Rhenium: aplicació i propietats

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2024-01-02 13:51

El reni, l'aplicació del qual es comentarà a continuació, és un element de la taula periòdica química sota l'índex atòmic 75 (Re). El nom de la substància prové del riu Rin a Alemanya. L'any de descoberta d'aquest metall és l'any 1925. El primer lot significatiu de material es va obtenir l'any 1928. Aquest element pertany a l'últim anàleg amb un isòtop estable. Per si mateix, el reni és un metall amb un tint blanc i la seva massa en pols és negra. Els punts de fusió i ebullició oscil·len entre +3186 i +5596 graus centígrads. Té característiques paramagnètiques.

Característiques

L'ús del reni no està tan estès pels seus paràmetres excepcionals i l' alt cost. A +300 °C, el metall comença a patir una oxidació activa, el procés de la qual depèn d'un nou augment de la temperatura. Aquest element és més estable que el tungstè, pràcticament no interacciona amb l'hidrogen i el nitrogen, proporcionant només adsorció.

Quan s'escalfa, s'observa una reacció amb clor, brom i fluor. El reni no es dissol només en àcid nítric i, quan interacciona amb el mercuri, es forma una amalgama. Reacció amb una composició aquosa de peròxidl'hidrogen provoca la formació d'àcid de reni. Aquest element és l'únic entre els metalls refractaris que no forma carburs. L'ús del reni no té participació en la bioquímica. Hi ha poca informació disponible sobre tots els seus possibles efectes. Entre els fets fiables: toxicitat i toxicitat per als organismes vius.

Producció

El reni és un metall extremadament rar. A la natura, es troba més sovint en combinació amb tungstè i molibdè. A més, les impureses estan presents en els jaciments minerals dels seus veïns de la taula. El reni s'extreu principalment dels dipòsits de molibdè mitjançant l'extracció associada.

A més, l'element en qüestió s'extreu de la dzhezkazganita, un mineral natural molt rar, que rep el nom de l'assentament kazakh a prop del jaciment. El reni també es pot aïllar de la pirita, el zirconi i la columbita.

El metall es dispersa per tot el món en concentració insignificant. Entre els jaciments miners coneguts, on es troba en quantitats importants, hi ha l'illa Kuril d'Iturup a Rússia. El jaciment va ser descobert l'any 1992. Aquí el metall es presenta en forma d'estructura similar al molibdè (ReS_2).

La mineria es porta a terme en una petita plataforma situada al cim d'un volcà latent. Hi ha aigües termals actives, fet que indica l'expansió del jaciment que, segons les estimacions preliminars, emet unes 37 tones d'aquest metall a l'any.

El segon dipòsit més gran es considera un dipòsit de reni adequatextracció d'elements industrials. Es troba a Finlàndia i es diu Hitura. Allà, el metall s'extreu d'un altre mineral: la tarkyanita.

Rebre

El reni s'obté mitjançant el processament de matèries primeres primàries, que inicialment tenen un baix percentatge d'aquest material. Molt sovint, l'element s'extreu dels sulfurs de coure i molibdè. Els aliatges de reni se sotmeten a un tractament pirometal·lúrgic, que s'utilitza quan es treballa amb minerals que es fonen, es transformen i es torren.

Les temperatures de fusió excessives permeten obtenir un òxid Re-207 més elevat, que és retingut per dispositius especials de captura. Succeeix que una part de l'element s'instal·la en el sutge després de la cocció. D'aquesta substància es pot obtenir material pur amb l'ajuda d'hidrogen. A continuació, la substància en pols resultant es fon directament en lingots de reni. L'ús del mineral per a l'extracció de l'element en qüestió va acompanyat de l'aparició de sediments a la mat. La conversió posterior d'aquesta composició permet aïllar el reni mitjançant l'exposició a determinats gasos.

Moments tecnològics

És possible aconseguir la concentració desitjada durant la producció gràcies a les propietats del reni i l'ús d'àcid sulfúric. Després de passar per mètodes especials de purificació, és possible aïllar un element pur del mineral.

Aquest mètode no és gaire productiu, el rendiment d'un producte pur no supera el 65%. Aquest indicador varia en funció del contingut metàl·lic del mineral. Sobre aquesta base, científicinvestigació per identificar mètodes de producció més avançats i alternatius.

Les tecnologies modernes permeten optimitzar les propietats del reni obtingut artificialment. Aquesta solució permet l'ús d'una solució aquosa en lloc d'una àcida. Això fa possible capturar metalls molt més purs durant la neteja.

Aplicació

Primer, tingueu en compte les característiques principals de l'element en qüestió, pel qual s'aprecia especialment:

• Refractarietat.
• Exposició mínima a la corrosió.
• Sense deformació quan s'exposa a productes químics i àcids.

Com que el preu d'aquest metall és extremadament elevat, s'utilitza principalment en casos excepcionals. La principal àrea d'aplicació d'aquest element és la producció d'aliatges resistents a la calor amb diversos metalls, que s'utilitzen en la construcció de coets i la indústria de l'aviació. Com a regla general, el reni s'utilitza per a la producció de peces de recanvi per a caces supersònics. Aquests compostos inclouen almenys un 6% de metall.

