Rhenium: uygulama ve özellikler

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-02 14:04

Uygulaması aşağıda tartışılacak olan Renyum, atom indeksi 75 (Re) altındaki kimyasal periyodik tablonun bir elementidir. Maddenin adı Almanya'daki Ren nehrinden gelmektedir. Bu metalin keşfedildiği yıl 1925'tir. İlk önemli malzeme partisi 1928'de elde edilmiştir. Bu element, kararlı bir izotopa sahip son analoga aittir. Renyum kendi başına beyaz bir renk tonuna sahip bir metaldir ve toz kütlesi siyahtır. Erime ve kaynama noktaları +3186 ile +5596 santigrat derece arasında değişir. Paramanyetik özelliklere sahiptir.

Özellikler

Renyum kullanımı, olağanüstü parametreleri ve yüksek maliyeti nedeniyle çok yaygın değildir. +300 °C'de metal aktif olarak oksidasyona uğramaya başlar, bu işlem sıcaklığın daha da artmasına bağlıdır. Bu element tungstenden daha kararlıdır, pratik olarak hidrojen ve nitrojen ile etkileşime girmez, sadece adsorpsiyon sağlar.

Isıtıldığında klor, brom ve flor ile reaksiyon görülür. Renyum sadece nitrik asitte çözünmez ve cıva ile etkileşime girdiğinde bir amalgam oluşur. Sulu bir peroksit bileşimi ile reaksiyonhidrojen, renyum asidinin oluşumuna neden olur. Bu element, refrakter metaller arasında karbür oluşturmayan tek elementtir. Renyum kullanımının biyokimyaya katılımı yoktur. Tüm olası etkileri hakkında çok az bilgi mevcuttur. Güvenilir gerçekler arasında - canlı organizmalar için toksisite ve toksisite.

Üretim

Renyum son derece nadir bir metaldir. Doğada en çok tungsten ve molibden ile birlikte bulunur. Ayrıca, tablodaki komşularının maden yataklarında safsızlıklar mevcuttur. Renyum ağırlıklı olarak ilgili ekstraksiyon yoluyla molibden yataklarından çıkarılır.

Ayrıca, söz konusu element, adını yatağın yakınındaki Kazak yerleşiminden alan çok nadir bir doğal mineral olan dzhezkazganit'ten çıkarılmıştır. Renyum ayrıca pirit, zirkonyum, kolumbitten de izole edilebilir.

Metal dünya çapında ihmal edilebilir bir konsantrasyonda dağılmıştır. Önemli miktarlarda bulunduğu bilinen maden sahaları arasında Rusya'daki Iturup'un Kuril Adası bulunmaktadır. Mevduat 1992 yılında keşfedildi. Burada metal, molibden (ReS_{2) benzeri bir yapı şeklinde sunulmaktadır.}

Madencilik, sönmüş bir yanardağın tepesinde bulunan küçük bir platformda gerçekleştirilir. Kaplıcalar orada aktiftir, bu da ön tahminlere göre yılda bu metalin yaklaşık 37 tonunu yayan tortunun genişlemesini gösterir.

İkinci en büyük yatak, aşağıdakiler için uygun bir renyum yatağı olarak kabul edilir.endüstriyel eleman çıkarma. Finlandiya'da bulunur ve Hitura olarak adlandırılır. Orada, metal başka bir mineralden - tarkiyanitten - çıkarılır.

Al

Renyum, başlangıçta bu malzemenin yüzdesi düşük olan birincil hammaddelerin işlenmesiyle elde edilir. Çoğu zaman, element bakır ve molibden sülfürlerden çıkarılır. Renyum alaşımları, eritilmiş, dönüştürülmüş ve kavrulmuş cevherlerle çalışırken kullanılan pirometalurjik işleme tabi tutulur.

