Rhenium (Re): funksjoner, applikasjoner, historie

DE rhenium er et metall atomnummer 75, som er to posisjoner under mangan i det periodiske systemet, det vil si i gruppe 7, sjette periode. Var spådd av Mendeleev i 1869, da han publiserte den første versjonen av sitt periodiske system, og oppdaget først i år 1925. Den er sjelden og finnes i naturen i små prøver av molybdenmineraler.

Rhenium brukes hovedsakelig som katalysator for oljeraffinering og i metalllegeringer høy ytelse, med stor temperaturmotstand, da det er det nest høyeste smeltepunktet i metallet Periodiske tabell.

Slike legeringer kan brukes til fremstilling av termoelementer (sensorer for måling av temperatur), flash-filamenter fotografier og også i massespektrometre, en enhet som brukes til å oppdage, identifisere og kvantifisere molekyler gjennom din messe.

Vite mer: Dubnium - radioaktivt grunnstoff plassert i gruppe 5 i det periodiske systemet

rhenium oppsummering

• Rhenium er en metal som ble spådd av Mendeleev i 1869.
• Det er ikke veldig rikelig, med bare 1 mg for hvert tonn jordskorpen.
• Den presenterer et bredt utvalg av oksidasjonstilstander, fra -1 til +7.
• Det er kommersielt utvunnet fra molybdenitt.
• Den brukes i metalliske superlegeringer, som deltar i produksjonen av for eksempel flyturbinblader.
• Navnet refererer til elven Rhinen, et viktig vassdrag på det europeiske kontinentet.

Ikke stopp nå... Det er mer etter annonsen ;)

Rhenium egenskaper

• Symbol: Re.
• Atomnummer: 75.
• Atommasse: 186.207 c.u.
• Elektronegativitet: 1,9.
• Fusjonspunkt: 3185°C.
• Kokepunkt: 5596°C.
• Tetthet: 20,8 g.cm^-3.
• Elektronisk konfigurasjon: [Xe] 6s² 5d⁵.
• Kjemisk serie: Gruppe 7; Eksterne overgangsmetaller; blokk d.

Rhenium egenskaper

Rhenium er et sølvhvitt metall vurdert et av de sjeldneste elementene på planeten. Det er anslått at dens overflod er i området 1 ppb (deler per milliard), tilsvarende 1 mg rhenium for hvert tonn jordskorpen.

Kjemisk har rhenium likheter med element kjemisk den mest kjente i gruppen hans mangan, som for eksempel i mange forskjellige oksidasjonstilstander (ni i alt), som varierer fra -1 til +7.

Liten metallisk prøve av rhenium.

Til tross for at det er mindre reaktivt enn mangan, er rhenium, når det er finfordelt, det i stand til å lide forbrenning i nærvær av oksygen, som danner stabile oksider, slik som Re₂DE₇, ReO₃ og ReO₂. Rheniumheptoksid, i motsetning til den metalliske formen av elementet, er ganske flyktig.

Det kan også løses i vann, og danner HReO₄, perreminsyre. En slik syre kan også dannes dersom metallet er oppløst i oksiderende syrer, slik tilfellet er med syre salpeter (HNO₃).

En annen egenskap ved rhenium er dens høyt smeltepunkt, ansett som den nest største av det periodiske system blant metallene, bak bare wolfram. Det er også metallet til høyeste kokepunkt, en eiendom som er mye utforsket i dens bruk.

Vite mer: Svovelsyre — en ekstremt etsende type syre

Hvor finnes rhenium?

Sjelden vil metallisk rhenium forekomme i naturen, selv om den allerede er funnet i magmatiske bergarter i Ukraina. Det finnes rheniummineraler i form av sulfider, som tilfellet er med reniita (ReS₂), som allerede er påvist i vulkanske soner (fumarolas).

Det er også rapportert om et mineral rikt på rhenium, tarkianitt, et blandet sulfid av rhenium, kobber, jern og molybden. Ingen av disse mineralene inneholder imidlertid økonomisk betydelige mengder av grunnstoffet.

Mineralet molybdenitt er hovedkilden til rhenium.

