Цена рения, встречаемость, добыча, применение

рений представляет собой химический элемент с символом элемента Re и атомным номером 75. В периодической таблице элементов он находится в 7-й подгруппе (группа 7) или группе марганца. Это очень редкий серебристо-белый блестящий тяжелый переходный металл. Сплавы с компонентами рения используются в авиационных двигателях, при производстве неэтилированного бензина и термопар.

Биологические функции рения неизвестны, в организме человека он обычно не встречается. Неизвестно также, что этот металл обладает токсическим действием, он считается безвредным с точки зрения гигиены труда.

история

Существование более позднего рения было впервые предсказано в 1871 году Дмитрием Ивановичем Менделеевым как Дви-Манган. Из принципов периодической таблицы, которую он разработал, он пришел к выводу, что два еще неизвестных элемента, более поздний технеций и рений, должны быть ниже марганца.

Рений был открыт только в 1925 году Уолтером Ноддаком, Идой Тэкке и Отто Бергом. Они исследовали колумбит, чтобы найти искомые элементы, марганец Eka и Dwi. Поскольку образцы содержали только очень небольшое количество искомых элементов, их пришлось обогатить путем отделения других компонентов. Наконец, более поздний рений удалось обнаружить с помощью рентгеновской спектроскопии. Ноддак и Тэкке также утверждали, что обнаружили очень небольшие количества эка марганца (позже технеция), но это не могло быть подтверждено представлением этого элемента. Они назвали элементы Рением (лат. Rhenus для Рейна) и мазурий (из Мазур). Однако после открытия технеция в 1937 г. последний не стал преобладать.

В 1928 году Ноддак и Тэке впервые смогли извлечь один грамм рения из 660 килограммов молибденовой руды. Из-за высокой стоимости производство значительных объемов не началось до 1950 года, когда возникла большая потребность в недавно разработанных вольфрам-рениевых и молибден-рениевых сплавах.

Вхождение

Рений, составляющий всего 0,7 частей на миллиард в континентальной коре, встречается реже, чем родий, рутений и иридий. Он не встречается в природе, но связан исключительно с некоторыми рудами. Поскольку рений имеет свойства, аналогичные свойствам молибдена, он в основном используется в молибденовых рудах, таких как молибденовый блеск MoS.₂ найденный. Они могут содержать до 0,2% рения. Другими минералами, содержащими рений, являются колумбит (Fe, Mn) [NbO₃], Гадолинит Y₂ Fe Be [O | SiO₄]₂ и Алвит ZrSiO₄. Медный сланец Мансфельда также содержит небольшое количество рения. Самые большие месторождения ренийсодержащих руд находятся в США, Канаде и Чили.

Пока только один минерал рения, рениит (сульфид рения (IV), ReS₂) обнаружен. Это место находилось в фумароле на вершине кратера вулкана Кудрявый на острове Итуруп, который принадлежит Курильским островам (Россия).

Извлечение и презентация

Основным сырьем для извлечения рения являются молибденовые руды, особенно молибденовые блески. Если их обжигают в процессе экстракции молибдена, рений накапливается в летучей золе в виде летучего оксида рения (VII). Его можно превратить в перренат аммония (NH₄ReO₄) реализованы.

Затем перренат аммония восстанавливается до элементарного рения с использованием водорода при высоких температурах.

Основными производителями в 2006 году были Чили, Казахстан и США, общее количество произведенного рения составило около 45 тонн.

Свойства

Физические свойства

Рений - это блестящий белый твердый тяжелый металл, похожий на палладий и платину. Он кристаллизуется в гексагональной плотной упаковке сфер в пространственной группе P6₃/ММС с параметрами сетки a = 276,1 вечера и c = 445,8 пм и две формульные единицы на элементарную ячейку. Плотность рения 21,03 г / см.³ превосходит только три платиновых металла: осмий, иридий и платина.

При температуре 3186 ° C рений имеет одну из самых высоких температур плавления среди всех элементов. Его превосходит только самый высокоплавкий металл - вольфрам (3422 ° C) и углерод. Однако температура кипения 5596 ° C является самой высокой из всех металлов и превышает температуру вольфрама (точка кипения 5555 ° C) на 41 К.

