe e Rússia. Em 2021, estes três países produziram 33 mil e 700 quilos de rutênio. Os metais do grupo da platina são tão raros que sua produção mundial é medida em quilos, e não em toneladas.

Um relatório produzido pelo Serviço Geológico norte-americano informa que, de janeiro a junho de 2025, o preço médio do rutênio foi de 590 dólares por onça troy, o que equivale a 31,10 gramas.

Descoberta

Em 1825, Gottfried Osann, da Universidade de Dorpat, no Báltico, investigou   platina obtida nos Montes Urais e anunciou ter descoberto três novos elementos, que chamou de plurânio, polínio e rutênio. Os dois primeiros nunca foram isolados, mas o terceiro elemento era verdadeiro, embora Osann só tenha observado, na época, seus indícios.

Em 1844, o químico russo Karl Klaus, da Universidade de Kazan, extraiu, purificou e confirmou que o rutênio era um novo metal, sendo reconhecido pela descoberta.

Klaus manteve o nome dado originalmente por Gottfried Osann ao elemento, ruthenia, o nome latino para Rússia.

Referências

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Texto produzido pela jornalista Mari Menda, da Gerência de Relações Institucionais do CRQ-SP,
e revisado pela Profa. Márcia Guekezian, Coordenadora do curso de Engenharia Química
da Faculdade de São Bernardo do Campo – FASB.