Рений, свойства атома, химические и физические свойства

Рений, применение которого рассмотрим ниже, представляет собой элемент химической периодической таблицы под атомным индексом 75 (Re). Название вещества произошло от реки Рейн в Германии. Годом открытия данного металла считается 1925. Первая значительная партия материала была получена в 1928 г. Этот элемент относится к последнему аналогу со стабильным изотопом. Сам по себе рений – металл с белым оттенком, а порошковая его масса имеет черный цвет. Температуры плавления и кипения составляют от +3186 до +5596 градусов Цельсия. Обладает он парамагнитными характеристиками.

Особенности

Применение рения не так широко ввиду его исключительных параметров и высокой стоимости. При +300 °С металл начинает активно подвергаться окислению, процесс которого зависит от дальнейшего повышения температуры. Этот элемент устойчивее, чем вольфрам, с водородом и азотом практически не взаимодействует, обеспечивая только адсорбцию.

При нагревании отмечается реакция с хлором, бромом и фтором. Рений не растворяется только в азотной кислоте, а при взаимодействии с ртутью образуется амальгама. Реакция с водным составом пероксида водорода вызывает образование рениевой кислоты. Данный элемент является единственным среди тугоплавких металлов, который не образует карбиды. Применение рения не имеет участия в биохимии. О его всех возможных воздействиях имеется мало информации. Среди достоверных фактов – токсичность и ядовитость для живых организмов.

Физико-химические характеристики

Внешне, по физическим и химическим свойствам рений схож с платиноидами:

• Термопрочность. Характеристики, формула не меняются при длительном нагревании до 2000°C, многократных скачках от перегрева к переохлаждению.
• Каталитические характеристики.
• Повышенная стойкость к агрессивным веществам. Растворяется только азотной, нагретой серной кислотой, расплавами щелочей, пероксидом водорода.
• Окисляется при 301°С.
• Образует сплавы, соединения с галогенидами, серой.

Рений – первый по температуре кипения, второй по тугоплавкости (после вольфрама). Четвертый по «тяжести»: впереди только осмий, платина, иридий. По электросопротивлению вчетверо превосходит вольфрам и молибден.

Добыча

Рений – металл, который встречается крайне редко. В природе он чаще всего встречается в сочетании с вольфрамом и молибденом. Кроме того, примеси имеются в минеральных отложениях его соседей по таблице. Преимущественно добыча рения ведется из молибденовых залежей путем попутного извлечения.

Кроме того, рассматриваемый элемент добывается выделением из джезказганита – очень редкого природного минерала, который так назван в честь казахского поселения вблизи месторождения. Еще рений можно выделить из колчедана, циркония, колумбита.

Металл рассредоточен по всему миру в ничтожно малой концентрации. Среди известных добычных участков, где он находится в существенном количестве, считается курильский остров Итуруп в России. Открыто месторождение в 1992 году. Здесь металл представлен в виде схожего с молибденом строения (ReS2).

Добыча осуществляется на небольшой площадке, размещенной на вершине спящего вулкана. Там активно действуют термальные источники, что свидетельствует о расширении месторождения, которое по предварительным оценкам выбрасывает порядка 37 тонн этого металла в год.

Вторым по объему добычи считается месторождение рения, пригодное для промышленного извлечения элемента. Расположено оно в Финляндии и называется Хитура. Там металл извлекают из другого минерала – таркианита.

Получение

Рений получают посредством обработки первичного сырья, которое изначально имеет низкий процент содержания данного материала. Чаще всего производится извлечение элемента из медных и молибденовых сульфидов. Сплавы рения подвергаются пирометаллургическому воздействию, который используется при работе с рудами, подвергающимися плавлению, конвертированию и обжигу.

Чрезмерные температуры плавления дают возможность получения высшего оксида Re-207, который задерживается специальными улавливающими приспособлениями. Бывает так, что часть элемента оседает в саже после обжига. Из этой субстанции чистый материал можно получить с помощью водорода. Затем полученную порошковую субстанцию переплавляют непосредственно в слитки рения. Применение руды для добычи рассматриваемого элемента сопровождается появлением осадка в штейне. Дальнейшая конвертация этого состава позволяет выделить рений посредством воздействия определенными газами.

