Reniul: aplicare și proprietăți

Reniul, a cărui aplicare va fi discutată mai jos, este un element al tabelului periodic chimic sub indicele atomic de 75 (Re). Denumirea substanței provine din râul Rin în Germania. Anul descoperirii acestui metal este 1925. Primul lot semnificativ de material a fost obținut în 1928. Acest element aparține ultimului analog cu un izotop stabil. În sine, reniul este un metal cu o nuanță albă, iar masa pulberii este negru. Temperaturile de topire și de fierbere variază între +3186 și +5596 grade Celsius. Are caracteristici paramagnetice.

caracteristici

Utilizarea rhenium nu este atât de răspândită datorită parametrilor excepționali și costului ridicat. La +300 ° C, metalul începe să se supună în mod activ oxidării, procesul căruia depinde de o creștere suplimentară a temperaturii. Acest element este mai stabil decât tungstenul, practic nu interacționează cu hidrogenul și azotul, oferind doar adsorbție.

Când este încălzit, se observă reacția cu clor, brom și fluor. Reniul nu se dizolvă numai în acidul azotic și atunci când interacționează cu mercurul se formează un amalgam. Reacția cu compoziția apoasă a peroxidului de hidrogen determină formarea acidului rhenic. Acest element este singurul dintre metalele refractare care nu formează carburi. Utilizarea reniului nu are nici o parte în biochimie. Despre toate posibilele sale impacturi există puține informații. Printre faptele fiabile - toxicitatea și otrăvirea organismelor vii.

extracție

Reniul este un metal extrem de rar. În natură, este cel mai adesea găsit în combinație cu tungsten și molibden. În plus, impuritățile sunt prezente în depozitele minerale ale vecinilor săi, conform tabelului. Majoritatea mineritului de rhenium se efectuează din depozitele de molibden prin extracția trecerii.

În plus, elementul în cauză este extras prin izolarea de la dzhezkganite - un mineral natural foarte rar, numit astfel în onoarea așezării kazahe, în apropierea depozitului. Chiar și reniul poate fi izolat din pirită, zirconiu, columbit.

Metalul este dispersat în întreaga lume în concentrație neglijabilă. Printre siturile miniere cunoscute, unde se află în cantități substanțiale, se consideră Kuril Insula Iturup în Rusia. Depozitul a fost descoperit în 1992. Aici, metalul este prezentat sub forma unei structuri similare cu molibdenul (ReS₂).

Extracția se desfășoară pe un mic loc amplasat pe un vulcan de dormit. Sunt prezente izvoare termale, ceea ce indică extinderea depozitului, care, potrivit estimărilor preliminare, emite aproximativ 37 de tone din acest metal pe an.

Al doilea în ceea ce privește producția este depozitul de reniu, care este potrivit pentru extracția industrială a elementului. Acesta este situat în Finlanda și se numește Hytura. Acolo metalul este extras dintr-un alt mineral - tarkianită.

recepție

Reniul este obținut prin tratarea materiilor prime primare, care inițial au un procent redus din conținutul acestui material. Cel mai adesea, elementul este extras din sulfuri de cupru și molibden. Aliajele de raniu sunt supuse acțiunii pirometalurgice, care se utilizează atunci când se lucrează cu minereuri supuse topirii, transformării și calcinării.

Punctele de topire excesive fac posibilă obținerea oxid mai mare Re-207, care este întârziată de dispozitive speciale de prindere. Se întâmplă ca o parte a elementului să se așeze în funingine după ardere. Din această substanță, materialul pur poate fi obținut cu hidrogen. Apoi, substanța pulbere obținută se topește direct în lingouri de reniu. Utilizarea minereului pentru extragerea elementului în cauză este însoțită de apariția sedimentului în mat. Conversia ulterioară a acestei compoziții face posibilă izolarea reniului prin expunerea la anumite gaze.

Momente tehnologice

Pentru a obține concentrația dorită în timpul producției poate fi datorată proprietăților reniului și utilizării acidului sulfuric. După trecerea prin metode speciale de curățare, este posibil să se extragă un element curat din minereu.

Această metodă nu este foarte productivă, randamentul unui produs curat nu depășește 65%. Acest indicator variază în funcție de conținutul de metal din minereu. Pe această bază, se efectuează periodic cercetări științifice pentru a identifica metode mai performante și mai alternative de producție.

Tehnologiile moderne fac posibilă optimizarea proprietăților reniului obținute artificial. Această soluție permite utilizarea unei soluții apoase în locul unei soluții de acid. Acest lucru face posibilă capturarea mult mai purului metal în timpul curățării.

cerere

În primul rând, să luăm în considerare principalele caracteristici ale elementului în cauză, pentru care este deosebit de apreciat:

• Refractaritate.
• Sensibilitate minimă la coroziune.
• Nici o deformare atunci când este expus la substanțe chimice și acizi.

Deoarece prețul acestui metal este extrem de ridicat, acesta este utilizat în principal în cazuri rare. Principala zonă de aplicare a acestui element este producerea de aliaje rezistente la căldură cu diferite metale, care sunt utilizate în structura rachetelor și industria aviatică. De regulă, reniul este utilizat pentru producerea de piese de schimb pentru luptători supersonici. Astfel de compoziții includ cel puțin 6% din metal.

O astfel de sursă sa transformat repede în principalele mijloace pentru crearea unităților de putere reactivă. În același timp, materialul a început să fie considerat o rezervă militară-strategică. Perele termale special furnizate permit măsurarea temperaturilor în medii uriașe. Elementul luat în considerare face posibilă prelungirea duratei de viață a majorității metalelor agregate. Din reniul, a cărui utilizare a fost discutată mai sus, izvoarele sunt de asemenea fabricate pentru echipamente precise, metale de platină, spectrometre și manometre.

Mai exact, folosește tungsten cu un strat de reniu. Datorită rezistenței sale la atac chimic, acest metal este inclus în compoziția straturilor protectoare împotriva mediilor acide și alcaline.

Fapte interesante

Reniul este, de asemenea, folosit pentru a face contacte speciale. Ei au proprietatea de auto-curățare în cazul închiderii pe termen scurt. La metalele obișnuite, există un oxid care nu permite trecerea curentului. Prin intermediul aliajelor de reniu există și un curent, dar nu lasă urme în spatele acestuia. În acest sens, contactele realizate din acest metal au o durată lungă de viață.

Cel mai important aspect al utilizării reniului a fost posibilitatea utilizării acestuia pentru a crea catalizatori care să contribuie la producerea anumitor componente ale combustibilului pe benzină. Posibilitatea utilizării unui element chimic în industria produselor petroliere a condus la o creștere a cererii sale pe piața relevantă de mai multe ori. Lumea este serios interesată de acest material unic.

stoc

Trebuie remarcat faptul că stocul mondial de reniu este de cel puțin 13 mii tone numai în depozitele de molibden și cupru. Ele sunt principalele surse ale acestei componente în industria metalurgică. Mai mult de 2/3 din întregul rhenium de pe planetă este conținut în astfel de configurații. Al treilea rest este un reziduu secundar. Dacă reducem toate estimările rezervelor la un singur numitor, ele ar trebui să fie suficiente pentru cel puțin trei sute de ani. În calculul oamenilor de știință, utilizarea secundară nu a fost luată în considerare. Proiecte similare au fost dezvoltate cu mult timp în urmă, unele dintre ele și-au dovedit valoarea.

costul

Prețurile pentru produsul majorității categoriilor se formează datorită disponibilității și cererii bunurilor. O astfel de componentă, cum ar fi reniul, aparține unuia dintre cele mai scumpe metale din lume, deci nu este accesibil fiecărui producător, deși are proprietăți unice care pot contribui la compensarea costului utilizării scumpe. În acest caz, reniul posedă astfel de parametri pe care nici un alt metal nu posedă. Pentru a crea structuri de spațiu și aviație, caracteristicile sale sunt ideale. Nu este surprinzător faptul că prețul reniului este ridicat, deși corespunde tuturor indicatorilor caracteristici acestui material unic.

Deja în 2011, costul mediu al reniului a fost de aproximativ 4,5 dolari SUA pe gram. În perioada următoare nu au existat tendințe de reducere a prețului. Deseori, costul final depinde de gradul de curățare a metalelor. Prețul materialului poate ajunge la mii de dolari și mai mult.

Istoria descoperirii

Acest element a fost descoperit de chimiștii germani - Idom și Walter Noddak în 1925. Ei au efectuat cercetări folosind analize colibispectrale în laboratorul grupului "Siemens și Shake". După acest eveniment, un raport relevant a fost prezentat la o întâlnire a specialiștilor germani de chimie din Nürnberg. Un an mai târziu, echipa de oameni de știință a identificat primele două miligrame de reniu din molibden.

Într-o formă relativ pură, elementul a fost obținut abia în 1928. Pentru a obține un miligram de substanță, a fost necesar să se prelucreze peste 600 de kilograme de molibden norvegian. Producția industrială a acestui metal a început și în Germania (1930). Capacitatea instalațiilor de prelucrare a permis să primească aproximativ 120 kg de metal pe an. În acel moment, a satisfăcut complet nevoia de reniu pe întreaga piață mondială. În America, primele 4,5 kg de metal unic au fost obținute în 1943 prin prelucrarea molibdenului concentrat. Acest element a devenit ultimul metal deschis cu un izotop stabil. Toți ceilalți analogi descoperiți mai devreme, inclusiv prin mijloace artificiale, nu aveau proprietăți similare.

Resursele naturale

Până în prezent, în funcție de rezervele naturale ale metalului în cauză, lista depozitelor poate fi aranjată în următoarea ordine:

• O mină chiliană.
• Statele Unite ale Americii.
• Insula Iturup, care este estimată la până la 20 de tone pe an (sub formă de erupții de gaze vulcanice).

În Federația Rusă, depozitele semi-elementale de tip hidrogen sunt estimate ca zone care au potențialul maxim de minereu de cupru-porfir și minereu de cupru-molibden. În total, judecând după previziunile experților, depozitele de reniu în Rusia sunt 2900 de tone (76% din resursele statului). Cota leului din aceste depozite se situează în Aproape de bazinul de cărbune (82%). Următorul depozit în ceea ce privește rezervele este bazinul Briquette-Zheltukhin din regiunea Ryazan.

Rezultatul

Reniul este un element chimic care aparține grupului de metale rare care posedă caracteristici unice. Proprietățile, locurile de extracție, sferele de aplicare sunt descrise mai sus.