Så den viktigste kommersielle kilden til rhenium er molybdenitt, hvor metallinnholdet kan variere fra 1 ppm (del per million, tilsvarende 1 mg per kilo mineral) til 2000 ppm. Under varmebehandlingen av molybdenitt, Re₂DE₇ Den er dannet. Siden det er flyktig, dette oksid kan samles i skorsteiner. Det løses deretter i vann og utfelles i form av KReO₄, perremato av kalium.

Sjekk ut vår podcast: Hard som en diamant - hva betyr det?

Rhenium-applikasjoner

Siden slutten av 1980-tallet har hovedbruken av rhenium vært i produksjonen av superlegeringer (metallegeringer med høy ytelse) med høy temperaturbestandighet og i produksjonen av katalysatorer platina-rhenium (Pd-Re). Disse superlegeringene som rhenium brukes i, brukes til produksjon av turbinblader for jetflymotorer.

Turbinblader kan inneholde rhenium.

På den annen side brukes Pd-Re-katalysatorer i den petrokjemiske industrien, i produksjon av høyoktan bensin fri for svovelunder det katalytiske reformeringstrinnet. Rheniumkatalysatorer er motstandsdyktige mot kjemisk angrep av nitrogen, fosfor og svovel, som gjør at de kan brukes i hydrogeneringsreaksjoner i ulike industrielle prosesser.

Blant mindre bruksområder kan rhenium danne legeringer med wolfram eller molybden for ulike bruksområder, som f.eks. elektroniske artefakter, blitsutstyr, vakuumrør, røntgenrør og termoelementer, sensorer for måling av temperatur, som er i stand til å måle fra noen få negative titalls til tusenvis av grader Celsius.

eksempel på termoelement.

Forholdsregler med rhenium

• Noen rheniumforbindelser er rapportert å være irriterende for øyne og hud, for eksempel rheniumheksafluorid.
• Eksperimenter med dyr fant en risiko for lungefibrose ved innånding av rheniumstøv.
• Rhenium VII-sulfid antennes spontant ved kontakt med luft og avgir giftig røyk.

Men mengden rhenium i miljøet er så lav at risikoen er fortsatt ikke allment kjent. til bakke og mennesker.

rheniums historie

Da han publiserte sitt periodiske system i 1869, Dmitri Mendeleev etterlot to hull for to elementer som ble oppdaget i gruppe 7. Deretter ble disse hullene fylt av element 43, technetium (Tc), og av element 75, rhenium (Re).

DE rhenium ble oppdaget i 1925, da Walter Noddack, Ida Tacke og Otto Berg til stor pris klarte å skaffe et enkelt gram av metallet etter å ha bearbeidet rundt 660 kg molybdenitt i Tyskland. Navnet Rhenius refererer til begrepet Rhenius, det latinske navnet på den berømte elven Rhinen, som krysser Europa fra nord til sør.

Øvelser løst på rhenium

Spørsmål 1

Rhenium, symbol Re, er et sjeldent metall hvis eksistens ble spådd av Dmitri Mendeleev i 1869. Ved å analysere det nåværende periodiske systemet kan man klassifisere rhenium som:

A) alkalimetall.

B) jordalkalimetall.

C) ikke-metall.

D) eksternt overgangsmetall.

E) innvendig overgangsmetall.

Vedtak:

Alternativ D

Rhenium er i gruppe 7 i det periodiske systemet, ledet av mangan. I denne posisjonen skal det klassifiseres som et ytre overgangsmetall, da det tilhører d-blokken.

spørsmål 2

Legg merke til litt informasjon om det kjemiske elementet rhenium, symbol Re:

• Smeltepunkt: 3185°C.
• Kokepunkt: 5596°C.
• Tetthet: 20,8 g.cm^-3.
• Overflod i jordskorpen: 1 mg/tonn.

Vurder informasjonen og kryss av for riktig alternativ.

A) Rhenium er et flyktig metall, som vises som en væske ved romtemperatur.

B) Når du legger et stykke rhenium i vann, flyter det.

C) Rhenium er et grunnstoff med stor overflod i jordskorpen.

D) Rheniums høye smeltepunkt gjør at det kan brukes i legeringer for å gi større termisk motstand.

Vedtak:

Alternativ D

Det høye smeltepunktet til rhenium forbedrer den termiske motstanden til metallegeringer, som kan utsettes for ekstreme varmeforhold. Rhenium har forresten det nest høyeste smeltepunktet blant metaller.

Av Stefano Araújo Novais
Kjemilærer