Технологические моменты

Достичь нужной концентрации в ходе производства можно за счет свойств рения и применения серной кислоты. После прохождения специальных способов очистки удается выделить из руды чистый элемент.

Этот метод не является весьма продуктивным, выход чистого изделия составляет не более 65 %. Данный показатель варьируется в зависимости от содержания металла в руде. На этой почве регулярно проводятся научные изыскания по выявлению более продвинутых и альтернативных способов производства.

Современные технологии дают возможность оптимизировать свойства рения, полученного искусственно. Такое решение позволяет использовать водный раствор вместо кислотного. Это дает возможность уловить значительно больше чистого металла во время очистки.

Важнейшие соединения рения.

Известно относительно небольшое число соединений одно, двух, трех, пяти и шестивалентного рения, все они малоустойчивы. Наиболее устойчивы соединения четырех- и семивалентного рения.

Диоксид рения, ReO2, нелетучий коричнево-черный кристаллический порошок с металлическим типом проводимости, устойчивый на воздухе при комнатной температуре. При нагревании в кислороде, переходит в гептаоксид. Растворяется в концентрированной соляной кислоте с образованием комплексного соединения – гексахлорорениевой кислоты, H2[ReCl6] зелено-коричневого цвета. Диоксид рения может быть получен частичным восстановлением Re2O7 водородом при 300° С, восстановительным пиролизом перрената аммония в присутствии водорода или металлического рения. Является промежуточным продуктом при получении рения.

Дисульфид рения, ReS2, черные мягкие кристаллы. Получают нагреванием порошкообразного металлического рения с избытком серы в атмосфере сероводорода. Является компонентом катализаторов в нефтехимических производствах.

Триоксид рения, ReO3, кристаллы темно-красного цвета с металлическим блеском. Наиболее простой способ получения – разложение комплекса Re2O7 с диоксаном, Re2O7·2C4H8O2·2H2O.

Оксид рения(VII), Re2O7, рениевый ангидрид, светло-желтые, сильно гигроскопичные кристаллы. Может быть получен из элементов или окислением низших оксидов рения. Промежуточный продукт в производстве рения. Хорошо растворяется в воде, спирте, ацетоне. При растворении в воде дает бесцветный раствор рениевой кислоты. HReO4 – сильная кислота, в свободном виде не выделена.

Перренат аммония, NH4ReO4, бесцветные кристаллы, растворимые в воде. Промежуточный продукт в производстве рения.

Применение

Сначала рассмотрим основные характеристики рассматриваемого элемента, за которые он особо ценится:

• Тугоплавкость.
• Минимальная подверженность коррозии.
• Отсутствие деформации при воздействии химических веществ и кислот.

Поскольку цена данного металла чрезвычайно высока, он используется преимущественно в редких случаях. Основная область применения этого элемента – производство жароустойчивых сплавов с различными металлами, которые используются в строении ракет и авиационной промышленности. Как правило, рений используют для выпуск запасных частей для сверхзвуковых истребителей. Такие составы включают в себя не менее 6 % металла.

Подобный источник быстро превратился в основное средство для создания реактивных силовых агрегатов. При этом материал стал считаться военно-стратегическим запасом. Специально предусмотренные термические пары позволяют измерять температуры в огромных диапазонах. Рассматриваемый элемент дает возможность продлить большинству агрегируемых металлов их срок службы. Из рения, использование которого рассмотрено выше, также изготавливаются пружины для точной аппаратуры, платиновых металлов, спектрометров, манометров.

Если точнее, то там используется вольфрам с рениевым покрытием. За счет его устойчивости к химическим воздействиям, этот металл включают в состав защитных покрытий против кислотной и щелочной среды.

