Rhenium: aplikasyon at mga katangian

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2024-01-02 14:03

Ang Rhenium, ang aplikasyon nito ay tatalakayin sa ibaba, ay isang elemento ng chemical periodic table sa ilalim ng atomic index 75 (Re). Ang pangalan ng sangkap ay nagmula sa ilog Rhine sa Alemanya. Ang taon ng pagtuklas ng metal na ito ay 1925. Ang unang makabuluhang batch ng materyal ay nakuha noong 1928. Ang elementong ito ay kabilang sa huling analogue na may isang matatag na isotope. Sa sarili nito, ang rhenium ay isang metal na may puting tint, at ang masa ng pulbos nito ay itim. Ang mga punto ng pagkatunaw at pagkulo ay mula +3186 hanggang +5596 degrees Celsius. Mayroon itong paramagnetic na katangian.

Mga Tampok

Ang paggamit ng rhenium ay hindi gaanong kalat dahil sa mga pambihirang parameter nito at mataas na halaga. Sa +300 °C, ang metal ay nagsisimulang aktibong sumailalim sa oksihenasyon, ang proseso nito ay nakasalalay sa karagdagang pagtaas ng temperatura. Ang elementong ito ay mas matatag kaysa sa tungsten, halos hindi nakikipag-ugnayan sa hydrogen at nitrogen, nagbibigay lamang ng adsorption.

Kapag pinainit, mapapansin ang isang reaksyon na may chlorine, bromine at fluorine. Ang rhenium ay hindi natutunaw lamang sa nitric acid, at kapag nakikipag-ugnayan sa mercury, isang amalgam ang nabuo. Reaksyon sa isang may tubig na komposisyon ng peroxideAng hydrogen ay nagiging sanhi ng pagbuo ng rhenium acid. Ang elementong ito ay isa lamang sa mga matigas na metal na hindi bumubuo ng mga karbida. Ang paggamit ng rhenium ay walang partisipasyon sa biochemistry. May kaunting impormasyong makukuha tungkol sa lahat ng posibleng epekto nito. Kabilang sa mga mapagkakatiwalaang katotohanan - toxicity at toxicity sa mga buhay na organismo.

Production

Ang Rhenium ay isang napakabihirang metal. Sa likas na katangian, ito ay madalas na matatagpuan sa kumbinasyon ng tungsten at molibdenum. Bilang karagdagan, ang mga impurities ay naroroon sa mga deposito ng mineral ng mga kapitbahay nito sa talahanayan. Ang rhenium ay pangunahing mina mula sa mga deposito ng molibdenum sa pamamagitan ng nauugnay na pagkuha.

Sa karagdagan, ang elementong pinag-uusapan ay kinuha mula sa dzhezkazganite, isang napakabihirang natural na mineral, na pinangalanan sa Kazakh settlement malapit sa deposito. Ang rhenium ay maaari ding ihiwalay sa pyrite, zirconium, columbite.

Ang metal ay nakakalat sa buong mundo sa hindi gaanong konsentrasyon. Kabilang sa mga kilalang lugar ng pagmimina, kung saan ito ay matatagpuan sa makabuluhang dami, ay ang Kuril Island ng Iturup sa Russia. Ang deposito ay natuklasan noong 1992. Dito ipinakita ang metal sa anyo ng isang istraktura na katulad ng molibdenum (ReS_2).

Ang pagmimina ay isinasagawa sa isang maliit na plataporma na matatagpuan sa ibabaw ng isang natutulog na bulkan. Ang mga thermal spring ay aktibo doon, na nagpapahiwatig ng pagpapalawak ng deposito, na, ayon sa mga paunang pagtatantya, ay naglalabas ng humigit-kumulang 37 tonelada ng metal na ito bawat taon.

Ang pangalawang pinakamalaking deposito ay itinuturing na isang rhenium deposit na angkop para sapagkuha ng elementong pang-industriya. Ito ay matatagpuan sa Finland at tinatawag na Hitura. Doon, kinukuha ang metal mula sa isa pang mineral - tarkyanite.

Matanggap

Ang Rhenium ay nakukuha sa pamamagitan ng pagproseso ng mga pangunahing hilaw na materyales, na sa simula ay may mababang porsyento ng materyal na ito. Kadalasan, ang elemento ay nakuha mula sa tanso at molibdenum sulfide. Ang mga rhenium alloy ay sumasailalim sa pyrometallurgical treatment, na ginagamit kapag nagtatrabaho sa mga ores na tinutunaw, binago at inihaw.

Ang sobrang temperatura ng pagkatunaw ay ginagawang posible na makakuha ng mas mataas na oxide Re-207, na pinapanatili ng mga espesyal na trapping device. Ito ay nangyayari na ang bahagi ng elemento ay naninirahan sa uling pagkatapos ng pagpapaputok. Ang dalisay na materyal ay maaaring makuha mula sa sangkap na ito sa tulong ng hydrogen. Pagkatapos ang nagresultang sangkap ng pulbos ay direktang natutunaw sa mga rhenium ingots. Ang paggamit ng ore para sa pagkuha ng elementong pinag-uusapan ay sinamahan ng hitsura ng sediment sa matte. Ang karagdagang conversion ng komposisyon na ito ay nagbibigay-daan sa paghihiwalay ng rhenium sa pamamagitan ng pagkakalantad sa ilang mga gas.

Teknolohikal na sandali

Posibleng makamit ang ninanais na konsentrasyon sa panahon ng produksyon dahil sa mga katangian ng rhenium at paggamit ng sulfuric acid. Pagkatapos dumaan sa mga espesyal na paraan ng paglilinis, posibleng maghiwalay ng purong elemento mula sa ore.

Ang pamamaraang ito ay hindi masyadong produktibo, ang ani ng isang purong produkto ay hindi hihigit sa 65%. Ang tagapagpahiwatig na ito ay nag-iiba depende sa nilalaman ng metal sa ore. Sa batayan na ito, siyentipikomagsaliksik para matukoy ang mga mas advanced at alternatibong pamamaraan ng produksyon.

Ang mga modernong teknolohiya ay ginagawang posible na i-optimize ang mga katangian ng artipisyal na nakuhang rhenium. Ang solusyon na ito ay nagpapahintulot sa paggamit ng isang may tubig na solusyon sa halip na isang acid. Ginagawa nitong posible na makakuha ng mas purong metal sa panahon ng paglilinis.

Application

Una, isaalang-alang ang mga pangunahing katangian ng elementong pinag-uusapan, kung saan lalo itong pinahahalagahan:

• Refractoriness.
• Minimal exposure sa corrosion.
• Walang deformation kapag nalantad sa mga kemikal at acid.

Dahil ang presyo ng metal na ito ay napakataas, ito ay pangunahing ginagamit sa mga bihirang kaso. Ang pangunahing lugar ng aplikasyon ng elementong ito ay ang paggawa ng mga haluang metal na lumalaban sa init na may iba't ibang mga metal, na ginagamit sa pagtatayo ng mga rocket at industriya ng aviation. Bilang isang patakaran, ang rhenium ay ginagamit para sa paggawa ng mga ekstrang bahagi para sa mga supersonic na mandirigma. Kasama sa mga naturang compound ang hindi bababa sa 6% na metal.

Ang ganoong source ay mabilis na naging pangunahing tool para sa paglikha ng mga jet power unit. Kasabay nito, ang materyal ay nagsimulang ituring na isang militar-estratehikong reserba. Ang mga espesyal na ibinigay na thermal couple ay nagbibigay-daan sa pagsukat ng mga temperatura sa malalaking saklaw. Ginagawang posible ng elementong pinag-uusapan na pahabain ang buhay ng serbisyo ng karamihan sa mga pinagsama-samang metal. Mula sa rhenium, ang paggamit nito ay tinalakay sa itaas, ang mga bukal ay ginawa din para sa mga precision na kagamitan, platinum metal, spectrometer, pressure gauge.

Kungmas tiyak, gumagamit ito ng rhenium-coated tungsten. Dahil sa paglaban nito sa pag-atake ng kemikal, ang metal na ito ay kasama sa mga protective coating laban sa acidic at alkaline na kapaligiran.

Mga kawili-wiling katotohanan

Ginagamit din ang Rhenium para gumawa ng mga espesyal na contact. Mayroon silang pag-aari ng paglilinis sa sarili kung sakaling magkaroon ng short circuit. Sa mga ordinaryong metal, nananatili ang oksido, na hindi pinapayagan ang pagpasa ng kasalukuyang. Ang kasalukuyang ay dumadaan din sa mga haluang metal ng rhenium, ngunit hindi ito nag-iiwan ng anumang mga bakas sa likod nito. Kaugnay nito, ang mga contact na gawa sa metal na ito ay may mahabang buhay ng serbisyo.

Ang pinakamahalagang aspeto ng paggamit ng rhenium ay ang posibilidad ng paggamit nito upang lumikha ng mga catalyst na makakatulong sa paggawa ng ilang bahagi ng gasolina ng gasolina. Ang posibilidad ng paggamit ng elemento ng kemikal sa industriya ng mga produktong langis ay humantong sa pagtaas ng demand nito sa kaukulang merkado ng ilang beses. Seryosong interesado ang mundo sa kakaibang materyal na ito.

Stocks

Nararapat tandaan na ang pandaigdigang stock ng rhenium ay hindi bababa sa 13 libong tonelada lamang sa mga deposito ng molibdenum at tanso. Sila ang pangunahing pinagmumulan ng bahaging ito sa industriya ng metalurhiko. Higit sa 2/3 ng lahat ng rhenium sa planeta ay matatagpuan sa naturang mga pagsasaayos. Ang natitirang ikatlong ay pangalawang residues. Kung bawasan natin ang lahat ng mga kalkulasyon ng mga reserba sa isang solong denominator, dapat silang sapat para sa hindi bababa sa tatlong daang taon. Sa pagkalkula ng mga siyentipiko, ang pag-recycle ay hindi isinasaalang-alang. Katuladmatagal nang binuo ang mga proyekto, napatunayan ng ilan sa mga ito ang kanilang halaga.

Gastos

Ang mga presyo ng produkto sa karamihan ng mga kategorya ay nabuo sa pamamagitan ng availability at demand ng produkto. Ang isang bahagi tulad ng rhenium ay isa sa mga pinakamahal na metal sa mundo, kaya hindi lahat ng tagagawa ay kayang bayaran ito, bagama't mayroon itong mga natatanging katangian na ginagawang posible upang mabawi ang mga gastos sa mamahaling paggamit nito. Kasabay nito, ang rhenium ay may mga parameter na walang ibang metal. Para sa paglikha ng mga istraktura ng espasyo at aviation, ang mga katangian nito ay perpekto. Hindi nakakagulat na mataas ang presyo ng rhenium, bagama't tumutugma ito sa lahat ng mga indicator na katangian ng kakaibang materyal na ito.

Noong 2011, ang average na halaga ng rhenium ay humigit-kumulang 4.5 US dollars kada gramo. Kasunod nito, walang naobserbahang pagbaba ng mga presyo. Kadalasan ang pangwakas na gastos ay nakasalalay sa antas ng paglilinis ng metal. Ang presyo ng materyal ay maaaring umabot ng libu-libong dolyar o higit pa.

Kasaysayan ng pagtuklas

Ang elementong ito ay natuklasan ng mga German chemist na sina Ead at W alter Noddack noong 1925. Nagsagawa sila ng pananaliksik gamit ang columbispectral analysis sa laboratoryo ng grupong Siemens and Shake. Pagkatapos ng kaganapang ito, ang isang kaukulang ulat ay ginanap sa isang pulong ng mga German chemist sa Nuremberg. Makalipas ang isang taon, ibinukod ng isang pangkat ng mga siyentipiko ang unang dalawang milligrams ng rhenium mula sa molybdenum.

Sa medyo dalisay na anyo, nakuha lamang ang elemento noong 1928. Para sa pagkuhaisang milligram ng substance ang kailangang magproseso ng higit sa 600 kilo ng Norwegian molybdenum. Ang industriyal na produksyon ng metal na ito ay nagsimula din sa Germany (1930). Ang kapasidad ng pagproseso ng mga halaman ay naging posible upang makakuha ng halos 120 kg ng metal taun-taon. Sa oras na iyon, ito ay ganap na nasiyahan ang pangangailangan para sa rhenium sa buong merkado ng mundo. Sa Amerika, ang unang pang-industriya na 4.5 kg ng isang natatanging metal ay nakuha noong 1943 sa pamamagitan ng pagproseso ng puro molybdenum. Ang elementong ito ang naging huling natuklasang metal na may matatag na isotope. Ang lahat ng iba pang mga analogue na natuklasan kanina, kabilang ang artipisyal, ay walang ganoong katangian.

Mga likas na reserba

Sa ngayon, ayon sa mga likas na reserba ng metal na pinag-uusapan, ang listahan ng mga deposito ay maaaring isaayos sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:

• Chilean mine.
• Estados Unidos ng Amerika.
• Iturup Island, kung saan ang mga deposito ay tinatayang aabot sa 20 tonelada bawat taon (sa anyo ng mga pagsabog ng volcanic gas).

Sa Russian Federation, ang mga half-element na hydrogen-type na deposito ay tinatasa bilang mga site na may pinakamataas na potensyal para sa porphyry copper at copper-molybdenum ores. Sa kabuuan, ayon sa mga pagtataya ng mga eksperto, ang mga deposito ng rhenium sa Russia ay umaabot sa 2900 tonelada (76% ng mapagkukunan ng estado). Ang bahagi ng leon ng mga deposito na ito ay matatagpuan sa coal basin ng rehiyon ng Moscow (82%). Ang susunod na field sa mga tuntunin ng mga reserba ay ang Briketno-Zheltukhinsky basin sa rehiyon ng Ryazan.

Resulta

Ang Rhenium ay isang kemikal na elemento nanabibilang sa pangkat ng mga bihirang metal na may natatanging katangian. Ang mga katangian nito, mga lugar ng pagkuha, mga saklaw ay inilarawan sa itaas.