Aşırı erime sıcaklıkları, özel yakalama cihazları tarafından tutulan daha yüksek bir oksit Re-207 elde edilmesini mümkün kılar. Ateşlemeden sonra elemanın bir kısmı kuruma yerleşir. Bu maddeden hidrojen yardımıyla saf madde elde edilebilir. Daha sonra elde edilen toz madde doğrudan eritilerek renyum külçelerine dönüştürülür. Söz konusu elementin çıkarılması için cevher kullanımına, matta tortu görünümü eşlik eder. Bu bileşimin daha fazla dönüştürülmesi, belirli gazlara maruz bırakılarak renyumun izole edilmesini sağlar.

Teknolojik anlar

Renyumun özellikleri ve sülfürik asit kullanımı sayesinde üretim sırasında istenilen konsantrasyona ulaşmak mümkündür. Özel saflaştırma yöntemlerinden geçtikten sonra cevherden saf bir elementi izole etmek mümkündür.

Bu yöntem çok verimli değildir, saf bir ürünün verimi %65'ten fazla değildir. Bu gösterge cevherdeki metal içeriğine bağlı olarak değişir. Bu temelde, bilimseldaha gelişmiş ve alternatif üretim yöntemlerini belirlemek için araştırma.

Modern teknolojiler, yapay olarak elde edilen renyumun özelliklerini optimize etmeyi mümkün kılar. Bu çözelti, asit yerine sulu bir çözeltinin kullanılmasına izin verir. Bu, temizlik sırasında önemli ölçüde daha saf metal yakalamayı mümkün kılar.

Uygulama

İlk olarak, söz konusu öğenin özellikle takdir edildiği ana özelliklerini göz önünde bulundurun:

• Refrakterlik.
• Korozyona minimum düzeyde maruz kalma.
• Kimyasallara ve asitlere maruz kaldığında deformasyon olmaz.

Bu metalin fiyatı son derece yüksek olduğundan, çoğunlukla nadir durumlarda kullanılır. Bu elemanın ana uygulama alanı, roket yapımında ve havacılık endüstrisinde kullanılan çeşitli metallerle ısıya dayanıklı alaşımların üretimidir. Kural olarak, süpersonik savaşçılar için yedek parça üretimi için renyum kullanılır. Bu tür bileşikler en az %6 metal içerir.

Böyle bir kaynak hızla jet güç üniteleri oluşturmak için ana araca dönüştü. Aynı zamanda, malzeme askeri-stratejik bir rezerv olarak görülmeye başlandı. Özel olarak sağlanan termal çiftler, büyük aralıklarda sıcaklıkların ölçülmesini sağlar. Söz konusu eleman, çoğu agrega metalinin hizmet ömrünü uzatmayı mümkün kılar. Yukarıda kullanımı tartışılan renyumdan, hassas ekipman, platin metaller, spektrometreler, basınç göstergeleri için yaylar da yapılır.

Eğerdaha doğrusu, renyum kaplı tungsten kullanır. Kimyasal saldırılara karşı direncinden dolayı bu metal asidik ve alkali ortamlara karşı koruyucu kaplamalarda yer almaktadır.

İlginç gerçekler

Renyum ayrıca özel temaslar kurmak için kullanılır. Kısa devre durumunda kendi kendini temizleme özelliğine sahiptirler. Sıradan metallerde, akımın geçişine izin vermeyen oksit kalır. Akım renyum alaşımlarından da geçer ancak arkasında iz bırakmaz. Bu bakımdan bu metalden yapılan kontakların kullanım ömrü uzundur.

Renyum kullanımının en önemli yönü, benzin yakıtının belirli bileşenlerinin üretilmesine yardımcı olan katalizörler oluşturmak için kullanma olasılığıydı. Petrol ürünleri endüstrisinde bir kimyasal element kullanma olasılığı, ilgili pazardaki talebinde birkaç kat artışa neden oldu. Dünya bu eşsiz malzemeyle ciddi şekilde ilgileniyor.

Hisse senetleri

Dünya renyum stoğunun sadece molibden ve bakır yataklarında en az 13 bin ton olduğunu belirtmekte fayda var. Metalurji endüstrisinde bu bileşenin ana kaynaklarıdır. Gezegendeki tüm renyumun 2/3'ünden fazlası bu tür konfigürasyonlarda bulunur. Kalan üçüncü ise ikincil kalıntılardır. Tüm rezerv hesaplarını tek bir paydaya indirgersek, bunlar en az üç yüz yıl için yeterli olacaktır. Bilim adamlarının hesaplamasında geri dönüşüm dikkate alınmadı. Benzerprojeler uzun süredir geliştiriliyor, bazıları değerini kanıtladı.

Maliyet

Ürün fiyatları çoğu kategoride ürünün bulunabilirliği ve talebine göre şekillenmektedir. Renyum gibi bir bileşen, dünyadaki en pahalı metallerden biridir, bu nedenle, pahalı kullanımının maliyetlerini dengelemeyi mümkün kılan benzersiz özelliklere sahip olmasına rağmen, her üretici bunu karşılayamaz. Aynı zamanda, renyum başka hiçbir metalin sahip olmadığı parametrelere sahiptir. Uzay ve havacılık yapılarının oluşturulması için özellikleri idealdir. Bu eşsiz malzemenin karakteristik tüm göstergelerine karşılık gelmesine rağmen, renyum fiyatının yüksek olması şaşırtıcı değildir.

Zaten 2011 yılında, renyumun ortalama maliyeti gram başına yaklaşık 4,5 ABD dolarıydı. Daha sonra fiyatlarda herhangi bir düşüş eğilimi gözlenmedi. Genellikle nihai maliyet, metalin saflaştırma derecesine bağlıdır. Malzemenin fiyatı binlerce dolar veya daha fazlasına ulaşabilir.

Keşif geçmişi

Bu element, 1925'te Alman kimyagerler Ead ve W alter Noddack tarafından keşfedildi. Siemens ve Shake grubunun laboratuvarında columbispectral analiz kullanarak araştırma yaptılar. Bu olaydan sonra, Nürnberg'deki Alman kimyagerler toplantısında ilgili bir rapor düzenlendi. Bir yıl sonra, bir bilim adamları ekibi molibdenden ilk iki miligram renyumu izole etti.

Nispeten saf bir biçimde, element sadece 1928'de elde edildi. almak içinmaddenin bir miligramı 600 kilogramdan fazla Norveç molibdenini işlemek zorunda kaldı. Bu metalin endüstriyel üretimi de Almanya'da başladı (1930). İşleme tesislerinin kapasitesi, yılda yaklaşık 120 kg metal elde etmeyi mümkün kıldı. O zaman, bu, tüm dünya pazarındaki renyum ihtiyacını tamamen karşıladı. Amerika'da, 1943'te konsantre molibden işlenerek benzersiz bir metalin ilk 4,5 kg'ı endüstriyel olarak elde edildi. Kararlı bir izotop ile en son keşfedilen metal haline gelen bu elementti. Yapay olarak da dahil olmak üzere daha önce keşfedilen diğer tüm analoglar bu özelliklere sahip değildi.

Doğal rezervler

Bugüne kadar, söz konusu metalin doğal rezervlerine göre, mevduat listesi aşağıdaki sırayla düzenlenebilir:

• Şili madenleri.
• Amerika Birleşik Devletleri.
• Iturup Adası, mevduatın yılda 20 tona kadar olduğu tahmin edilmektedir (volkanik gaz patlamaları şeklinde).

Rusya Federasyonu'nda, yarı element hidrojen tipi yataklar, porfir bakır ve bakır-molibden cevherleri için maksimum potansiyele sahip alanlar olarak değerlendirilir. Toplamda, uzmanların tahminlerine göre, Rusya'daki renyum yatakları 2900 tondur (devlet kaynağının %76'sı). Bu yatakların aslan payı Moskova bölgesi kömür havzasında (%82) bulunmaktadır. Rezerv açısından bir sonraki alan, Ryazan bölgesindeki Briketno-Zheltukhinsky havzasıdır.

Sonuç

Renyum kimyasal bir elementtir.benzersiz özelliklere sahip nadir metaller grubuna aittir. Özellikleri, çıkarıldığı yerler, kapsamları yukarıda açıklanmıştır.