Ссылки [ править ]

1. Meija, Juris; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия
   .
   88
   (3): 265–91. DOI : 10,1515 / пак-2015-0305 .
2. Лида, DR, изд. (2005). «Магнитная восприимчивость элементов и неорганических соединений». Справочник по химии и физике CRC (PDF) (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
3. Weast, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике
   . Бока-Ратон, Флорида: Издательство компании Chemical Rubber Company. стр. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
4. ↑
   Чжан, Имин (11.01.2011). «Скорректированные значения точек кипения и энтальпии испарения элементов в справочниках» .
   Журнал химических и технических данных
   .
   56
   .
5. «Катализаторы BASF — Цены на металлы» . apps.catalysts.basf.com
   .
6. Tilgner, Ганс Георг (2000). Forschen Suche унд Сухт (на немецком языке). Книги по запросу. ISBN 978-3-89811-272-7.
7. «Рений: статистика и информация» . Информация о минералах
   . Геологическая служба США . 2011 . Проверено 25 мая 2011 .
8. Мозли, Генри (1914). «Высокочастотные спектры элементов. Часть II» . Философский журнал
   .
   27
   (160): 703–713. DOI : 10.1080 / 14786440408635141 . Архивировано из оригинала на 2010-01-22 . Проверено 14 мая 2009 .
9. ↑
   Йошихара, Гонконг (2004). «Открытие нового элемента« ниппониум »: переоценка новаторских работ Масатаки Огавы и его сына Эйджиро Огава».
   Spectrochimica Acta Часть B Атомная спектроскопия
   .
   59
   (8): 1305–1310. Bibcode : 2004AcSpe..59.1305Y . DOI : 10.1016 / j.sab.2003.12.027 .
10. Эрик Шерри , Рассказ о семи элементах,
    (Oxford University Press, 2013) ISBN 978-0-19-539131-2 , стр.109–114
11. Эрстрём, Ларс; Ридейк, янв (28 ноября 2016 г.). «Названия и символы элементов с атомными номерами 113, 115, 117 и 118 (Рекомендации ИЮПАК 2016 г.)» (PDF) . Pure Appl.Chem
    .
    88
    (12): 1225–1229. DOI : 10,1515 / пак-2016-0501 . Проверено 22 апреля 2022 года .
12. Noddack, W .; Tacke, I .; Берг, О. (1925). «Die Ekamangane». Naturwissenschaften
    .
    13
    (26): 567–574. Bibcode : 1925NW ….. 13..567. . DOI : 10.1007 / BF01558746 .
13. Noddack, W .; Ноддак, И. (1929). «Die Herstellung von einem Gram Rhenium». Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie
    (на немецком языке).
    183
    (1): 353–375. DOI : 10.1002 / zaac.19291830126 .
14. Комитет по техническим аспектам критического и стратегического материала, Национальный исследовательский совет (США) (1968). Тенденции использования рения: Отчет . С. 4–5.
15. Савицкий Евгений Михайлович; Тулькина Мария Ароновна; Поварова, Кира Борисовна (1970). Рениевые сплавы .
16. Лю, LG; Takahashi, T .; Бассетт, Вашингтон (1970). «Влияние давления и температуры на параметры решетки рения». Журнал физики и химии твердого тела
    .
    31
    (6): 1345–1351. Bibcode : 1970JPCS … 31.1345L . DOI : 10.1016 / 0022-3697 (70) 90138-1 .
17. ^ а б Хэммонд, CR (2004). «Стихии» . Справочник по химии и физике
    (81-е изд.). CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
18. Нешпор, VS; Новиков В.И.; Носкин, В.А.; Шалыт, СС (1968). «Сверхпроводимость некоторых сплавов системы вольфрам-рений-углерод». Советская физика в ЖЭТФ
    .
    27
    : 13. Bibcode : 1968JETP … 27 … 13N .
19. Хейнс, Уильям М., изд. (2011). CRC Справочник по химии и физике (92-е изд.). CRC Press . п. 12.60. ISBN 978-1439855119.
20. Daunt, JG; Лернер, Э. «Свойства сверхпроводящих сплавов Mo-Re» . Центр оборонной технической информации . Архивировано из оригинала на 2017-02-06.
21. Джонсон, Билл (1993). «Как изменить скорость распада ядер» . math.ucr.edu
    . Проверено 21 февраля 2009 .
22. Bosch, F .; Faestermann, T .; Friese, J .; и другие. (1996). «Наблюдение связанного состояния β
    — распада полностью ионизированного 187 Re: 187 Re- 187 Os Космохронометрия».
    Письма с физическим обзором
    .
    77
    (26): 5190–5193. Bibcode : 1996PhRvL..77.5190B . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.77.5190 . PMID 10062738 .
23. Audi, G .; Кондев Ф.Г .; Wang, M .; Хуанг, WJ; Наими, С. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016» (PDF) . Китайская физика C
    .
    41
    (3): 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . DOI : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 .
24. Холлеман, Арнольд Ф .; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (1985). «Рений». Lehrbuch der Anorganischen Chemie
    (на немецком языке) (91–100 изд.). Вальтер де Грюйтер. С. 1118–1123. ISBN 978-3-11-007511-3.
25. ^ a b Glemser, O. (1963) «Перренат аммония» в Справочнике по препаративной неорганической химии
    , 2-е изд., Г. Брауэр (редактор), Academic Press, NY., Vol. 1. С. 1476–85.
26. Гудман, JT; Раухфус, ТБ (2002). «Тетраэтиламмоний-тетратиоперренат [ReS 4 ]». Неорганические синтезы
    .
    33
    : 107–110. DOI : 10.1002 / 0471224502.ch2 . ISBN 0471208256.
27. ^ a b c d e f Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов
    (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
28. Гудман, JT; Раухфус, ТБ (2002). Тетраэтиламмоний-тетратиоперренат [Et4N] [ReS4]
    . Неорганические синтезы.
    33
    . С. 107–110. DOI : 10.1002 / 0471224502.ch2 . ISBN 9780471208259.
29. Цинь, Цзяцянь; Он, Дуаньвэй; Ван, Цзянхуа; Фанг, Лейминг; Лей, Ли; Ли, Юнцзюнь; Ху, Хуан; Коу, Зили; Би, Ян (2008). «Является ли диборид рения сверхтвердым материалом?». Современные материалы
    .
    20
    (24): 4780–4783. DOI : 10.1002 / adma.200801471 .
30. Бреймар, Йозеф; Штайман, Манфред; Вагнер, Барбара; Бек, Вольфганг (1990). «Добавление нуклеофила из карбонилметаллатена в катионный комплекс Alkin-Komplexe [CpL2M (η2-RC≡CR)] + (M = Ru, Fe): μ-η1: η1-Alkin-verbrückte Komplexe». Chemische Berichte
    .
    123
    : 7. DOI : 10.1002 / cber.19901230103 .
31. Шмидт, Стивен П .; Троглер, Уильям С .; Басоло, Фред (1990). Галогениды пентакарбонилрения
    . Неорганические синтезы.
    28
    . С. 154–159. DOI : 10.1002 / 9780470132593.ch42 . ISBN 978-0-470-13259-3.
32. Майкл А. Урбанчич; Джон Р. Шепли (1990). Пентакарбонилгидридорений
    . Неорганические синтезы.
    28
    . С. 165–168. DOI : 10.1002 / 9780470132593.ch43 . ISBN 978-0-470-13259-3.
33. Хадсон, А. (2002) «Метилтриоксорений» в Энциклопедии реагентов для органического синтеза
    . John Wiley & Sons: НьюЙорк, ISBN 9780470842898 , DOI : 10.1002 / 047084289X .
34. Эмсли, Джон (2001). «Рений» . Природа Строительные блоки: AZ Руководство по элементам . Оксфорд, Англия, Великобритания: Издательство Оксфордского университета. С. 358–360 . ISBN 978-0-19-850340-8.
35. ^ a b Рускиас, Джордж (1974). «Последние достижения химии рения». Химические обзоры
    .
    74
    (5): 531. DOI : 10.1021 / cr60291a002 .
36. Андерсон, Стив Т. «Ежегодник полезных ископаемых 2005: Чили» (PDF) . Геологическая служба США . Проверено 26 октября 2008 .
37. Коржинский, М.А. Ткаченко, С.И.; Шмулович К.И.; Таран Я.А. Стейнберг, GS (2004-05-05). «Открытие чистого минерала рения на вулкане Кудрявый». Природа
    .
    369
    (6475): 51–52. Bibcode : 1994Natur.369 … 51K . DOI : 10.1038 / 369051a0 .
38. Кременецкий, А.А.; Чаплыгин И.В. (2010). «Концентрация рения и других редких металлов в газах вулкана Кудрявый (остров Итуруп, Курильские острова)». Доклады наук о Земле
    .
    430
    (1): 114. Bibcode : 2010DokES.430..114K . DOI : 10.1134 / S1028334X10010253 .
39. Тессалина, S .; Юдовская, М .; Чаплыгин, И .; Birck, J .; Капмас, Ф. (2008). «Источники уникального обогащения рением фумаролами и сульфидами вулкана Кудрявый». Geochimica et Cosmochimica Acta
    .
    72
    (3): 889. Bibcode : 2008GeCoA..72..889T . DOI : 10.1016 / j.gca.2007.11.015 .
40. «Минеральный рениит» . Аметистовые галереи.
41. Мадьяр, Майкл Дж. (Январь 2012 г.). «Рений» (PDF) . Обзоры минерального сырья
    . Геологическая служба США . Проверено 4 сентября 2013 .
42. «Цены на второстепенные металлы» . minormetals.com . Проверено 17 февраля 2008 .
43. Перейти
    ↑ Harvey, Jan (2008-07-10). «Анализ: сверхгорячий металлический рений может достигнуть« цены на платину » » . Рейтер Индия . Проверено 26 октября 2008 .
44. ^ a b c Наумов А.В. (2007). «Ритмы рения». Российский журнал цветных металлов
    .
    48
    (6): 418–423. DOI : 10.3103 / S1067821207060089 .
45. ^ a b c Мадьяр, Майкл Дж. (апрель 2011 г.). «Ежегодник минералов: рений, 2009 г.» (PDF) . Геологическая служба США.
46. Bhadeshia, HKDH «Суперсплавы на основе никеля» . Кембриджский университет. Архивировано из оригинала на 2006-08-25 . Проверено 17 октября 2008 .
47. Кантор, B .; Грант, Патрик Ассендер Хейзел (2001). Аэрокосмические материалы: Текст по материалам Оксфорда-Кобе . CRC Press. С. 82–83. ISBN 978-0-7503-0742-0.
48. Бондаренко, Ю. А .; Каблов Е.Н.; Сурова, В.А.; Эчин, А.Б. (2006). «Влияние высокоградиентной направленной кристаллизации на структуру и свойства ренийсодержащего монокристаллического сплава». Металловедение и термическая обработка
    .
    48
    (7–8): 360. Полномочный код : 2006MSHT … 48..360B . DOI : 10.1007 / s11041-006-0099-6 .
49. «Монокристаллический суперсплав на основе никеля четвертого поколения» (PDF) .
50. ↑
    Коидзуми, Ютака; и другие. «Разработка монокристаллического суперсплава на основе никеля нового поколения» (PDF) .
    Труды Турбина Международный газовый конгресс, Токио ноября 2-7, 2003
    .
51. Уолстон, S .; Cetel, A .; MacKay, R .; О’Хара, К .; Duhl, D .; Дрешфилд, Р. «Совместная разработка монокристаллического суперсплава четвертого поколения» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 15 октября 2006 года.
52. Финк, Пол Дж .; Миллер, Джошуа Л .; Конитцер, Дуглас Г. (2010). «Восстановление рения — разработка сплава с использованием экономически стратегического элемента». JOM
    .
    62
    (1): 55. Bibcode : 2010JOM …. 62a..55F . DOI : 10.1007 / s11837-010-0012-z .
53. Konitzer, Дуглас Г. (сентябрь 2010). «Дизайн в эпоху ограниченных ресурсов» . Архивировано из оригинала на 2011-07-25 . Проверено 12 октября 2010 .
54. Ласснер, Эрик; Шуберт, Вольф-Дитер (1999). Вольфрам: свойства, химия, технология элемента, сплавы и химические соединения . Springer. п. 256. ISBN 978-0-306-45053-2.
55. «Вольфрам-рений — нить Юнион-Сити» . Нить Юнион-Сити
    . Проверено 5 апреля 2022 .
56. Черри, Пэм; Даксбери, Анджела (1998). Практическая физика лучевой терапии и оборудование . Издательство Кембриджского университета. п. 55. ISBN 978-1-900151-06-1.
57. Асамото, Р .; Новак П.Е. (1968). «Вольфрам-рениевые термопары для использования при высоких температурах». Обзор научных инструментов
    .
    39
    (8): 1233. Bibcode : 1968RScI … 39.1233A . DOI : 10.1063 / 1.1683642 .
58. Блэкберн, Пол Э. (1966). «Давление паров рения». Журнал физической химии
    .
    70
    : 311–312. DOI : 10.1021 / j100873a513 .
59. Эрл, GD; Medikonduri, R .; Rajagopal, N .; Narayanan, V .; Родди, Пенсильвания (2005). «Изменчивость срока службы вольфрам-рениевой нити в кислородной среде низкого давления». IEEE Transactions по науке о плазме
    .
    33
    (5): 1736–1737. Bibcode : 2005ITPS … 33.1736E . DOI : 10.1109 / TPS.2005.856413 .
60. Перейти
    ↑ Ede, Andrew (2006).
    Химический элемент: историческая перспектива
    . Издательская группа «Гринвуд». ISBN 978-0-313-33304-0.
61. ↑
    Ряшенцева, Маргарита А. (1998). «Ренийсодержащие катализаторы в реакциях органических соединений».
    Российские химические обозрения
    .
    67
    (2): 157–177. Bibcode : 1998RuCRv..67..157R . DOI : 10,1070 / RC1998v067n02ABEH000390 .
62. Перейти
    ↑ Mol, Johannes C. (1999). «Метатезис олефинов на нанесенных катализаторах из оксида рения».
    Катализ сегодня
    .
    51
    (2): 289–299. DOI : 10.1016 / S0920-5861 (99) 00051-6 .
63. Ангелидис, Теннесси; Росопулу, Д. Цициос В. (1999). «Селективное извлечение рения из отработанных катализаторов риформинга». Ind. Eng.Chem.Res
    .
    38
    (5): 1830–1836. DOI : 10.1021 / ie9806242 .
64. Берч, Роберт (1978). «Состояние окисления рения и его роль в платине-рении» (PDF) . Обзор платиновых металлов
    .
    22
    (2): 57–60.
65. ^ a b Дилворт, Джонатан Р .; Паррот, Сюзанна Дж. (1998). «Биомедицинская химия технеция и рения». Обзоры химического общества
    .
    27
    : 43–55. DOI : 10.1039 / a827043z .
66. «Информация о генераторах вольфрама-188 и рения-188» . Национальная лаборатория Окриджа . 2005. Архивировано из оригинала на 2008-01-09 . Проверено 3 февраля 2008 .
67. ↑
    Бейкер, Моня (22 апреля 2013 г.). «Радиоактивные бактерии атакуют рак» .
    Природа
    . DOI : 10.1038 / nature.2013.12841 .
68. Cipriani, Cesidio; Десантис, Мария; Дальхофф, Герхард; Браун, Шеннон Д .; Вендлер, Томас; Olmeda, Mar; Пич, Гунилла; Эберлейн, Бернадетт (22.07.2020). «Персонализированная лучевая терапия для NMSC с помощью терапии рака кожи рением-188: долгосрочное ретроспективное исследование» . Журнал дерматологического лечения
    : 1–7. DOI : 10.1080 / 09546634.2020.1793890 . ISSN 0954-6634 .
69. Colton, R .; Павлин Р.Д. (1962). «Очерк химии технеция». Ежеквартальные обзоры, Химическое общество
    .
    16
    (4): 299–315. DOI : 10.1039 / QR9621600299 .
70. Emsley, J. (2003). «Рений» . Природа Строительные блоки: AZ Руководство по элементам
    . Оксфорд, Англия, Великобритания: Издательство Оксфордского университета. С. 358–361 . ISBN 978-0-19-850340-8.
71. Хейли, Томас Дж .; Картрайт, Фрэнк Д. (1968). «Фармакология и токсикология перрената калия и трихлорида рения». Журнал фармацевтических наук
    .
    57
    (2): 321–323. DOI : 10.1002 / jps.2600570218 . PMID 5641681 .