Aquesta font es va convertir ràpidament en l'eina principal per crear unitats de potència a reacció. Al mateix temps, el material va començar a ser considerat una reserva estratègica militar. Les parelles tèrmiques especialment previstes permeten mesurar temperatures en rangs enormes. L'element en qüestió permet allargar la vida útil de la majoria de metalls agregats. A partir del reni, l'ús del qual s'ha comentat anteriorment, també es fabriquen molles per a equips de precisió, metalls de platí, espectròmetres, manòmetres.

Simés precisament, utilitza tungstè recobert de reni. A causa de la seva resistència a l'atac químic, aquest metall s'inclou en recobriments protectors contra ambients àcids i alcalins.

Dats interessants

El reni també s'utilitza per fer contactes especials. Tenen la propietat d'autonetejar-se en cas de curtcircuit. Sobre els metalls ordinaris, queda òxid, que no permet el pas del corrent. El corrent també passa per aliatges de reni, però no deixa cap rastre enrere. En aquest sentit, els contactes d'aquest metall tenen una llarga vida útil.

L'aspecte més important de l'ús del reni va ser la possibilitat d'utilitzar-lo per crear catalitzadors que ajudin a produir certs components del combustible de gasolina. La possibilitat d'utilitzar un element químic en la indústria dels productes petroliers va provocar un augment de la seva demanda en el mercat corresponent en diverses vegades. El món està molt interessat en aquest material únic.

Estocs

Val la pena assenyalar que l'existència mundial de reni és d'almenys 13 mil tones només en dipòsits de molibdè i coure. Són les principals fonts d'aquest component en la indústria metal·lúrgica. Més de 2/3 de tot el reni del planeta es troba en aquestes configuracions. El terç restant són residus secundaris. Si reduïm tots els càlculs de reserves a un únic denominador, haurien de ser suficients durant almenys tres-cents anys. En el càlcul dels científics no es va tenir en compte el reciclatge. Similarss'han desenvolupat projectes durant molt de temps, alguns d'ells han demostrat la seva vàlua.

Cost

Els preus dels productes de la majoria de categories estan formats per la disponibilitat i la demanda del producte. Un component com el reni és un dels metalls més cars del món, per la qual cosa no tots els fabricants s'ho poden permetre, tot i que té propietats úniques que permeten compensar els costos del seu costós ús. Al mateix temps, el reni té paràmetres que cap altre metall té. Per a la creació d'estructures espacials i d'aviació, les seves característiques són ideals. No és d'estranyar que el preu del reni sigui elevat, tot i que correspon a tots els indicadors característics d'aquest material únic.

Ja l'any 2011, el cost mitjà del reni era d'uns 4,5 dòlars EUA per gram. Posteriorment, no es va observar cap tendència a la baixa dels preus. Sovint, el cost final depèn del grau de purificació del metall. El preu del material pot arribar a milers de dòlars o més.

Historial de descobriments

Aquest element va ser descobert pels químics alemanys Ead i W alter Noddack el 1925. Van dur a terme investigacions mitjançant anàlisi columbiespectral al laboratori del grup Siemens i Shake. Després d'aquest esdeveniment, es va fer un informe corresponent en una reunió de químics alemanys a Nuremberg. Un any més tard, un equip de científics va aïllar els dos primers mil·ligrams de reni del molibdè.

En una forma relativament pura, l'element es va obtenir només el 1928. Per aconseguirun mil·ligram de la substància va haver de processar més de 600 quilos de molibdè noruec. La producció industrial d'aquest metall també va començar a Alemanya (1930). La capacitat de les plantes de processament permetia obtenir uns 120 kg de metall anuals. En aquell moment, això va satisfer plenament la necessitat de reni a tot el mercat mundial. A Amèrica, el 1943 es van obtenir els primers 4,5 kg industrials d'un metall únic mitjançant el processament de molibdè concentrat. Va ser aquest element el que es va convertir en l'últim metall descobert amb un isòtop estable. Tots els altres anàlegs descoberts anteriorment, fins i tot artificialment, no tenien aquestes propietats.

Reserves naturals

A dia d'avui, segons les reserves naturals del metall en qüestió, la llista de jaciments es pot ordenar en el següent ordre:

• mines xilenes.
• Estats Units d'Amèrica.
• Illa d'Iturup, on s'estima que els dipòsits de fins a 20 tones anuals (en forma d'erupcions de gas volcànic).

A la Federació Russa, els jaciments de tipus hidrogen de mig element s'avaluen com a llocs que tenen el màxim potencial de coure pòrfir i minerals de coure-molibdè. En total, segons les previsions dels experts, els dipòsits de reni a Rússia ascendeixen a 2.900 tones (el 76% dels recursos de l'estat). La part del lleó d'aquests jaciments es troba a la conca del carbó de la regió de Moscou (82%). El següent camp en termes de reserves és la conca de Briketno-Zheltukhinsky a la regió de Riazan.

Resultat

El reni és un element químic quepertany al grup de metalls rars amb característiques úniques. Les seves propietats, llocs d'extracció i àmbits es descriuen més amunt.