Рений — металл, названный по имени реки Рейн.
Содержание
История
История металла началась с исследования минерала колумбита. Чистый рений получили в 1928 году.
Свойства Рения
Рений (Rhenium, в формулах Re) относится к переходным металлам. Структура кристаллической решетки гексагональная.
Характеристики:
- в нормальных условиях устойчив против окисления;
- в нейтральных и восстановительных средах устойчив даже при высокой температуре;
- механически устойчив при электролитической коррозии;
- имеет большой предел прочности при высоких температурах;
- в соединении с ртутью образует амальгаму.
Химические свойства:
- Достаточно устойчив к окислению.
- Растворяется в азотной кислоте, но почти не реагирует с соляной и плавиковой кислотами.
- Не образует карбидов.
- С галогенами реагирует, образуя галогениды.
| Свойства атома | |
|---|---|
| Название, символ, номер | Ре́ний / Rhenium (Re), 75 |
| Атомная масса (молярная масса) |
186,207(1)[1] а. е. м. (г/моль) |
| Электронная конфигурация | [Xe] 4f14 5d5 6s2 |
| Радиус атома | 137 пм |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 128 пм |
| Радиус иона | (+7e) 53 (+4e) 72 пм |
| Электроотрицательность | 1,9 (шкала Полинга) |
| Электродный потенциал | Re←Re3+ −0,30 В |
| Степени окисления | +7, +6, +5, +4, +3, +2, +1, 0, −1 |
| Энергия ионизации (первый электрон) |
759,1 (7,87) кДж/моль (эВ) |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность (при н. у.) | 21,02[2] г/см³ |
| Температура плавления | 3459 K (3186 °C, 5767 °F)[2] |
| Температура кипения | 5869 K (5596 °C, 10105 °F)[2] |
| Уд. теплота плавления | 34 кДж/моль |
| Уд. теплота испарения | 704 кДж/моль |
| Молярная теплоёмкость | 28,43[3] Дж/(K·моль) |
| Молярный объём | 8,85 см³/моль |
| Кристаллическая решётка простого вещества | |
| Структура решётки | Гексагональная (плотноупакованная) |
| Параметры решётки | a=2,761 c=4,456[4] |
| Отношение c/a | 1,614 |
| Температура Дебая | 416,00 K |
| Прочие характеристики | |
| Теплопроводность | (300 K) 48,0 Вт/(м·К) |
| Номер CAS | 7440-15-5 |
Минералы, добыча
Нахождение в природе затруднено из-за редкости ренийсодержащих руд.
Основные руды: рениит (химическая формула ReS2), джезказганит (CuReS4).
Страны, имеющие месторождения:
- Чили;
- Казахстан;
- Россия;
- США.
Методы выплавки
Способы промышленного получения металла:
- Электролиз водных растворов перренатов.
- Восстановление KReO4 или NH4ReO4 (перренаты калия и аммония) водородом.
- Термическая диссоциация галогенидов и карбонилов металла.
- Восстановление ReO2 водородом.
Сплавы
Чаще используются сплавы с рением, хотя не исключается применение чистого металла.
Марки сплавов:
- МР-47;
- МР-47 ВП;
- ВР-5;
- ВАР-5;
- ВР-20;
- МВР.
В состав сплавов обычно входят вольфрам и молибден.
Плюсы и минусы
| Достоинства | Недостатки |
| Высокие: электрическое сопротивление, твердость, прочность | Высокая цена |
| Высокая температура плавления | |
| В химически агрессивных средах устойчив к коррозии | Очень редок в природе |
Применение
Высокая стоимость препятствует широкому применению металла.
Металл используют в:
- Авиапромышленности (сверхзвуковая авиация, ракетные двигатели).
- Электротехнике.
- Нефтепереработке (катализаторы риформинга).
- Изготовление нитей накала для точных приборов.
- Покрытиях, используемых в агрессивных средах.
- Изготовлении термопар.
Изотоп рений 188 используют в ядерной медицине для лечения костных метастаз.
Стоимость
Цена рения чистотой 99,9% — 125-130 000руб/кг.
