Реній
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Реній

Реній (Rhenium), Re, хімічний елемент VII групи періодичної системи Менделєєва, атомний номер 75, атомна маса 186,207. Світло-сірий метал. У природному Р. два ізотопи: стабільний 185 Re (37,07%) і слаборадіоактівний 187 Re (з періодом напіврозпаду T 1 /2 = 10 11 років).

загрузка...

  У 1871 Д. І. Менделєєв передбачив існування елементу з атомною вагою 190 — аналога марганцю — і назвав його «трімарганцем». У подальші роки з'являлися багато недостовірних повідомлень про відкриття цього елементу. Але лише в 1925 йому.(німецький) хіміки І. і В. Ноддак виявили його спектральним методом в мінералі колумбіті. Назва Р. походить від латинського найменування р. Рейн (Rhenus) в Германії.

  Поширення в природі . Р. — типовий розсіяний елемент . Середній вміст його в земній корі 7×10 8 % по масі. Відомо три мінерали Р. — оксид, сульфід і сульфоренат мідь Cures 4 (мінерал джезказганіт). Як домішка Р. зустрічається в мінералах других[ елементів; його підвищені концентрації відмічені в колумбітах, танталітах, цирконатах, мінералах рідких земель, сульфідах міді і особливо в молібденіті Mos 2 (від 0,1 до 10 -5 %). Зв'язок Р. з молібденітом обумовлений ізоморфізмом Mos 2 і Res 2 . Важливе джерело Р. — деякі мідні сульфідні концентрати (0,002—0,005% Re).

  Фізичні і хімічні властивості . Р. кристалізується в гексагональних щільноупакованих гратах ( а = 2,760, з = 4,458 ). Атомний радіус 1,373, іонний радіус Re 7 + 0,56 . Щільність 21, 03 г/см 3 , t пл = 3180 ± 20 °С, t кіп = 5900 °С. Питома теплоємність 153 дж/ ( кг × До ) , або 0,03653 кал/ ( г × град ) (0—1200 °С). Термічний коефіцієнт лінійного розширення 6,7×10 -6 (20—500 °С). Питомий об'ємний електричний опір 19,3×10 -6 ом × см (20 °С). температура переходу в стан надпровідності 1,699 До; робота виходу 4,80 ев, парамагнітен.

  По тугоплавкості Р. поступається лише вольфраму. На відміну від вольфраму, Р. пластичний в льотом і рекрісталлізованном стані і деформується на холоду. Модуль пружності Р. 470 Гн/м 2 , або 47 000 кгс/мм 2 (вище, ніж в інших металів, за винятком Os і Ir). Це обумовлює високий опір деформації і швидке наклепання при обробці тиском. Р. відрізняється високою тривалою міцністю при температурах 1000—2000 °С.

  В атома Re сім зовнішніх електронів; конфігурація вищих енергетичних рівнів 5d 5 6s 2 . На повітрі при звичайній температурі Р. стійкий. Окислення металу з утворенням оксидів (Reos, Re 2 O 7 ) спостерігається починаючи з 300 °С і інтенсивно протікає вище 600 °С. З воднем Р. не реагує аж до температури плавлення. З азотом не взаємодіє взагалі. Р., на відміну від інших тугоплавких металів, не утворює карбідів. Фтор і хлор реагують з Р. при нагріванні з утворенням Refe і Recl 5 , з бромом і йодом метал безпосередньо не взаємодіє. Пари сірки при 700—800 °С дають з Р. сульфід Res 2 .

  Р. не корродіруєт в соляній і плавиковій кислотах будь-яких концентрацій на холоду і при нагріванні до 100 °С. У азотній кислоті, гарячій концентрованій сірчаній кислоті, в перекисі водню метал розчиняється з утворенням ренієвої кислоти. У розчинах лугів при нагріванні Р. повільно корродіруєт розплавлені луги розчиняють його швидко.

  Для Р. відомі всі валентні стани від +7 до —1, що обумовлює численність і різноманітність його з'єднань. Найбільш стійкі з'єднання семивалентного Р. Ренієвий ангідрид Reo 7 — ясно-жовта речовина, добре розчинна у воді. Ренієва кислота Hreo 4 — безбарвна, сильна; порівняно слабкий окислювач (на відміну від марганцевою Hmno 4 ). При взаємодії Hreo 4 з лугами, оксидами або карбонатами металів утворюються її солі — перренати. З'єднання інших мір окислення Р. — оранжево-червона триокис Reo 3 , темно-коричневий двоокис Reo2, легколетучие хлориди і оксихлоріди Reci 5 , Reocl 4 , Reo 3 CI і ін.

  Здобуття і вживання . Основним джерелом Р. служать молібденітовиє концентрати (з вмістом Re 0,01—0,04%) і мідні концентрати деяких родовищ міді (з вмістом Re 0,002—0,003%). При окислювальному випаленні молібденітових концентратів (див. Молібден ) Р. віддаляється з пічними газами у вигляді Re 2 O 7 ( t кіп 360 °С), яка концентрується в продуктах пиловловлюючих систем (шламах, розчинах). На різних стадіях виробництва чорнової міді з концентратів Р. також віддаляється з газами. Якщо пічні гази прямують у виробництво сірчаної кислоти, Р. концентрується в промивній кислоті електрофільтрів. Для витягання Р. з пилу і шламів застосовують вилуговування слабкої H 2 So 4 з добавкою окислювача — піролюзиту. З отриманих розчинів, а також з промивної сірчаної кислоти Р. витягують сорбцією або екстракцією. Кінцевим продуктом є перенат амонія Nh 4 Reo 4 . Відновлюючи його воднем, отримують порошок P., що перетворюється потім на компактні заготовки методом порошкової металургії. Застосовують також плавку Р. в електроннопроменевих печах. Як тугоплавкий метал P., а також сплави W з Re використовують у виробництві електронних приладів. Крім того, з Р. і його сплавів з W виготовляють термопари для виміру температур до 2500 °С, електроконтакти і деталі точних приладів. Сплави Re з W, Мо, Ta відрізняються високою жароміцністю. Вони застосовуються в авіа- і космічній техніці. Р. і його з'єднання використовуються як ефективні каталізатори при крекінгу нафти.

 

  Літ.: Друце І., Реній, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1951; Лебедев До. Б., Реній, М., 1963; Савіцкий Е. М., Тилкина М. А., Поварова До. Б., Сплави ренію, М., 1965; Праці III Всесоюзної наради з проблеми ренію, ч. 1—2, М., 1970.

  А. Н. Зелікман.