РЕНИЙ

Содержание
  1. Рений – происхождение, свойства и область применения | XLOM.RU – это лучший портал о металлоломе и вторсырье в России!
  2. Происхождение и месторождения рения
  3. Физико-химические свойства
  4. Добыча рения
  5. Область применения рения
  6. Лом и отходы рения
  7. Рений: происхождение и технология производства
  8. Происхождение и добыча рения
  9. Особенности и технологические моменты получения рения
  10. Область применения
  11. Цена редкоземельного металла
  12. КЕРАМЗИТ
  13. Физические и химические свойства Рения
  14. Основные характеристики рения :
  15. Соли рениевой кислоты – перренаты
  16. Соединения рения с галогенами
  17. Комплексные соединения рения
  18. Соединения рения с серой
  19. Применение рения
  20. Купить рений
  21. Мы предлагаем следующую продукцию из рения:
  22. Рений, свойства атома, химические и физические свойства
  23. Атом и молекула рения. Формула рения. Строение рения:
  24. Свойства рения (таблица): температура, плотность, давление и пр.:
  25. Применение рения:
  26. Рений – применение, цена за грамм и свойства металла
  27. История происхождения
  28. Особенности добычи
  29. Производство
  30. Свойства 
  31. Области применения рения
  32. Ценовая политика и динамика цен

Рений – происхождение, свойства и область применения | XLOM.RU – это лучший портал о металлоломе и вторсырье в России!

РЕНИЙ

Металл рений, наряду с вольфрамом и молибденом составляет троицу тугоплавких элементов. Одновременно с этим он способен длительно сохранять прочность при сверхвысоких температурах, вплоть до 20000 С.

Внешне, металлический рений обладает светло-серебристым оттенком, тогда как его порошки имеют черный цвет.

Этот элемент относится к редкоземельным металлам и оказывается рассеянным, то есть отсутствует концентрация элемента в определенной географической области планеты.

Происхождение и месторождения рения

История открытия Рения – металла – берет истоки с конца 19 века. Именно тогда Д. Менделеев предположил существование аналога марганца с атомным весом около 190.

Русский ученый поэтому и дал наименование гипотетическому металлу: тримарганец. Реальное название элемент получил в 1925 году, когда немецкие химики И. и В.

Ноддак обнаружили его в составе колумбита посредством спектрального анализа. Имя рений происходит от названия известной реки Рейн.

Рений, как указывалось ранее, – это классический пример рассеянного элемента. Среднее содержание металла в земной коре по массе составляет стомиллионные доли процента. В природе существует три ренийсодержащих минерала, это оксид, сульфид и сульфоренат меди.

Последний минерал также известен, как джезказганит (жезказганит) по названию одноименного месторождения в Казахстане. В качестве примеси, рений можно встретить в минералах редких земель, а также других элементов: колумбитах, танталитах, цирконатах.

Особенно высоко примесное содержание Re в молибдените, доходящее до 0.5%.

Так выглядит минерал джезказганит – месторождение которого находится в Казахстане

Современные мировые запасы элемента оцениваются на уровне 17000 тонн. Преимущественно, это молибденит. Значительно реже металл встречается в углеродсодержащем сырье. Например, содержание рения в сырой нефти колеблется от 0.002 до 0.2 грамм на тонну. Как уже отмечалось ранее, рениевые месторождения в мире отсутствуют, что и относит элемент к классу рассеянных.

Стран, где по данным геологической разведки, сосредоточены наибольшие запасы этого металла достаточно много. Это:

  • США и Канада в Северной Америке;
  • южноамериканские государства Чили и Перу;
  • евразийские территории Казахстана, России, Армении и Узбекистана.

Рений, добываемый в Советском Союзе, практически весь находился на территории Казахстана среди песчаников Жезказганского месторождения. Эта страна и по сей день остается среди мировых лидеров по балансовым запасам Re, уступая только США.

Рудник под Жезказганом

Физико-химические свойства

Популярность рения связана с его экстремальными физическими характеристиками, среди которых высокими показателями отличаются:

Металл устойчив к воздействию большинства кислот, в частности плавиковой и соляной, однако растворяется азотной.

Рений – один из наиболее «тяжелых» элементов, является парамагнитным. Его плотность 21.03 г/см3 соразмерна величинам этого параметра для металлов платиновой группы.

По величине тугоплавкости металл уступает только вольфраму, однако в отличие от него Re характеризуется пластичностью в кристаллизованном и литом состояниях, а также способностью деформироваться при отрицательных температурах.

Модуль упругости этого элемента составляет 470 Гн/м2, уступая только осмию и иридию, что обусловливает способность к быстрому наклепу под давлением.

Рений

О тугоплавкости рения отмечалось ранее, остается дополнить качественную характеристику количественными показателями: температура плавления составляет 31800 С, кипения – свыше 56000 С.

Дополнительно, Re обладает высокой температурой рекристаллизации, на уровне 28000 С.

Это применяется в промышленности для повышения температурного порога рекристаллизации посредством введения этого металла в сплавы.

Соли рениевой кислоты получили название перренаты, они также важны с точки зрения получения металлической формы элемента. Необходимо выделить следующие разновидности перренатов:

Восстановления перрената до металлического рения происходит при участии водорода.

Кроме солей, элемент образует два вида сульфидов, также представляющих технологический интерес при получении рения. Это связано с тем фактом, что в природе Re сопутствует сульфидным рудам.

Сульфидная руда

Кроме того, элемент способен образовывать две разновидности изотопов:

Примечательность второго изотопа обусловлена именно его стабильностью. Все элементы таблицы Менделеева, следующие за рением, не имеют стабильных изотопов.

Добыча рения

Получение рения основано на переработке медных и молибденовых руд. Технология достаточно затратная и трудоемка, поскольку на производство килограмма металла требуется до 2000 тонн руды.

– интереснейший фильм под названием “Эффект рения”:

В фильме рассказывается об открытии месторождения рения.

https://www..com/watch?v=DpLbCnF6zwM

Добывают рений в большей части из концентратов молибдена, и только отчасти, меди. Преимущество молибденовых растворов состоит в более высокой концентрации элемента, составляющей до 0,04%. Напротив, содержание рения в медных концентратах, практически на порядок ниже, не превышая 0,003%.

Кратко, технологический процесс получения Re можно разделить на четыре этапа:

  1. Извлечение из шламов и пыли при помощи выщелачивания слабым раствором серной кислоты. Допускается использование щелочных или солевых раствором, а также горячей воды. Дополнительно, в качестве окислителя применяется пиролюзит.
  2. Получение перрената аммония. Процесс осуществляется различными методиками, включая экстракцию, сорбцию, ионный обмен, электролиз и даже осаждение малорастворимых соединений.
  3. Производство порошка рения. Выполняется методом восстановления перрената при участии водорода. Процедура возможна внутри трубчатой печи при температуре 8000 После этого полученный порошок переводят в металл, применяя метод порошковой металлургии. Также можно применить зонное плавление или плавку в печи.
  4. Обработка порошка для получения металлического рения с использованием технологий порошковой металлургии, а также зонной или электронно-лучевой плавки.

На российском рынке крупнейшие производителями рения:

Здание завода Гиредмет

Они производят рений различных марок от чистого металла до порошка Re-0 и Re-1.

Производство рения – достаточно затратная технология, поскольку при флотации молибденовой руды до 80 % элемента трансформируется в молибденовый концентрат.

Следующие потери Re связаны с процедурами обжига и плавления концентратов. При их нагреве до 650 °C, чего требует технология процесса, происходят существенные потери рения, который смешиваясь с выделяющимися газами, отводится через трубу как отходы. Чуть снизить уровень потерь редкоземельного металла удается благодаря установке специальных системы, среди которых:

Они применяются, чтобы выделить чистый элемент из отводимых газов. Это позволяет отделить рений от газа и увеличить объем его извлечения при обжиге. Так, методика отжига в печи с кипящим слоем позволяет получить до 96 % металла.

Новые подходы в получении Re направлены на снижение потерь исходного металла. Среди них выделяется технология гидрометаллургической переработки концентратов.

Область применения рения

Сферы использования рения достаточно разнообразны и включают:

Также интенсивно ведется применение этого металла в авиационной промышленности и кораблестроении.

Кроме того, металл представляет собой высококачественный катализатор, поэтому с его участием проходят процессы дегидрирования и гидрирования. Особенный интерес к элементу проявляет нефтеперерабатывающая промышленность, рассматривая его как базовый компонент при производстве новых катализаторов, например, рениево-платинового.

Это позволяет нарастить объемы выпуска высокооктанового бензина, и удешевляет производственные затраты. Действительно, рениевые катализаторы обходятся существенно дешевле платиновых аналогов.

Еще один положительный аспект применения рения как катализатора в нефтеперерабатывающей отрасли – увеличение пропускной способности установок, практически на 50%, а также двукратное повышение их эксплуатационного ресурса.

В медицинской отрасли применение Re акцентировано на изготовлении специализированного инструмента, и научно-исследовательской деятельности по лечению различных заболеваний. Аналогично медицине, металл в любом виде используется для ювелирного дела, где обеспечивает покрытие украшений и прочих изделий.

Применение рения в приборостроении не ограничено только полупроводниками. Свойства металла позволяют использовать его для производства сплавов, используемых при изготовлении опор с вращающейся рамкой – кернов. Парамагнетизм Re позволяет приобрести этим узлам свойства немагнитности.

Альтернативно, присущие рению физические свойства повышают твердость кернов, их устойчивость к коррозии. Аналогично этому, сплав на основе кобальта, с 7-процентным содержанием Re применяется для изготовления упругого элемента гироскопов, крутильных весов. Геодезические приборы также нуждаются в рении.

Проволочный или ленточный подвес этих устройств производится на основе рениевых сплавов.

– Для чего используется редкий элемент рений, рассказывают ученые:

Естественно, особое место в применении рения занимает изготовление термопар. Приспособления, изготовленные из Re-содержащих сплавов, позволяют измерять высокие температуры, вплоть до 26000 C.

