Реній (англ. rhenium, нім. Rhenium n) — хімічний елемент. Від назви р. Рейну. Символ Re, ат. н. 75; ат.м. 186,207. У природі існує два ізотопи: стабільний 185Re і радіоактивний 187Re. Елемент передбачений Д.Менделєєвим в 1869 р., виявлений в 1925 р. німецькими геохіміками І. та В. Ноддак в колумбіті і ґадолініті. У 1926 р. реній був виділений ними в чистому вигляді, а в 1928 р. вони встановили, що найвищий вміст його характерний для молібденіту і що реній є геохімічним аналогом молібдену.
Загальна характеристика Редагувати
Сріблясто-білий тугоплавкий метал. Хімічно дуже стійкий. Густина 21030 кг/м³; tплав 3190 °C; tкип 5600 °C. Реній вирізняється високим електричним опором і твердістю, пластичністю, легко утворює сплави з Мо, Pt, Os, Co, V, W, Ta, Nb і за багатьма властивостями близький до платини. Халькофільний. Парамагнітний. Реній — рідкісний розсіяний елемент. Середній вміст ренію в земній корі 7•10−8% мас.
Реній вирізняється високою міграційною здатністю і в окиснювальному середовищі легко виноситься. Найбільш збагачені ним молоді фанерозойські родовища. Нагромаджується також в осадових утвореннях мідистих сланців (Мансфельд, Німеччина) і мідистих пісковиках (Джезказган, Казахстан), при цьому ренійвмісні руди локалізуються в крайових частинах депресій.
Реній, як типовий розсіяний елемент, концентрується в плутоногенних гідротермальних мідно-молібденових родовищах, а також в осадових мідистих пісковиках і мідистих сланцях, звідки він попутно добувається при комплексній переробці руд.
Історія Редагувати
Реній (лат. Rhenus що означає Рейн) був останнім із хімічних елементів, що мають стабільні ізотопи, якій був відкритий у природі. Існування ще не відкритого елементу було передбачено Д. І. Менделеєвим на основі переодичної системи елементів. Інша теоретична інформація була отримана Генрі Мозлі у 1914. Але він був остаточно відкритий Вальтером Ноддаком, Ідою Таке, та Отто Бергом у Німеччині. В 1925 році вони повідомили про визначення елементу в платиновій руді та мінералі колумбіт. Також вони знайшли реній у гадолініті та молібденіті. У 1928-му вони змогли віділити 1 г цього елементу переробивши 660 kg молібденіту. Процес був настільки складний, що видобуток ренію був призупинений до 1950 р. коли було налагоджено виробництво вольфрам-ренієвого та молібден-ренієвого сплаву. Ці сплави знайшли широке застосування в промисловості, що обумовило великий попит на реній, добутий з мідної руди.
У 1908, японський хімік Масатака Огава заявив, що він відкрив елемент номер 43 Nipponium (Np) на честь Японії. Однак, надалі аналіз показав наявність ренію в його зразках (елемент номер 75), а не елемента 43 Технецію. Символ Np надалі був використаний для елемента Нептуній.
Походження назви Редагувати
Названий на честь батьківщини Іди Ноддак-Таке (Ida Noddack-Tacke) — Рейнської провінції Німеччини, лат. Rhenus — Рейн.
Отримання Редагувати
Основне джерело отримання ренію — молібденові концентрати (вміст Р. 0,01-0,04%). Виробництво ренію базується на відходах, що отримують при переробці молібденових, мідно-молібденових і мідних концентратів. При випаленні цих концентратів реній окислюється до Re2O7 і випаровується з пилом, який вловлюється на фільтрах випалювальних печей. Пил містить 0,01-0,2% Re при початковій його кількості в концентраті 0,005-0,05%.
