Renyum fiyatı, oluşumu, çıkarılması, uygulamaları

Renyum, sembolü Re ve atom numarası 75 olan kimyasal bir elementtir. Periyodik tabloda 7. grupta (manganez grubu olarak da bilinir) yer alır. Çok nadir bulunan, gümüşi beyaz, parlak, ağır bir geçiş metalidir. Renyum içeren alaşımlar uçak motorlarında, kurşunsuz benzin üretiminde ve termokupllarda kullanılır.

Renyumun biyolojik fonksiyonları bilinmemektedir, normalde insan organizmasında meydana gelmez. Metalin toksik etkisi de bilinmemektedir; mesleki hijyen açısından zararsız olduğu düşünülmektedir.

Tarih

Daha sonraki renyumun varlığı ilk olarak 1871'de, Dmitri Ivanovich Mendeleev tarafından, indica-Mangan olarak tahmin edildi. Tasarladığı periyodik tablonun ilkelerinden, henüz bilinmeyen iki elementin, daha sonraki teknetyum ve renyumun manganezin altında olması gerektiği sonucuna vardı.

Renyum, 1925 yılında Walter Noddack, Ida Tacke ve Otto Berg tarafından keşfedildi. Eka- ve dwi-manganez elementlerini bulmak için kolumbit üzerinde incelemeler yapıyorlardı. Elementler örneklerde çok küçük miktarlarda bulunduğundan, diğer bileşenleri ayırarak konsantre edilmeleri gerekiyordu. Sonunda, daha sonra renyum olarak bilinecek olan element, X-ışını spektroskopisi kullanılarak tanımlandı. Noddack ve Tacke ayrıca çok küçük miktarlarda eka-manganez (daha sonra teknesyum) bulduklarını iddia ettiler, ancak bu elementin izole edilmesiyle doğrulanamadı. Elementlere, bulundukları bölgelerin adlarını verdiler: renyum (Latince * rhenus *, Ren Nehri'nden) ve *masurium * (Masuria'dan). Ancak, ikinci isim, 1937'de teknesyumun keşfinden sonra yaygın kabul görmedi.

1928'de Noddack ve Tacke, ilk kez 660 kilogram molibden cevherinden bir gram renyum çıkarabildi. Yüksek maliyetler nedeniyle, önemli miktarlarda üretim, yeni geliştirilen tungsten-renyum ve molibden-renyum alaşımlarına daha fazla ihtiyaç duyulduğu 1950 yılına kadar başlamadı.

Bulunduğu

Kıtasal kabukta sadece 0,7 ppb konsantrasyonunda bulunan renyum, rodyum, rutenyum ve iridyumdan daha az yaygındır. Doğal formunda bulunmaz, yalnızca belirli cevherlerde bağlı halde bulunur. Renyum, molibden ile benzer özelliklere sahip olduğundan, öncelikle molibdenit (MoS₂ ₎ gibi molibden cevherlerinde bulunur . Bu cevherler %0,2'ye kadar renyum içerebilir. Diğer renyum içeren mineraller arasında kolumbit (Fe, Mn)[NbO₃ _] , gadolinit ( _Y₂FeBe [O|SiO₄ _] ₂) ve alvit (ZrSiO₄ _{) bulunur .} Mansfeld bakır şistinde de az miktarda renyum mevcuttur. Renyum içeren cevherlerin en büyük yatakları Amerika Birleşik Devletleri, Kanada ve Şili'de bulunmaktadır.

Şimdiye kadar sadece bir renyum minerali, renit (renyum (IV) sülfür, ReS₂) keşfetti. Saha, Kuril Adaları'na (Rusya) ait Iturup adasındaki Kudrjawyj yanardağının (Rusça: Кудрявый) zirve kraterinde bir fumarole içindeydi.

 

Çıkarma ve sunum

Renyum üretiminin ham maddesi molibden cevheri, özellikle molibdenittir. Bu cevher molibden ekstraksiyonu sırasında kavrulduğunda, renyum uçucu renyum(VII) oksit olarak uçucu külde birikir. Bu, amonyak içeren su ile reaksiyona girerek amonyum perrenat ₍ NH₄ReO₄ ₎ oluşturabilir.

Amonyum perhenat daha sonra yüksek sıcaklıklarda hidrojen kullanılarak elemental renyuma indirgenir.

2006 yılında ana üreticiler Şili, Kazakistan ve ABD idi, üretilen toplam renyum miktarı 45 ton civarındaydı.

özellikleri

Fiziksel özellikleri

Renyum , dış görünüş olarak paladyum ve platine benzeyen, parlak, beyaz , sert ve ağır bir metaldir. P63 / mmc uzay grubunda, a = 276,1 pm ve c = 445,8 pm kafes parametrelerine sahip ve birim hücre başına iki formül birimi içeren altıgen sıkı paketlenmiş bir yapıda kristalleşir. Renyumun 21,03 g/cm³ yoğunluğu, yalnızca üç platin grubu metalinden ₍ osmiyum, iridyum ve platin) daha ^{düşüktür .}

3186 ° C'de renyum, tüm elementler arasında en yüksek erime noktalarından birine sahiptir. Sadece en yüksek eriyen metal tungsten (3422 ° C) ve karbon tarafından aşılır. Bununla birlikte, 5596 ° C'lik kaynama noktası, tüm metallerin en yükseğidir ve tungsteni (kaynama noktası 5555 ° C) 41 K ile aşar.

1,7 K'nın altında renyum süper iletken olur.

Renyum, sünek olduğundan ve tungsten veya molibden'den farklı olarak, yeniden kristalleştirmeden sonra bile bu şekilde kaldığından dövme ve kaynaklama yoluyla kolayca işlenebilir. Renyum kaynağı yaparken, daha fazla kırılganlığa ve dolayısıyla daha zayıf malzeme özelliklerine yol açacak hiçbir gevreklik yoktur.

Renyumun aktivitesi 1,0 MBq / kg'dır.

Kimyasal özellikleri

Negatif standart potansiyele sahip renyum asil bir metal olmamasına rağmen, oda sıcaklığında reaksiyona girmez ve havaya karşı stabildir. Sadece ısıtıldığında 400 ° C'nin üzerindeki oksijenle reaksiyona girerek renyum (VII) oksit oluşturur. Isıtıldığında metal olmayan flor, klor ve kükürt ile de reaksiyona girer.

Renyum, hidroklorik asit veya hidroflorik asit gibi oksitleyici olmayan asitlerde çözünmez. Buna karşılık, oksitleyici sülfürik ve nitrik asitler renyumu kolayca çözer. Oksidatif eriyikler, kolayca ReO₄⁻ formunda renksiz perrenatlar(VII) ^veya _ReO₄²⁻ ^tipinde _yeşil renatlar(VI) oluşturur.

izotop

Toplam 34 izotop ve ayrıca 20 çekirdek renyum izomeri bilinmektedir. Bunlardan ikisi gelir, izotoplar ¹⁸⁵Yeniden ve ¹⁸⁷Tabii ki daha önce. ¹⁸⁵Doğal izotop dağılımının% 37,40'ını oluşturan Re, tek kararlı izotoptur. % 62,60 pay ile daha sık ¹⁸⁷Re zayıf bir şekilde radyoaktiftir. 4,12 · 10 yarılanma ömrü ile beta bozunması ile parçalanır¹⁰Yıllar ¹⁸⁷Os, 1020 bekquerel / gram spesifik aktivite ile sonuçlanır. İndiyum ile birlikte renyum, kararlı bir izotopu olan, ancak doğada en sık radyoaktif formlarında bulunan birkaç elementten biridir. Her iki izotop da nükleer manyetik rezonans spektroskopisi yardımıyla tespit edilebilir. Yapay izotopların ¹⁸⁶Yeniden ve ¹⁸⁸İzleyici olarak yeniden kullanıldı. Ana beta yayıcı ¹⁸⁶Radyosinoviortez tedavisi için nükleer tıpta yeniden kullanılır. ¹⁸⁸Re, tümör tedavisinde radyoaktif bir ilaç olarak kullanılır.

^187Re'nin 187Os'ye bozunması, ^renyum -osmiyum yöntemi olarak bilinir ve jeolojide kaya veya minerallerin izotopik yaş tayini için kullanılır. İzokron yöntemi, önceden mevcut olan osmiyumun düzeltilmesi için kullanılır.

Kullanım

Renyum genellikle bir element olarak kullanılmaz, ancak çok sayıda alaşımda bir karışım olarak kullanılır. Renyumun yaklaşık% 70'i, nikel süper alaşımlarında katkı maddesi olarak kullanılır. % 4 ila 6 renyum ilavesi, yüksek sıcaklıklarda sürünme ve yorgunluk davranışını iyileştirir. Bu alaşımlar, uçak motorları için türbin kanatları olarak kullanılır.

Üretilen renyumun diğer% 20'si platin-renyum katalizörleri için kullanılır. Bunlar, yeniden biçimlendirme ("yeniden biçimlendirme") yoluyla kurşunsuz benzinin oktan sayısını artırmada önemli bir rol oynarlar. Renyumun avantajı, saf platine kıyasla katalizör yüzeyindeki karbon birikintileriyle ("koklaşma") o kadar çabuk deaktive edilmemesidir. Bu da daha düşük sıcaklık ve basınçlarda üretim yapılmasını ve böylelikle daha ekonomik üretim yapılmasını mümkün kılmaktadır. Benzen, toluen ve ksilen gibi diğer hidrokarbonlar da platin-renyum katalizörleri ile üretilebilir.

Yüksek sıcaklıklarda (2200 ° C'ye kadar) sıcaklık ölçümü için termokupllar platin-renyum alaşımlarından yapılmıştır. Ayrıca demir, kobalt, tungsten, molibden veya değerli metaller gibi diğer metallerle bir alaşım olarak renyum, ısıya ve kimyasal etkilere karşı direnci artırır. Bununla birlikte, kullanımı nadir ve yüksek renyum fiyatı ile sınırlıdır.

Renyum ayrıca bazı özel uygulamalarda kullanılır, örneğin kütle spektrometrelerinde sıcak katotlar veya elektrik anahtarlarındaki kontaklar için.

kanıt

Renyum tespit etmenin birkaç yolu vardır. Spektroskopik yöntemler bir olasılıktır. Renyum, 346 ve 488,9 nm'de karakteristik spektral çizgilerle açık yeşil bir alev rengine sahiptir Renyum, karakteristik olarak kristalleşen perrenik asit veya tetrafenilarsonyum perrenat gibi çeşitli perrenat tuzları yoluyla gravimetrik olarak tespit edilebilir. Kütle spektrometresi veya nükleer manyetik rezonans spektroskopisi gibi modern analitik yöntemler de elementi tespit etmek için uygundur.

emniyet

Birçok metal gibi, toz halindeki renyum da son derece yanıcı ve yanıcıdır. Oluşan hidrojen nedeniyle söndürme için su kullanılamaz. Bunun yerine söndürme maddeleri veya metal yangın söndürücüler kullanılmalıdır. Kompakt renyum ise yanıcı ve zararsızdır. Renyumun insan organizması için bilinen biyolojik bir önemi yoktur. Renyumun toksisitesi hakkında daha kesin bilgi bilinmemekle birlikte ve toksisite değerleri bulunmamakla birlikte, renyum mesleki hijyen açısından güvenli kabul edilmektedir.

Bağlantıları

Renyum çok sayıda bileşik oluşturur; Manganez ve teknetyumda olduğu gibi, −III ila + VII arasındaki oksidasyon durumlarındaki bileşikler bilinmektedir. Bununla birlikte, manganezin aksine, yüksek oksidasyon durumundaki bileşikler, düşük olanlara göre daha kararlıdır.

Oksit

Beş renyum oksidi bilinmektedir: sarı Re₂O₇ _, kırmızı ReO₃ _, Re₂O₅ _{, kahverengi -} siyah ReO₂ ve Re₂O₃. Renyum(VII) oksit, Re₂O₇ _, en _kararlı renyum _{oksittir . Renyum üretiminde bir ara} maddedir ve metiltrioksorenyum gibi diğer renyum bileşiklerinin _sentezi için başlangıç ​​maddesi olarak kullanılabilir . Suda çözünerek kararlı perrenik asit, HReO₄ oluşturur _. Renyum(VI) oksit, ReO₃ _, kristal yapı tipi (renyum trioksit tipi) olarak hizmet eden karakteristik bir kristal yapıya sahiptir.

halidler

Rhenium'un flor, klor, brom ve iyot halojenleriyle toplam 13 bileşiği bilinmektedir. Rhenium, öncelikli olarak ReX₆ tipi heksahalidler oluşturmak üzere reaksiyona girer _. Örneğin, soluk sarı renyum(VI) florür (ReF₆) ve yeşil renyum(VI) klorür (ReCl₆), sırasıyla 125 °C ve 600 °C'de elementlerden _doğrudan oluşur . Rhenium'un flor ile 400 °C'de hafif basınç altında reaksiyonu _, osmiyum(VII) florür ve iyot(VII) florür ile birlikte +VII oksidasyon durumundaki bilinen tek halojenür olan açık sarı renyum(VII) florürü oluşturur. Kırmızımsı kahverengi renyum(V) klorür (ReCl₅ ₎ ₂, dimerik, oktahedral bir yapıya _sahiptir . ReO₂'nin tiyonil klorür _ile klorlanması , klor atomlarıyla köprülenmiş dimeri Re-Cl kümelerinden oluşan zincirlerden _oluşan siyah, polimerik bir klorür olan Re₂Cl₃'ü verir _{. Daha yüksek renyum klorürlerin 550 °C'nin üzerindeki termal bozunması, koyu kırmızı, trimerik renyum(III) klorür olan Re₃Cl₃'ü üretir . Yapısal olarak} , molekülleri üçgen metal kümelerinden oluşur ve metal-metal bağlarının çift bağ karakterini gösteren 248 pm'lik Re-Re mesafelerine sahiptir. Halojenürler suya karşı hassastır ve su ile reaksiyona girerek halojen oksitler oluştururlar .

Diğer renyum bileşikleri

Siyah renyum (VII) sülfit Re₂S₇ hidrojen sülfit eklenerek perhenat solüsyonlarından üretilir. Termal bozunma ayrıca siyah renyum (IV) sülfür ReS verir₂aynı zamanda doğrudan elemanlardan da erişilebilir.

Renyum, çok çeşitli kompleksler oluşturur. Hem tek metal merkezli klasik kompleksler hem de metal kümeleri bilinmektedir. Bunlarda, renyum-renyum çoklu bağları bazen üçlü veya dörtlü bağlar şeklinde bulunur. Örneğin, Re₂X₈²⁻ kompleks ^iyonunda _{( burada} X bir halojen atomu veya bir metil grubudur) dörtlü bir bağ bulunur.

Renyumun organometalik bileşikleri de bilinmektedir. Önemli bir organik renyum bileşiği, metatez reaksiyonları, olefinlerin epoksidasyonu ve aldehitlerin olefinasyonu için bir katalizör olarak kullanılabilen metilrenhenium trioksittir (MTO). Metatez için MTO ve diğer renyum katalizörleri, katalizör zehirlerine özellikle dirençlidir.

Gerçek Zamanlı Fiyatlar - Kayıt

Nadir toprakların mevcut fiyatları

İkincil metallerin mevcut fiyatları

Stratejik metallerin mevcut fiyatları

Özel metallerin mevcut fiyatları