Жаропрочность этого элемента обусловила его применение в атомной технике, как конструкционного материала.

Он используется при изготовлении цельнотянутых труб под тепловыделяющие элементы, работающие в высокотемпературном режиме до 3000 °C.

Кроме того, использование рения в сплавах с вольфрамом и молибденом позволяет облегчить обработку этих тугоплавких металлов.

В радиоэлектронике свойства рения полезны для производства микросхем. Металл используют, как самоочищающийся контакт, а также выступает в качестве защитного покрытия металлических деталей и поверхностей.

Лом и отходы рения

Лом рения достаточно востребован на рынке вторичного сырья. Объявления типа: рений куплю, нацелены не только на отработавшие изделия из этого метала, но и на штабик, порошок рения, его прокат, сплавы, в частности МР47ВП, ВР5, ВР20. Фото перечисленных образцов в интернете не так уж и много.

Приемщики вторичного металла соглашаются покупать и термопарную проволоку, а также фольгу, содержащую Re. Сегодня на металлический рений цена определяется чистотой металла и начинается от $1000 за килограмм.

Альтернативно, многие компании согласны купить сырье под рений, представляющее собой руду, концентрат или другой неметалл, например, соли элемента.

Проволока из сплава с рением

Поэтому найденный отработанный медицинский инструмент, отходы производства рения, отработавшие ресурс термопары, а также любой другой материал, применяющийся для получения этого металла, его порошка представляет интерес.

Источник: https://xlom.ru/spravochnik/renij-proisxozhdenie-svojstva-i-oblast-primeneniya

Рений: происхождение и технология производства

РЕНИЙ

Элемент получил свое название от реки Рейн, который первооткрыватели назвали в его честь. В тот период в периодической таблице И.Д.Менделеева было две свободные ячейки под марганцем, и оказалось не просто найти недостающие элементы для них — технеций и рений (Re).

Он был расположен ниже по таблице, и действительно, оказался последним открытым, стабильным, нерадиоактивным элементом. Он практически не имеет побочных эффектов, но многие специалисты считают, что было проведено, мало исследований токсичности Re. Его изотопный раствор, которым напоили крыс, показал уровни токсичности, сходные с поваренной солью.

В настоящее время нет  известных побочных эффектов для людей, земной почвы или атмосферы, полученных при добыче этих полезных ископаемых.

Происхождение и добыча рения

Рений является химическим элементом в периодической таблице, который имеет символ Re и атомный номер 75. Это серебристо-белый, редкий, тяжелый, поливалентный переходной металл, химически напоминающий марганец и используемый в некоторых сплавах.

В 1905 году Масатака Огава нашел его в минеральном торианите, привезенном из Шри-Ланки. Изучая атомные спектральные линии, он догадался, что нашел неизвестный элемент, но ошибочно полагал, что он находится прямо под марганцем, и поэтому его открытие в то время не было признанным.

Однако повторное изучение оригинальных фотографических спектров Огавы доказало, что именно он обнаружил Re.

Выделить Re смогли только в мае 1925 год. Это сделали немецкий физикохимик Вальтер Ноддак и его жена Ида Такке,  работающие в Берлине. Они получили элемент Re из руды гадолинита, в котором находилась его примесь. Re получается как побочный продукт измельчения молибдена, а сплавы рений-молибден являются сверхпроводящими.

Re – серебристо-белый блестящий металл. Он является одним из самых плотных и уступает только платине, иридию и осмию и имеет температуру плавления 3186 С, которая является третьей по величине температурой плавления среди всех элементов после углерода и вольфрама, а точка кипения его с 5870 С занимает лидирующее значение среди всех известных элементов периодической таблицы.

Re в природе свободно не встречается, и только совершенно недавно был обнаружен первый минерал рения. В 1994 году Nature опубликовал письмо, описывающее минерал сульфида рения, обнаруженный Институтом геологии рудных месторождений (Москва) при конденсации фумарола на российском вулкане Кудриавы Южно Курильской гряды.

Как выглядит рений

Re также редко встречается и в виде собственного сульфидного минерала — рениит (ReS 2). Тем не менее, часто его находят в качестве замены молибдена в молибдените (MoS 2).

Большая часть извлеченного рения является побочным продуктом добычи меди, причем около 80 процентов извлекается из дымовой пыли при переработке концентратов молибденита из медно-порфировых месторождений.

С конца 1980-х годов рений стал критически важным для суперсплавов, используемых в турбинах и в катализаторах, применяемых для производства бессвинцового бензина.

Особенности и технологические моменты получения рения

Руды, содержащие рений, сначала обжигают или нагревают на воздухе, чтобы превратить их в оксид рения ReO3. Затем газообразный водород пропускают через оксид рения. Водород превращает оксид рения в чистый металл.

Товарный Re извлекается из топочного дымового газа молибдена, полученного из медно-сульфидных рудах  путем высокотемпературного обжига.

Часто  продается в виде соли аммония, перрената аммония, от которого он может быть дополнительно очищен.

Очистка включает восстановление водородом при высоких температурах с получением рениевого порошка, который может быть изготовлен в форме с использованием процессов порошковой металлургии.

Некоторые руды молибдена содержат от 0,002 до 0,2% рения. Общее мировое производство составляет от 40 до 50 тонн/год. Коммерческие операции по производству рения таким способом можно найти в Майами, Аризоне и Юте в США, а также в Чили, России, Казахстане и Украине.

Высокая стоимость этого элемента сильно ограничивают его применение.

Тем не менее, благодаря своей исключительной стойкости к высоким температурам Re  необходим при выпуске термопар для измерения температур до 2500 C, в неокисляющих атмосферах, а также при производстве тугоплавких сплавов с вольфрамом.

Рений может быть выплавленный с использованием методов сварки инертным газом или электронно-лучевой сваркой, но должен быть защищен от окисления. Он может быть обработан с использованием электрохимической, электронно-разрядной обработки, абразивной резки и шлифования.

Область применения

Существуют хорошие перспективы использования сплава рения, применяемого в электроинструментальном производстве, поскольку он и некоторые его сплавы обладают  упругими свойствами.

Таким образом, введение рения в кобальтовые сплавы позволило решить проблему повышения твердости и стойкости к износу и обеспечило надежность сердечников электроинструмента в условиях вибрации и повышенных нагрузок.

Рений применение:

  1. Ракетные двигатели для малых спутников.
  2. В качестве материала электрического контакта, где он может выдерживать высокие условия износа и искрения.
  3. Рениевый провод используется в фотовспышке.
  4. В катализаторах для гидрирования мелких химических веществ, гидрокрекинга, риформинга и диспропорционирования олефинов. Он подходит для этого применения, поскольку обладает исключительной стойкостью к таким элементам, как фосфор, азот и сера.
  5. После облучения нейтронной бомбардировкой он может применяться в медицинских целях для лечения рестеноза и опухолей печени.
  6. Для изготовления термисторов.
  7. Он добавляется к другим металлам для придания полезных свойств, например,никелевые суперсплавы  газотурбинных двигателей для повышения их рабочей температуры.
  8. Рений вольфрамовые сплавы используются для высокотемпературных термопар (до 2200 C).

Рений используется для производства ракетных двигателей для малых спутников

Цена редкоземельного металла

Редкость нахождения в земной коре, приводит к большему спросу на Re, что сильно влияет на его цену. Стоимость рения обычно указывается в фунтах или килограммах вместо тройских унций, что дает необычайно высокую цену по сравнению с другими драгоценными металлами.

Стоимость производства первого грамма рения в 1928 году оценивалась в 15 000 долларов.

Сегодня она зависит от уровня использования в аэрокосмической промышленности, удерживается на уровне  около 1200 долларов США за фунт или 2500 долларов США за килограмм.

Угроза истощения Re является насущной проблемою, поэтому ученые постоянно проводят исследования по замене его в компонентах реактивных двигателей.

В СССР основным потребителем Re и его продуктов была Россия с 70% уровнем, а производителем – Казахстан, занимающий по запасам второе место после США.

Сегодня более 50% мирового производства Re поступает из Чили, где работает мировой лидер Molibdenosy Metales-Molymet, почти вся продукция, которого потребляется американской аэрокосмической промышленностью.

Крупнейшие заводы по извлечению рения из молибденитовых концентратов:

  • Заводом Molymex в Мексике, на основе концентратов с рудника La Caridad, управляемым Grupo Mexico;
  • ферромолибденовый завод в Бельгии (Sadaci);
  • металлургический завод Chemiemetall в Германии;
  • металлургические заводы в Китае;
  • завод в Дезказгане в Казахстане;
  • Уралэлектромедь в России;
  • Навоийский завод Алмалык в Узбекистане;
  • Ереванский металлургический завод;
  • металлургический концерн KGHM Польша.

В некоторых странах, таких как: Иран, Монголия и Чили, извлекается только часть рения из концентратов молибденита. Это связано с отсутствием соответствующих перерабатывающих предприятий — обжиговых установок, оборудованных мокрыми пылеуловителями.

Рений имеет большой потенциал для будущего

Будучи относительно «молодым» элементом, исследователи и разработчики видят в нем большой потенциал для будущего.

Одним из наиболее перспективных свойств рениевых сплавов является их благоприятная биосовместимость, что делает их очень привлекательными для использования при производстве изделий медицинского назначения. В частности, молибден-рениевые сплавы показали лучшие результаты в имплантатах, чем обычные титановые сплавы.

Кроме того, исследователи изучили свойства диборида рения, как материала для твердых покрытий и обнаружили, что его твердость почти эквивалентна твердости кубического нитрида бора.

КЕРАМЗИТ

Источник: https://1nerudnyi.ru/renij-01/

Физические и химические свойства Рения

РЕНИЙ

Рений – элемент седьмой побочной группы периодической системы, следовательно, он является аналогом марганца .Ближайшими соседями элемента 75 в периодической системе  являются молибден, вольфрам, ниобий и тантал с одной стороны, и элементы платиновой группы с другой. Первое официальное сообщение об открытии ими нового элемента 75 было сделано в 1925 семьей Ноддак.

После упорной работы, продолжавшейся более двух лет, они сообщили об открытии ими нового элемента в платиновой руды и колумбитах.Они исследовали свыше 1600 различных минералов и горных пород, ведя обработку их таким образом, чтобы, основываясь на предполагаемых свойствах неизвестного элемента, постепенно получать более богатые им фракции.

В таких фракциях, полученных в результате химического обогащения платиновой руды и колумбитов, и было установлено методом рентгеноспектрального анализа присутствие элемента 75, названного рением.  Расположение электронов: 2,8,18,32,13,2. Такое расположение электронов на внешних орбитах обусловливает переменную валентность рения.

В свободном состоянии компактный рений представляет собой серебристый металл, похожий на платину, устойчивый на воздухе при комнатной температуре. Порошкообразный рений может загораться на воздухе. При нагревании рений реагирует с кислородом, галогенами, серой. В настоящее время рений получается в промышленном масштабе из отходов молибденового производства.

В связи с этим при рассмотрении современной технологии рения неизбежно затрагиваются вопросы технологии генетически с ним связанного молибдена.

Основные характеристики рения :

Порядковый номер 75
Атомный вес 186,31
Плотность 21,02
Радиус атома 1,37
Радиус семивалентного  иона 0,38
Электросопротивление 19,14*10-6
Температура плавления 3180

Плотность рения 21,02 г/см3.Температура плавления 3180 °C., Температура кипения 5915°К. Удельное электросопротивление рения составляет 19,14*10-6 ом*см. При нагревании рений реагирует с кислородом, галогенами, серой; в порошкообразном состоянии заметно окклюдирует водород. Соляная кислота и разбавленная серная при обычных условиях лишь очень медленно реагируют с рением.Концентрированная серная кислота медленно растворяет его при нагревании, а азотная окисляет до рениевой кислоты. Рений образует сплавы и соединения со многими элементами. Некоторые сплавы рения  имеют практическое значение и потому изучены особенно подробно – например, сплавы с вольфрамом, молибденом, никелем, хромом, кобальтом, платиной. Температура плавления тройных сплавов рений-молибден-вольфрам представлена в таблице ниже:

% Температура плавления °C
Re Mo W
10 10 80 3130
30 35 35 2520
40 20 40 2580
40 40 20 2460
50 40 10 2310

Рениевая кислота представляет собой вязкую сиропообразную жидкость слегка желтоватого цвета. Это сильная кислота, растворяющая некоторые металлы- магний, железо, цинк – с выделением водорода. Соли рениевой кислоты – перренаты – хорошо изучены.

При действии солей калия, рубидия, цезия, таллия и серебра на растворы рениевой кислоты осаждаются труднорастворимые перренаты.

Практически наиболее важным соединением является перренат калия – наиболее доступная из малорастворимых солей и поэтому используемая в технологии получения рения.

Соли рениевой кислоты – перренаты

При действии солей калия, рубидия, цезия, таллия и серебра на растворы рениевой кислоты осаждаются труднорастворимые перренаты. Практически наиболее важным соединением является перренат калия – наиболее доступная из малорастворимых солей и поэтому используемая в технологии получения рения.

В отличие от иона перманганата рения ион перрената бесцветен и более устойчив : перренаты выдерживают накаливание в токе кислорода без разложения. Так как растворимость перрената калия в воде очень мала, его можно легко получать действием хлорида калия на раствор рениевой кислоты или какого-либо растворимого перрената.

Кроме того, перренат калия может быть получен непосредственным сплавлением металлического рения с едким кали. Водород восстанавливает перренаты до металлического рения.

Соединения рения с галогенами

Рений образует с фтором два соединения. Семивалентный рений фторида, по – видимому, не образует чистый рений. Получается он в виде газа  при взаимодействии порошка рения с фтором при 125°C. Рений непосредственно реагирует и с хлором, причем образуется ренийхлор очень тяжело.

Пентахлорид рения – темное черно-коричневое вещество, возгоняющееся в вакууме без разложения, но отщепляющее хлор при нагревании в атмосфере азота.

Красный ренийхлор, или, точнее ренийхлор шесть, легко растворяется в воде, но быстро подвергается гидролизу; в солянокислой среде, наоборот, трихлорид рения очень устойчив – настолько, что не окисляется при обычной температуре даже перманганатом. Это указывает на образование комплексный кислоты.

Ренийхлор также образует с концентрированной соляной кислотой комплексную кислоту, в которой рений находится в четырехвалентной форме. Если нагревать ренийхлор в токе кислорода, то образуются оксихлориды.

Комплексные соединения рения

Помимо только что упомянутых комплексных фторидов и хлоридов, рений образует ряд других комплексных соединений с различными аддендами и в различной степени валентности.

Хорошо известно, в частности, комплексное соединение восстановленного рения с роданидом: желтая окраска, получающаяся при восстановлении рения хлористым оловом в присутствии роданида калия, широко используется для колориметрического определения рения.

Состав образующегося при этом комплексного роданида может быть выражен различными формами, в которых рений пятивалентный.

Двуокись рения растворяется в щавелевой кислоте при  соотношении 1:4, причем образуется коричневый раствор, который после выпаривания превращается в черный порошок, которому приписывают формулу  одно – или двухосновной комплексной кислоты. Комплексные хлориды низших степеней валентности рения были получены также при восстановлении рениевой кислоты йодидом калия или йодистоводородной  кислотой в растворе соляной кислоты.

Соединения рения с серой

Рений образует два сульфида из которых наиболее устойчивым является черный рений. Он может быть получен как непосредственным взаимодействием металлического рения с серой  при нагревании, так и нагреванием.

Гептосульфид рения, тоже черного цвета, выпадает при пропускании сероводорода в кислый раствор перрената. Непосредственным синтезом из рения и серы гептосульфид рения получен быть не может.

Недавно ученые исследовали осадок, получающийся указанным выше путем, применяя современные методы анализа – термографический метод, термогравиметрический, рентгеноконструктный анализ.

Они установили, что гептасульфид рения представляет собой фазу переменного состава, содержащую избыток серы Сульфиды рения представляют собой интерес в связи с тем, что в природе рений сопутствует обычно именно сульфидным рудам.

Поэтому с сульфидами связаны вопросы генезиса рениевых месторождений, с одной стороны, и технологические вопросы, с другой. Из нейтральных растворов перрената осадок сульфида не выпадает,  так как образуется хорошо растворимая тиосоль. При избытке серы все атомы кислорода замещаются серой и выпадает темно – коричневый осадок. Купить рений по привлекательным ценам вы можете перейдя по ссылкам ниже.

Применение рения

Во всем мире рений используется для изготовления изделий из тугоплавких сплавов. Самым популярным сплавом в США является вольфрам-рениевый и молибден-рениевый. Технологи крупных металлургических предприятий установили, что рений способен увеличить прочность и пластичность тугоплавких металлов.

В России специалисты компании Урал-Металл применяют сплавы вольфрама с рением (ВР-5, ВР-20, ВР-27ВП) для решения различных производственных задач. При высоких нагрузках сплавы на основе рения остаются прочными и одновременно пластичными. Рений стал ключевым материалом в электротехнической промышленности и радиотехнике.

Сетки, подогреватели катодов и нити накаливания производят из рения. Рений играет огромную роль в современном приборостроении. Из него производят керны измерительных приборов высокой точности, которые используют в лабораториях спектрального анализа.

Термопары, которые рабочие предприятий используют для измерения температур печей, содержат сплавы вольфрама и молибдена. Рений остается самым востребованным конструкционным материалом. Подробнее прочитать про применение рения.

Купить рений

В компании ТК Урал-Металл вы всегда можете приобрести продукцию из рения по самым низким ценам на отечественном рынке. Продукция выпускаемая на современном иностранном оборудовании известных марок, с учетом соблюдения международных сертификатов качества ISO, отечественных ГОСТА и ТУ, самая конкурентоспособная во всем Уральском регионе.

На сайте компании вы всегда можете заказать: сплавы рения, чистый рений, сверхчистый рений, перренат аммония, семиокись рения, вольфрам-рениевые и молибден-рениевые сплавы. Все ваши заказы мы принимаем и обрабатываем точно в срок.

В нашей компании вы всегда можете приобрести рений и его сплавы следующих марок: ВР5, Вр20, ВР27ЗВП, Ре-1, Ре-2, МР47ЗВП, МР47ВП, МР47, АР-0, АР-1.

Мы предлагаем следующую продукцию из рения:

Источник: https://www.ural-metall.com/reniy/fizicheskie-i-himicheskie-svoystva-reniya-9427

Рений, свойства атома, химические и физические свойства

РЕНИЙ

Re 75  Рений

186,207(1)      1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d5 6s2

Рений — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 75. Расположен в 7-й группе (по старой классификации — побочной подгруппе седьмой группы), шестом периоде периодической системы.

Атом и молекула рения. Формула рения. Строение рения

Изотопы и модификации рения

Свойства рения (таблица): температура, плотность, давление и пр.

Физические свойства рения

Химические свойства рения. Взаимодействие рения. Реакции с рением

Получение рения

Применение рения

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Атом и молекула рения. Формула рения. Строение рения:

Рений (лат. Rhenium, от латинского Rhenus – наименование реки Рейн в Германии) – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Re и атомным номером 75. Расположен в 7-й группе (по старой классификации – побочной подгруппе седьмой группы), шестом периоде периодической системы.

Рений – переходный металл. Относится к группе переходных металлов.

Как простое вещество рений при нормальных условиях представляет собой плотный блестящий серебристо-белый металл.

Молекула рения одноатомна.

Химическая формула рения Re.

Электронная конфигурация атома рения 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d5 6s2. Потенциал ионизации атома рения равен 7,87 эВ (759,1кДж/моль).

Строение атома рения. Атом рения (стабильный изотоп 18575Re, изотопная распространенность 37,4 %) состоит из положительно заряженного ядра (+75), вокруг которого по шести атомным оболочкам движутся 75 электронов. При этом 73 электрона находятся на внутреннем уровне, а 2 электрона – на внешнем.

Поскольку рений расположен в шестом периоде, оболочек всего шесть. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Третья и пятая – внутренние оболочки представлена s-, р- и d-орбиталями. Четвертая – внутренняя оболочка представлена s-, р-, d- и f-орбиталями.

На внутреннем энергетическом уровне атома рения на 5d-орбитали находятся пять неспаренных электронов. Шестая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне – на s-орбитали атома рения находятся два спаренных электрона. В свою очередь ядро атома рения состоит из 75 протонов и 110 нейтронов.

Рений относится к элементам d-семейства.

Радиус атома рения составляет 137 пм.

Атомная масса атома рения составляет 186,207(1) а. е. м.

Из-за низкой доступности и высокого спроса рений является одним из самых дорогих металлов.

Свойства рения (таблица): температура, плотность, давление и пр.:

Общие сведения
НазваниеРений/ Rhenium
СимволRe
Номер в таблице75
ТипМеталл
ОткрытИда и Вальтер Ноддак, Германия, 1925 г.
Внешний вид и пр.Плотный, серебристо-белый твёрдый металл
в земной коре2,6×10-7 %
в океане1,0×10-10 %
Свойства атома
Атомная масса (молярная масса)186,207(1) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d5 6s2
Радиус атома137 пм
Химические свойства
Степени окисления+7, +6, +5, +4, +3, +2, −1
Валентность(-1), (+1), +2, (+3), +4, (+5), +6, +7
Ковалентный радиус128 пм
Радиус иона(+7e) 53 (+4e) 72 пм
Электроотрицательность1,9 (шкала Полинга)
Энергия ионизации (первый электрон)759,1 кДж/моль (7,87 эВ)
Электродный потенциал-0,30 В
Физические свойства
Плотность (при  20 °C и нормальных условиях)21,02 г/см3
Температура плавления3186 °C (3459 K)
Температура кипения5630 °C (5903 K)
Уд. теплота плавления34 кДж/моль
Уд. теплота испарения704 кДж/моль
Молярная теплоёмкость28,43 Дж/(K·моль)
Молярный объём8,85 см³/моль
Давление паров0,01 мм.рт.ст. (при 3060 °C),0,1 мм.рт.ст. (при 3375 °C),1 мм.рт.ст. (при 3760 °C),10 мм.рт.ст. (при 4250 °C),100 мм.рт.ст. (при 4880 °C)
Удельная теплоемкость при постоянном давлении0,135 Дж/г·K (при 25°C),0,153 Дж/г·K (при 0 – 1200°C)
Стандартная энтальпия образования ΔH (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело)0 кДж/моль
Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело)0 кДж/моль
Стандартная энтропия вещества S (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело)36,5 Дж/(моль·K)
Теплопроводность (при 300 K)48,0 Вт/(м·К)
Электропроводность в твердой фазе5,6·106 См/м
Сверхпроводимость при температуре
Твёрдость7 по шкале Мооса, 2450 МПа по Виккерсу
Структура решёткигексагональная плотноупакованная
Параметры решёткиa = 2,761 Å, c = 4,456 Å
Отношение c/a1,614
Температура Дебая416

Применение рения:

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Источник: https://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/reniy-svoystva-atoma-himicheskie-i-fizicheskie-svoystva/

Рений – применение, цена за грамм и свойства металла

РЕНИЙ

Одним из самых востребованных редчайших металлов в мире. И это неудивительно, ведь сегодня цена грамма рения на мировом рынке составляет в среднем около 9 долларов или 514 рублей.

Чтобы понимать, с чем связана такое востребованное применение рения и, соответственно, его цена, рассмотрим более подробно физико-химические свойства и сферы применения металла.

История происхождения

Еще в конце 19 века Д. Менделеев выдвинул предположение о существовании нового элемента, который был аналогичен марганцу, при этом атомный вес составлял около 190. Поэтому известный химик и дал такое название новому гипотетическому металлу, как три марганец.

Однако в чистом виде рений был выделен в 1925 году немецкими учеными-химиками супругами Ноддак. Так как эта семья проживала недалеко от реки Рейн, то новый металл, соответственно, получил название рений.

Стоит также отметить, что рений стал последним открытым нерадиоактивным химическим элементом.

Особенности добычи

На сегодняшний день мировые запасы рения оцениваются в 17 тыс. тонн.

Как правило, он извлекается из следующих природных материалов:

  • молибденовые руды;
  • углесодержащее сырье;
  • джезкаганит;
  • колчедан;
  • циркон;
  • некоторые редкоземельные минералы.

Среди стран, в которых расположены наибольшие месторождения рения можно смело отметить:

  • Чили;
  • США;
  • Россия;
  • Канада;
  • Казахстан;
  • Перу;
  • Армения;
  • Узбекистан.

Стоит отметить, что самородных месторождений рения не существует, так как он добывается из медно-молибденовых руд, при этом немаловажным является тот аспект, что извлечение металла из породы происходит только после получения меди или молибдена.