Интересные факты

Рений также применяется для изготовления специальных контактов. Они обладают свойством самоочищения в случае кратковременного замыкания. На обычных металлах остается окисел, не позволяющий проходить току. Через рениевые сплавы также проходит ток, но никаких следов после себя он не оставляет. В связи с этим контакты из данного металла обладают длительным сроком службы.

Самым главным аспектом применения рения стала возможность его использования для создания катализаторов, которые помогают производить определенные компоненты бензинового топлива. Возможность применения химического элемента в отрасли нефтепродуктов обусловила повышение его спроса на соответствующем рынке в несколько раз. В мире всерьез заинтересовались этим уникальным материалом.

Где используется

Производственники оценили достоинства рения: жаропрочность, стойкость, твердость.

Однако масштабы использования диктует цена: рений востребован там, где заменить его нечем. Применяются в основном сплавы.

Рений как металл востребован следующими отраслями:

• Самолето-, ракетостроение. Главный потребитель металла (70%). Двигатели сверхзвуковых самолетов для оборонного и гражданского сектора. Присутствие рения в сплаве материала увеличивает грузоподъемность лайнера.

Для турбины двигателя новых модификаций лайнеров (Airbus, Bombardier, других) требуется 5,39 кг рения.

• Электроника, электротехника. Лампы накаливания специального назначения, рентгеновские, электроннолучевые трубки, термопары, контакты, начинка точных приборов.

Окисленные контакты из рения самоочищаются: окись улетучивается.

• Химия, нефтепереработка. Металл ценится как восстанавливаемый катализатор. Идет на производство элитных марок бензина.
• Ядерная медицина. Изотопами металла диагностируют, лечат сложные формы недугов, включая онкологию.

В мире востребовано ноу-хау российских ученых – рений-188. Аналогов этому продукту нет.

• Наука. Радиоактивный изотоп рений-187 – маркер по установлению возраста геологических формаций.

Новая сфера применения – покрытие. Процесс нанесения металла на поверхность называется ренированием. Им покрывают изнутри поверхности цистерн, контейнеров для агрессивных химикалий.

Недостатки металла, тормозящие применение, – редкость, сложность добычи, высокая цена.

Запасы

Стоит отметить, что мировой запас рения составляет не менее 13 тысяч тонн только в молибденовых и медных залежах. Они являются основными источниками этого компонента в металлургической отрасли. Более чем 2/3 всего рения на планете содержится именно в таких конфигурациях. Оставшаяся треть представляет собой вторичные остатки. Если свести все подсчеты запасов к единому знаменателю, их должно хватить не менее чем на триста лет. В расчете ученых вторичное использование не учитывалось. Похожие проекты разрабатывались достаточно давно, некоторые из них доказали свою состоятельность.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 История
• 2 Характеристики 2.1 Изотопы
• 2.2 Соединения 2.2.1 Галогениды и оксигалогениды
• 2.2.2 Оксиды и сульфиды
• 2.2.3 Другие соединения
• 2.2.4 Органорениевые соединения
• 2.2.5 Нонагидридорхенат