Ниже 1,7 К рений становится сверхпроводником.

Рений легко поддается ковке и сварке, так как он пластичный и, в отличие от вольфрама или молибдена, остается им даже после перекристаллизации. При сварке рения не происходит охрупчивания, которое привело бы к большей хрупкости и, следовательно, к ухудшению свойств материала.

Активность рения составляет 1,0 МБк / кг.

Химические свойства

Хотя рений с отрицательным стандартным потенциалом не является благородным металлом, он не реагирует при комнатной температуре и устойчив на воздухе. Только при нагревании он реагирует с кислородом выше 400 ° C с образованием оксида рения (VII). При нагревании он также вступает в реакцию с неметаллами фтором, хлором и серой.

Рений не растворяется в неокисляющих кислотах, таких как соляная кислота или фтористоводородная кислота. В отличие от этого окисляющие серная и азотная кислоты легко растворяют рений. Бесцветные перренаты (VII) в форме ReO легко образуются с окислительными расплавами.₄^- или зеленые ренаты (VI) типа ReO₄^2-.

Изотоп

Всего известно 34 изотопа и еще 20 ядерных изомеров рения. Из них двое приходят, изотопы ¹⁸⁵Re и ¹⁸⁷Re, конечно, раньше. ¹⁸⁵Re, на долю которого приходится 37,40% распределения естественных изотопов, является единственным стабильным изотопом. Чаще с долей 62,60% ¹⁸⁷Re слабо радиоактивен. Он распадается с бета-распадом с периодом полураспада 4,12 · 10.¹⁰Лет тоже ¹⁸⁷Os, что дает удельную активность 1020 беккерелей / грамм. Наряду с индием рений является одним из немногих элементов, которые имеют стабильный изотоп, но наиболее часто встречаются в природе в радиоактивной форме. Оба изотопа можно обнаружить с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса. Из искусственных изотопов ¹⁸⁶Re и ¹⁸⁸Ре используется как трассировщик. Основной бета-излучатель ¹⁸⁶Ре используется в ядерной медицине для радиосиновиортезной терапии. ¹⁸⁸Ре используется как радиоактивный препарат при лечении опухолей.

Распад ¹⁸⁷Ре тоже ¹⁸⁷Ос называется Метод рений-осмий используется в геологии для определения изотопного возраста горных пород или минералов. Изохронный метод используется для исправления ранее существовавшего осмия.

Использовать

Рений обычно не используется в качестве элемента, но используется в качестве добавки в большом количестве сплавов. Около 70% рения используется в качестве добавки к никелевым суперсплавам. Добавление 4–6% рения улучшает характеристики ползучести и усталости при высоких температурах. Эти сплавы используются в качестве турбинных лопаток для авиационных двигателей.

Еще 20% произведенного рения идет на платино-рениевые катализаторы. Они играют важную роль в повышении октанового числа неэтилированного бензина за счет риформинга («рениформинг»). Преимущество рения в том, что по сравнению с чистой платиной он не так быстро дезактивируется из-за отложений углерода на поверхности катализатора («коксования»). Это позволяет вести производство при более низких температурах и давлениях и, следовательно, производить более экономично. Другие углеводороды, такие как бензол, толуол и ксилол, также могут быть получены с помощью платино-рениевых катализаторов.

Термопары для измерения температуры при высоких температурах (до 2200 ° C) изготовлены из платино-рениевых сплавов. В качестве сплава с другими металлами, такими как железо, кобальт, вольфрам, молибден или драгоценные металлы, рений повышает устойчивость к нагреванию и химическим воздействиям. Однако его использование ограничено редкостью и высокой ценой рения.

Рений также используется в некоторых специальных приложениях, например, для горячих катодов в масс-спектрометрах или контактов в электрических переключателях.

доказательство

Есть несколько способов обнаружения рения. Спектроскопические методы - одна из возможностей. Рений имеет бледно-зеленый цвет пламени с характерными спектральными линиями при 346 и 488,9 нм. Рений может быть обнаружен гравиметрически с помощью характерно кристаллизующейся перреновой кислоты или различных солей перрената, таких как перренат тетрафениларсония. Современные аналитические методы, такие как масс-спектрометрия или спектроскопия ядерного магнитного резонанса, также подходят для обнаружения элемента.

безопасности

Как и многие металлы, рений в виде порошка легко воспламеняется и горючий. Запрещается использовать воду для тушения, поскольку образуется водород. Вместо этого следует использовать средства пожаротушения или металлические огнетушители. С другой стороны, компактный рений негорюч и безвреден. Рений не имеет известного биологического значения для человеческого организма. Хотя нет более точной информации о токсичности рения и не существует значений токсичности, рений считается безопасным с точки зрения профессиональной гигиены.

Связи

Рений образует большое количество соединений; Как и в случае с марганцем и технецием, известны соединения в степенях окисления от -III до + VII. Однако в отличие от марганца соединения в высоких степенях окисления более стабильны, чем в более низких.

Оксид

Всего известно пять оксидов рения, желтый Re₂O₇, красный рео₃Re₂O₅коричнево-черный ReO₂ и ре₂O₃. Оксид рения (VII) Re₂O₇ наиболее стабильный оксид рения. Он является промежуточным продуктом при производстве рения и может использоваться в качестве исходного соединения для синтеза других соединений рения, таких как метилтриоксорений. Он растворяется в воде с образованием стабильной перреновой кислоты HReO.₄. Оксид рения (VI) ReO₃ имеет характерную кристаллическую структуру, которая служит типом кристаллической структуры (тип триоксида рения).

галогениды

Всего известно 13 соединений рения с галогенами фтором, хлором, бромом и йодом. Рений предпочтительно реагирует с образованием гексагалогенидов типа ReX.₆. Это создает бледно-желтый фторид рения (VI) ReF.₆и зеленый хлорид рения (VI) ReCl₆ непосредственно от элементов при 125 ° C или 600 ° C. Реакция рения с фтором под небольшим давлением при 400 ° C приводит к светло-желтому фториду рения (VII), помимо фторида осмия (VII) и фторида йода (VII), единственного известного галогенида в степени окисления + VII. Красно-коричневый хлорид рения (V) (ReCl₅)₂ имеет димерную, восьмигранную структуру. Хлорирование РеО₂ с тионилхлоридом дает черный полимерный хлорид Re₂Cl₉, который состоит из цепочек димерных кластеров Re-Cl, соединенных атомами хлора. Если высшие хлориды рения термически разлагаются при температуре выше 550 ° C, образуется темно-красный тримерный хлорид рения (III) Re.₃Cl₉. Структурно его молекулы состоят из треугольных металлических кластеров, расстояние Re-Re 248 пм доказывает характер двойной связи в связях металл-металл. Галогениды чувствительны к воде и реагируют с водой с образованием оксидов или оксидов галогенов.

Другие соединения рения

Сульфид черного рения (VII) Re₂S₇ возникает из растворов перрената путем введения сероводорода. Термическое разложение также дает черный сульфид рения (IV) ReS₂который также доступен непосредственно из элементов.

Рений образует множество комплексов. Известны как классические комплексы с индивидуальными металлическими центрами, так и металлические кластеры. В них кратные связи рений-рений иногда также имеют форму тройных или четверных связей. Четверная связь существует в Re₂X₈^2--Сложный ион (X - атом галогена или метильная группа).

Известны также металлоорганические соединения рения. Важным органическим соединением рения является триоксид метилрения (МТО), который можно использовать в качестве катализатора реакций метатезиса, эпоксидирования олефинов и олефинирования альдегидов. МТО и другие рениевые катализаторы метатезиса особенно устойчивы к каталитическим ядам.

Цены в реальном времени - регистрация

Текущие цены на редкие земли

Текущие цены на вторичные металлы

Текущие цены на стратегические металлы

Текущие цены на специальные металлы