Оксид ренію переводять аміачною водою в перренат амонію:
який при високі температурі і тоці водню відновлюється до металу:
Великими вважаються родовища із запасами понад 30 — 40 т Re, дрібні — бл. 3-5 т. У присутності молібдену Р. не може утворювати власних мінералів і розсіюється в молібденіті, нагромаджуючись в різних низькотемпературних типах руд і в останніх їх генераціях. Тому, якщо в кварц-вольфрамітових і кварц-молібденітових родовищах в молібденіті міститься 0,001-0,003% Re, то в молібденіті більш низькотемпературних родовищ кількість його на порядок вища. Середнє співвідношення Мо:Re = 5000. Крім молібденіту, для якого мінеральний кларк 114 г/т, реній входить до складу халькопіриту (0,6 г/т) і піриту (0,3 г/т). У пентландит-халькопірит-піротинових рудах реній виявляє деяку схожість з елементами платинової групи, нагромаджуючись спільно з осмієм і іридієм в піротині. У мідно-колчеданових родовищах він концентрується в халькопіриті й піриті і, хоч вміст його тут і низький, загальні запаси значні. При метаморфізмі колчеданових руд він, як правило, виноситься. Найбільш високий вміст ренію характерний для мідно-молібденових родовищ (в молібденіті 400–900 г/т). Максимальний вміст (18800 г/т) пов'язаний з ромбоедричною β-модифікацією молібденіту. У цих родовищах спостерігається пряма кореляція між вмістами в молібденіті ренію і селену.
Застосування Редагувати
Застосовують реній у наджаротривких сплавах, вакуумній техніці, як каталізатор тощо. Унікальна роль ренію в каталітичних процесах, зокрема при крекінгу нафти.
Ізотопи Редагувати
Природний Реній має стабільний ізотоп Реній-185, що, тим не й менше у природі зустрічається у менших кількостях ніж радіоактивний природний ізотоп. Така ситуація повторюється лише з одним іншим елементом — Індієм. Природний Реній містить 37,4% 185Re, що є стабільним, та 62,6% 187Re, що є радіоактивним, та має дуже великий період напіврозпаду (~1010 років). Така ситуація обумовлена внутрішнім станом атому Ренію. Явище бета-розпад ізотопу 187Re використовується для ренієво-осмієвого аналізу копалин. Вільна енергія цього бета-розпаду (2,6 кеВ) є однією з найнижчих з усіх відомих радіонуклідів. Також відомо 26 інших ізотопів ренію.
Біологічна роль Редагувати
Реній не бере участі в біохімічних процесах та не відіграє біологічної ролі.
Див. також Редагувати
- Родовища ренію
- Сполуки ренію
Примітки Редагувати
- Tilgner, Hans Georg (2000). Forschen Suche und Sucht (German). Books on Demand. ISBN 9783898112727.
- Rhenium: Statistics and Information. Minerals Information. United States Geological Survey. 2008. Архів оригіналу за 23 червня 2013. Процитовано 3 лютого 2008.
- Moseley, Henry (1914). . Philosophical Magazine: 703–713. Архів оригіналу за 22 січня 2010. Процитовано 4 березня 2011.
- Noddack, W.; Tacke, I.; Berg, O. (1925). Die Ekamangane. Naturwissenschaften 13 (26): 567–574. doi:10.1007/BF01558746.
- Noddack, W.; Noddack, I. (1929). Die Herstellung von einem Gram Rhenium. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (German) 183 (1): 353–375. doi:10.1002/zaac.19291830126.
- Yoshihara, H. K. (2004). Discovery of a new element ‘nipponiumʼ: re-evaluation of pioneering works of Masataka Ogawa and his son Eijiro Ogawa. Spectrochimica Acta Part B Atomic Spectroscopy 59: 1305–1310. doi:10.1016/j.sab.2003.12.027.
- Johnson, Bill (1993). How to Change Nuclear Decay Rates. Архів оригіналу за 23 червня 2013. Процитовано 21 лютого 2009.
- Bosch; Faestermann, T; Friese, J; Heine, F; Kienle, P; Wefers, E; Zeitelhack, K; Beckert, K та ін. (1996). Observation of bound-state β– decay of fully ionized 187Re:187Re-187Os Cosmochronometry. Physical Review Letters 77 (26): 5190–5193. PMID 10062738. doi:10.1103/PhysRevLett.77.5190.
- Georges, Audi (2003). The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties. Nuclear Physics A (Atomic Mass Data Center) 729: 3–128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- WebElements Periodic Table » Rhenium » biological information. www.webelements.com. Процитовано 16 березня 2023.
Література Редагувати
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — ISBN 57740-0828-2.
| Це незавершена стаття з хімії. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |