Rehij: uporaba in lastnosti

Rehij, katerega uporaba bo obravnavana v nadaljevanju, je element kemične periodične tabele pod atomskim indeksom 75 (Re). Ime snovi izvira iz reke Ren v Nemčiji. Leto odkritja te kovine je 1925. Prva pomembna serija materiala je bila pridobljena leta 1928. Ta element pripada zadnjemu analognemu s stabilnim izotopom. Sama po sebi je renij kovina z belim odtenkom, njegova masa prahu pa je črna. Temperatura taljenja in vrelišča segajo od +3186 do +5596 stopinj Celzija. Ima paramagnetne lastnosti.

Značilnosti

Uporaba reniuma ni tako razširjena zaradi izjemnih parametrov in visokih stroškov. Pri + 300 ° C se kovina začne aktivno oksidirati, proces katerega je odvisen od nadaljnjega zvišanja temperature. Ta element je bolj stabilen kot volfram, praktično ne deluje z vodikom in dušikom, saj zagotavlja le adsorpcijo.

Pri segrevanju se zabeleži reakcija s klorom, bromom in fluorom. Renium se ne raztopi samo v dušikovi kislini, in kadar deluje z živim srebrom, se tvori amalgam. Reakcija z vodno sestavo vodikovega peroksida povzroči nastanek reenske kisline. Ta element je edini med ognjevzdržnimi kovinami, ki ne tvorijo karbidov. Uporaba reniuma v biokemiji ni pomembna. O vseh možnih učinkih je malo podatkov. Med zanesljivimi dejstvi - strupenost in strupenost za žive organizme.

Ekstrakcija

Renija je kovina, ki je izjemno redka. V naravi se najpogosteje najdemo v kombinaciji z volframom in molibdenom. Poleg tega so nečistoče prisotne v mineralnih poljih svojih sosedov po tabeli. Večinoma rhenium mining poteka iz molibdenovih nanosov s pomočjo ekstrakcije.

Poleg tega se obravnavani element izloča z izolacijo iz dzhezkganita - zelo redkega naravnega mineralov, ki je tako imenovan v čast kazahstanske naselbine v bližini depozita. Celo rihij lahko izoliramo iz pirita, cirkonija, kolumbita.

Kovina je razpršena po vsem svetu v zanemarljivi koncentraciji. Med znanimi rudarskimi kraji, kjer je v znatnih količinah, velja Kuril Otok Iturup v Rusiji. Odlagališče je bilo odkrito leta 1992. Tukaj je kovina predstavljena v obliki strukture, podobne molibdenu (ReS₂).

Izvleček se izvaja na majhni lokaciji na vrhu spalnega vulkana. Tam so aktivni termalni izviri, kar kaže na širitev depozita, ki po predhodnih ocenah oddaja približno 37 ton tega kovine na leto.

Druga po proizvodnji je deponija renije, ki je primerna za industrijsko pridobivanje elementa. Nahaja se na Finskem in se imenuje Hytura. Tam se kovina pridobiva iz drugega mineralnega - tarkianita.

Prejemanje

Rehij se pridobiva z obdelavo primarnih surovin, ki imajo na začetku majhen odstotek vsebnosti tega materiala. Najpogosteje se element pridobiva iz bakrovih in molibdenovih sulfidov. Reniijeve zlitine so podvržene pirometalurškemu delovanju, ki se uporablja pri obdelavi s rudami, ki so predmet taljenja, pretvorbe in žganja.

Čezmerne točke taljenja omogočajo pridobitev višji oksid Re-207, ki ga zamujajo posebne lovilne naprave. To se zgodi, da se del elementa poravna v čajevici po žganju. Iz te snovi se čisti material lahko pridobi z vodikom. Nato dobljeno prašno snov se stopi neposredno v ingote rena. Uporaba rude za ekstrakcijo zadevnega elementa spremlja videz sedimenta v mat. Nadaljnja pretvorba te sestave omogoča izolacijo reena zaradi izpostavljenosti določenim plinom.

Tehnološki momenti

Da bi dosegli želeno koncentracijo med proizvodnjo, so lahko posledica lastnosti rena in uporabe žveplove kisline. Po prehodu skozi posebne metode čiščenja je mogoče iz rude izvleči čist element.

Ta metoda ni zelo produktivna, donos čistega izdelka ni večji od 65%. Ta indikator se razlikuje glede na vsebnost kovin v rudi. Na tej podlagi se redno izvajajo znanstvene raziskave za opredelitev bolj naprednih in alternativnih načinov proizvodnje.

Sodobne tehnologije omogočajo umetno izboljšanje lastnosti umetnega rena. Ta raztopina omogoča uporabo vodne raztopine namesto kislinske raztopine. S tem je med čiščenjem mogoče ujeti veliko bolj čisto kovino.

Uporaba

Najprej preuči glavne značilnosti obravnavanega elementa, za katerega je še posebno vrednoteno:

• Ognjevzdržnost.
• Minimalna dovzetnost za korozijo.
• Ni deformacij, kadar so izpostavljeni kemikalijam in kislinam.

Ker je cena te kovine izjemno visoka, se uporablja predvsem v redkih primerih. Glavno področje uporabe tega elementa je proizvodnja toplotno odpornih zlitin z različnimi kovinami, ki se uporabljajo v strukturi raket in letalske industrije. Praviloma se renium uporablja za proizvodnjo rezervnih delov za supersonične borce. Takšne sestavke vključujejo vsaj 6% kovine.

Takšen vir se je hitro spremenil v glavno sredstvo za ustvarjanje reaktivnih enot energije. Hkrati se je material začel šteti kot vojaško-strateška rezerva. Posebej zagotovljeni termalni par pa omogočajo merjenje temperatur v velikih razponih. Obravnavani element omogoča podaljšanje življenjske dobe večine agregiranih kovin. Od reniuma, o katerih smo govorili zgoraj, so vzmeti izdelane tudi za natančno opremo, platinske kovine, spektrometre in manometre.

Natančneje, uporablja volfram z oblogo reniuma. Zaradi svoje odpornosti proti kemičnemu napadu je ta kovina vključena v sestavo zaščitnih premazov proti kislem in alkalijskemu mediju.

Zanimiva dejstva

Reniij se uporablja tudi za posebne kontakte. Imajo lastnosti samočistila v primeru kratkotrajnega zaprtja. Na navadnih kovinah je oksid, ki ne dovoljuje prehoda toka. Skozi rehijske zlitine je tudi tok, vendar ne pušča sledi za njim. V zvezi s tem imajo stiki iz te kovine dolgo življenjsko dobo.

Najpomembnejši vidik uporabe renija je bila možnost, da jo uporabljajo za ustvarjanje katalizatorji, ki pomagajo proizvajajo nekatere dele bencinskega goriva. Možnost uporabe kemičnega elementa v industriji naftnih derivatov je večkrat povečala njegovo povpraševanje na upoštevnem trgu. Svet je resnično zanima ta edinstven material.

Popis

Treba je omeniti, da je globalna dobava renija vsaj 13 tisoč ton samo molibdena in bakra depozitov. So glavni viri te komponente v metalurški industriji. V takšnih konfiguracijah je več kot 2/3 vsega renia na planetu. Preostala tretjina je sekundarni ostanek. Če bomo zmanjšali vse ocene rezerv na en sam imenovalec, bi morali biti zadostni vsaj tri sto let. Pri izračunu znanstvenikov se sekundarna uporaba ni upoštevala. Podobni projekti so bili razviti že davno, nekateri pa so se izkazali za svoje vrednote.

Cena

Cene izdelkov večine kategorij se oblikujejo zaradi razpoložljivosti in povpraševanja blaga. Taka komponenta, kot je rhenium, spada v eno izmed najdražjih kovin na svetu, zato ni za vsakega proizvajalca dostopna, čeprav ima edinstvene lastnosti, ki lahko pomagajo nadomestiti stroške drage uporabe. V tem primeru ima renij takšne parametre, da nobena druga kovina nima. Za ustvarjanje vesoljskih in letalskih struktur so njene značilnosti idealne. Ni presenetljivo, da je cena reniuma visoka, čeprav ustreza vsem kazalcem, značilnim za ta edinstven material.

Že v letu 2011 so bili povprečni stroški reniuma okoli 4,5 ameriškega dolarja na gram. V naslednjem času ni bilo trendov za znižanje cene. Pogosto je končni strošek odvisen od stopnje čiščenja kovin. Cena materiala lahko doseže na tisoče dolarjev in višje.

Zgodovina odkritja

Ta element so odkrili nemški kemiki - Idom in Walter Noddak leta 1925. Izvedli so raziskave z uporabo kolibispektralne analize v laboratoriju skupine "Siemens in Shake". Po tem dogodku je bilo na sestanku nemških strokovnjakov za kemijo v Nürnbergu predloženo ustrezno poročilo. Leto kasneje je skupina znanstvenikov identificirala prve dve miligrami renije iz molibdena.

V relativno čisti obliki je bil element pridobljen šele leta 1928. Da bi pridobili en miligram snovi, je bilo treba obdelati več kot 600 kilogramov norveškega molibdena. Industrijska proizvodnja te kovine se je začela tudi v Nemčiji (1930). Zmogljivost predelovalnih obratov je letno omogočala približno 120 kg kovine. V tistem času je popolnoma zadovoljil potrebo po reniiju na celotnem svetovnem trgu. V Ameriki je bil prvi industrijski 4,5 kg edinstvene kovine pridobljen leta 1943 s predelavo koncentriranega molibdena. Ta element je postal zadnja odprta kovina s stabilnim izotopom. Vsi drugi analogi, odkriti prej, vključno z umetnimi sredstvi, niso imeli podobnih lastnosti.

Naravni viri

Do danes je glede na naravne zaloge zadevne kovine seznam depozitov mogoče urediti po naslednjem vrstnem redu:

• Čilski rudnik.
• Združene države Amerike.
• Otok Iturup, ki je ocenjen na do 20 ton letno (v obliki vulkanskih plinov).

V Ruski federaciji so polesteljne depozite vrste vodika ocenjene kot površine, ki imajo največji potencial bakrenih porfir in bakreno-molibdenovih rud. Skupno je, glede na napovedi strokovnjakov, depoziti reniuma v Rusiji 2900 ton (76% državnega vira). Levi delež teh depozitov je v V bližini premogovnega bazena (82%). Naslednji depozit v smislu rezerv je bazena Briquette-Zheltukhin v regiji Ryazan.

Rezultat

Renij je kemijski element, ki spada v skupino redkih kovin z edinstvenimi značilnostmi. Lastnosti, kraji ekstrakcije, področja uporabe so opisani zgoraj.