Стоимость

Цены на продукт большинства категорий формируются за счет доступности и спроса товара. Такой компонент, как рений, относится к одному из самых дорогих металлов в мире, поэтому он не каждому производителю по карману, хотя и обладает уникальными свойствами, позволяющими нивелировать затраты на его дорогостоящее использование. При этом рений обладает такими параметрами, какими не обладает ни один другой металл. Для создания космических и авиационных конструкций его характеристики подходят идеально. Неудивительно, что цена рения высока, хоть и соответствует всем показателям, характерными для этого уникального материала.

Уже в 2011 году средняя стоимость рения составляла порядка 4,5 американских долларов за один грамм. В последующем времени каких-либо тенденций к снижению цены не наблюдалось. Часто итоговая стоимость зависит от степени очистки металла. Цена материала может достигать тысячи долларов и выше.

Что представляет собой

Внешне рений напоминает платину или сталь: такой же холодно блестящий, серебристо-белый. Отличить его позволяет порошковая форма – темно-серая до черноты.

Относится к переходным металлам редкой рассеянной группы:

• К благородным не причислен, но превосходит их по редкости и утилитарным характеристикам.
• По составу это смесь изотопов 185 и 187 (соотношение 2:1). Рений-185 стабилен, рений-187 радиоактивен: период полураспада – более 43 млрд. лет.

Международное обозначение – Re (Rhenium), формула вещества – Re.

История открытия

Данный элемент был открыт немецкими химиками – Идом и Вальтером Ноддаками в 1925 году. Они проводили исследования с помощью колумбиспектрального анализа в лаборатории группы «Сименс и Шэйк». После этого события был проведен соответствующий доклад на собрании немецких специалистов по химии в Нюрнберге. Уже через год коллектив ученых выделил из молибдена первые два миллиграмма рения.

В относительно чистом виде элемент удалось получить лишь в 1928 году. Для получения одного миллиграмма вещества необходимо было переработать свыше 600 килограмм норвежского молибдена. Промышленное производство этого металла стартовало также в Германии (1930 год). Мощность перерабатывающих заводов позволила получать порядка 120 кг металла ежегодно. На то время это полностью удовлетворяло потребность рения на всем мировом рынке. В Америке первые промышленные 4,5 кг уникального металла были получены в 1943 году путем переработки концентрированных молибденов. Именно этот элемент стал последним открытым металлом со стабильным изотопом. Все остальные аналоги, открытые ранее, в том числе и искусственным путем, не имели подобных свойств.

Природные запасы

На сегодняшний день по естественным запасам рассматриваемого металла список месторождений можно расположить в следующем порядке:

• Чилийские копи.
• Соединенные Штаты Америки.
• Остров Итуруп, залежи на котором оцениваются до 20 тонн в год (в виде вулканических газовых извержений).

В Российской Федерации полуэлементные месторождения гидрогенного типа оцениваются как участки, которые имеют максимальный потенциал медно-порфировых и медно-молибденовых руд. В сумме, судя по прогнозам специалистов, месторождения рения в России составляют 2900 т (76 % ресурса государства). Львиная доля этих залежей находится в Подмосковном угольном бассейне (82 %). Следующее месторождение по объемам запасов – Брикетно-Желтухинский бассейн в Рязанском регионе.

Меры предосторожности [ править ]

О токсичности рения и его соединений известно очень мало, поскольку они используются в очень малых количествах. Растворимые соли, такие как галогениды или перренаты рения, могут быть опасными из-за элементов, отличных от рения, или из-за самого рения. [70] Лишь несколько соединений рения были протестированы на их острую токсичность; двумя примерами являются перренат калия и трихлорид рения, которые вводили крысам в виде раствора. Перренат имел значение LD 50 2800 мг / кг через семь дней (это очень низкая токсичность, аналогичная таковой у поваренной соли), а трихлорид рения показал LD 50 280 мг / кг. [71]