Производство

Прежде всего, стоит понимать, что производство рения является довольно затратным и трудоемким процессом, который, как правило, происходит в ряд следующих этапов:

  • материал извлекается из породы посредством выщелачивания, при этом используется слабо концентрированный раствор серной кислоты;
  • перренат аммония получают такими способами, как электролиз, ионный обмен, сорбция или экстракция;
  • непосредственно рений в виде порошка получают путем восстановления перрената, при этом в реакции обязательно присутствует водород;
  • порошкообразный материал преобразуют в металл металлургическим методом, а в отдельных случаях производят выплавку в печи;
  • для снижения потерь рения при переплавке используют такие установки, как фильтры, циклоны и скрубберы, которые в значительной степени увеличивают объем получаемого металла.

Применение новейших технологий при производстве рения позволяет получить металл высокого качества.

Свойства 

Прежде всего, стоит понимать, что рений – это твердый и плотный по структуре металл с белым оттенком. В химической таблице Менделеева этот элемент имеет атомный номер 75.

Среди физико-химических особенностей рения нужно выделить ряд следующих немаловажных аспектов:

  • температура плавления – 3186 0С;
  • температура кипения – 5870 0С;
  • температура рекристаллизации – 2800 0С;
  • плотность  – 24,03 г/см3;
  • модуль упругости элемента – 470 Гн/м2;
  • интенсивное окисление рения начинается при температуре 300 0С;
  • металл не растворяется в кислотных средах – исключение лишь азотная кислота;
  • взаимодействие со ртутью сопровождается образованием амальгамы.

Популярность использования рения, в первую очередь, связана с рядом таких преимущественных свойств, как:

  • высокая жаропрочность;
  • отличная прочность;
  • хорошая устойчивость к коррозии;
  • прекрасная тугоплавкость;
  • высокая устойчивость к окислению;
  • отличная пластичность;
  • хорошая свариемость.

Области применения рения

Уникальные физико-химические свойства дают возможность использовать рений в следующих сферах жизнедеятельности человека:

  1. В нефтеперерабатывающей промышленности является основным компонентом при изготовлении катализаторов, позволяющих получать бензин с высоким октановым числом. Так же рений весьма успешно используется для увеличения пропускной способности установок и оборудования, что в значительной мере повышает эксплуатационный ресурс.
  2. В авиастроительной сфере рений применяют как основной элемент при производстве деталей для сверхзвуковых истребителей. Это связано с тем, что этот металл обладает повышенными характеристиками жаропрочности, при этом стоит знать, что количество рения в сплавах составляет не менее 6%;
  3. В электротехнической промышленности его применение используется при производстве следующих элементов:
  • полупроводники;
  • опоры с вращающейся рамкой, иначе говоря, керны;
  • контактные группы из рения примечательны тем, что на рабочих поверхностях всегда появляется окисел, который быстро улетучивается, иначе говоря, контакты являются самоочищающимися;
  • электронно-лучевые трубки;
  • подогреватели катодов;
  • загенераторные лампы;
  • детали точных приборов.
  1. В ядерной промышленности его начали применять при изготовлении термопар, позволяющих измерить высокую температуру в реакторе. Из этого металла также изготовляются цельнотянутые трубы для отвода тепловыделяющих элементов.
  2. В медицинской области рений применяется в основном при изготовлении специализированных инструментов, которые позволяют успешно выполнять научно-исследовательскую работу и лечение заболеваний разной тяжести.
  3. В ювелирном деле рений нашел успешное применение в покрытии для украшений и драгоценных изделий.

Ценовая политика и динамика цен

Как правило, цены на любую производимую продукцию устанавливаются на основе доступности товара. В этом ракурсе вполне логично сделать вывод о том, что рений является отнюдь не слишком доступным материалом, при этом стоит взять внимание тот факт, что активный спрос на этот металл вполне вероятно диктует динамику цен.

Согласно статистическим данным, мировые запасы рения ориентировочно колеблется от 13 до 17 тыс. тонн, при этом ежегодное потребление рения составляет 40–50 тонн. Исходя из указанных данных, несложно произвести расчеты, которые будут говорить о том, что при таком потреблении человечеству хватит рения на 250 – 300 лет.

Важными аспектами ценообразования на рений являются следующие моменты:

  • основное производство этого металла в мире составляет 80%;
  • остальная часть приходится на вторичное сырье.

Указанные аспекты лишний раз подтверждают тот факт, что вторичный рынок является весьма актуальным моментом в мировом производстве металла.

Немаловажным фактором, влияющим на стоимость рения, оказывает степень его очистки, поэтому цена на металл может варьироваться в достаточно широком диапазоне от 1 до 10 долларов за 1 грамм.

Что же касается динамики мировых цен, то на протяжении 2016–2017 года разница между максимальной и минимальной ценой на этот металл за кг составила 210 долларов, иначе говоря, в последнее время наблюдается тенденция к снижению стоимости материала.

Таким образом, мы подробно осветили физико-химические свойства рения и его применение в промышленности и других отраслях, а также указали факторы, влияющие на ценообразование этого металла.

Искренне надеемся, что изложенная информация станет для вас достаточно познавательным и практичным материалом.

Источник: https://prompriem.ru/stati/renij-metall.html

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: