รีเนียม (Re): คุณสมบัติ แอปพลิเคชั่น ประวัติ

เธ รีเนียม เป็นโลหะ เลขอะตอม 75 ซึ่งต่ำกว่าแมงกานีสสองตำแหน่งในตารางธาตุ นั่นคือ ในกลุ่ม 7 ช่วงที่หก คือ ทำนายโดย Mendeleev ในปี 1869เมื่อเขาตีพิมพ์ตารางธาตุรุ่นแรกและค้นพบในปี พ.ศ. 2468 เท่านั้น หายากและพบได้ในธรรมชาติในตัวอย่างแร่โมลิบดีนัมขนาดเล็ก

ส่วนใหญ่ใช้รีเนียมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการกลั่นน้ำมันและใน โลหะผสม ประสิทธิภาพสูง ทนทานต่ออุณหภูมิได้ดี เนื่องจากเป็นโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูงเป็นอันดับสองใน ตารางธาตุ.

โลหะผสมดังกล่าวสามารถใช้ในการผลิตเทอร์โมคัปเปิล (เซ็นเซอร์สำหรับการวัดอุณหภูมิ) เส้นใยแฟลช ภาพถ่ายและในแมสสเปกโตรมิเตอร์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการตรวจจับ ระบุ และหาปริมาณโมเลกุลผ่าน มวลของคุณ

เรียนรู้เพิ่มเติม: Dubnium — ธาตุกัมมันตรังสีที่อยู่ในกลุ่มที่ 5 ของตารางธาตุ

สรุปรีเนียม

• รีเนียมเป็น มetal ซึ่ง Mendeleev ทำนายไว้ในปี 1869
• มีไม่มากนัก โดยมีเพียง 1 มก. ต่อตันของ เปลือกโลก.
• แสดงสถานะออกซิเดชันที่หลากหลายตั้งแต่ -1 ถึง +7
• มันถูกสกัดในเชิงพาณิชย์จากโมลิบดีไนต์
• มันถูกใช้ในซุปเปอร์อัลลอยด์ที่เป็นโลหะ ซึ่งมีส่วนร่วมในการผลิต เช่น ใบพัดกังหันของเครื่องบิน
• ชื่อแม่น้ำหมายถึงแม่น้ำไรน์ ซึ่งเป็นแหล่งน้ำที่สำคัญในทวีปยุโรป

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

คุณสมบัติของรีเนียม

• สัญลักษณ์: อีกครั้ง.
• เลขอะตอม: 75.
• มวลอะตอม: 186.207 คิว
• อิเล็กโตรเนกาติวีตี้: 1,9.
• จุดหลอมเหลว: 3185 องศาเซลเซียส
• จุดเดือด: 5596°ซ.
• ความหนาแน่น: 20.8 ก.ซม.^-3.
• การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์: [Xe] 6s² 5 วัน⁵.
• ชุดเคมี: กลุ่ม 7; โลหะทรานซิชันภายนอก บล็อก ง.

ลักษณะรีเนียม

รีเนียมเป็นโลหะสีเงิน-ขาวถือว่า หนึ่งในองค์ประกอบที่หายากที่สุดในโลก. คาดว่าความอุดมสมบูรณ์จะอยู่ในช่วง 1 ppb (ส่วนต่อพันล้านส่วน) เทียบเท่ากับรีเนียม 1 มก. สำหรับเปลือกโลกแต่ละตัน

ในทางเคมี รีเนียมมีความคล้ายคลึงกับ องค์ประกอบ เคมี ที่มีชื่อเสียงที่สุดในกลุ่มของเขา the แมงกานีสเช่น ใน สถานะออกซิเดชันที่หลากหลาย (เก้าในทั้งหมด) ซึ่งมีตั้งแต่ -1 ถึง +7

ตัวอย่างโลหะรีเนียมขนาดเล็ก

แม้จะมีปฏิกิริยาน้อยกว่าแมงกานีส รีเนียม เมื่อแบ่งอย่างประณีต is สามารถทนทุกข์ได้ การเผาไหม้ ต่อหน้า ออกซิเจนทำให้เกิดออกไซด์ที่เสถียร เช่น Re₂เธ₇, รีโอ₃ และ ReO₂. Rhenium heptoxide ซึ่งแตกต่างจากรูปแบบโลหะของธาตุนั้นค่อนข้างผันผวน

สามารถละลายในน้ำได้ HReO₄, กรดเพอร์เรมิก กรดดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นได้หากโลหะละลายในกรดออกซิไดซ์ เช่นเดียวกับกรณี กรด ไนตริก (HNO₃).

ลักษณะเฉพาะของรีเนียมก็คือ จุดหลอมเหลวสูงซึ่งถือเป็นตารางธาตุที่ใหญ่เป็นอันดับสองในบรรดาโลหะ รองจาก ทังสเตน. นอกจากนี้ยังเป็นโลหะของ จุดเดือดสูงสุดซึ่งเป็นทรัพย์สินที่ได้รับการสำรวจอย่างกว้างขวางในการใช้งาน

เรียนรู้เพิ่มเติม: กรดซัลฟูริก — กรดที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง

รีเนียมพบได้ที่ไหน?

รีเนียมโลหะจะไม่ค่อยเกิดขึ้นในธรรมชาติแม้ว่าจะมีการค้นพบหินอัคนีในยูเครนแล้วก็ตาม มีแร่ธาตุรีเนียมในรูปของ ซัลไฟด์เช่นเดียวกับกรณีของ reniita (ReS₂) ซึ่งตรวจพบแล้วในเขตภูเขาไฟ (fumarolas)

นอกจากนี้ยังมีรายงานแร่ธาตุที่อุดมไปด้วยรีเนียม ได้แก่ ทาร์เคียไนต์ ซัลไฟด์ผสมของรีเนียม ทองแดง เหล็ก และโมลิบดีนัม อย่างไรก็ตาม แร่ธาตุเหล่านี้ไม่มีองค์ประกอบที่มีนัยสำคัญทางเศรษฐกิจ

โมลิบดีไนต์แร่เป็นแหล่งหลักของรีเนียม

ดังนั้น แหล่งการค้าหลักของรีเนียมคือโมลิบดีไนต์โดยที่ปริมาณโลหะสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 1 ppm (ส่วนในหนึ่งล้านส่วน เทียบเท่ากับ 1 มก. ต่อแร่ธาตุหนึ่งกิโลกรัม) ถึง 2,000 ppm ในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อนของโมลิบดีไนต์ Re₂เธ₇ มันถูกสร้างขึ้น เนื่องจากความผันผวนนี้ ออกไซด์ สามารถเก็บได้ในปล่องไฟ ละลายในน้ำแล้วตกตะกอนในรูปของ KReO₄, perremato ของ โพแทสเซียม.

ตรวจสอบพอดคาสต์ของเรา: แข็งเหมือนเพชร - หมายความว่าอย่างไร?

แอปพลิเคชั่นรีเนียม

ตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1980 การใช้งานหลักของรีเนียมคือการผลิตซูเปอร์อัลลอย (โลหะผสมที่มีประสิทธิภาพสูง) ที่มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและในการผลิต ตัวเร่งปฏิกิริยา แพลตตินั่มรีเนียม (Pd-Re) superalloys เหล่านี้ที่ใช้รีเนียมถูกนำมาใช้สำหรับ การผลิตใบพัดกังหันสำหรับเครื่องยนต์เครื่องบินเจ็ท.

ใบพัดกังหันอาจมีรีเนียม

ในทางกลับกัน ตัวเร่งปฏิกิริยา Pd-Re ถูกใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีใน การผลิตน้ำมันเบนซินออกเทนสูงฟรีจาก กำมะถันในระหว่างขั้นตอนการปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยารีเนียมสามารถทนต่อการโจมตีทางเคมีโดย ไนโตรเจน, สารเรืองแสง และกำมะถันซึ่งทำให้สามารถนำมาใช้ในปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันในกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่างๆ

ในบรรดาการใช้งานเล็กน้อย รีเนียมสามารถสร้างโลหะผสมกับทังสเตนหรือโมลิบดีนัมสำหรับการใช้งานที่หลากหลายเช่น สิ่งประดิษฐ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์แฟลช หลอดสุญญากาศ หลอดเอ็กซ์เรย์ และเทอร์โมคัปเปิล, เซ็นเซอร์สำหรับวัดค่า อุณหภูมิซึ่งสามารถวัดได้ตั้งแต่ลบไม่กี่หมื่นถึงหลายพันองศาเซลเซียส

ตัวอย่างเทอร์โมคัปเปิล

ข้อควรระวังเกี่ยวกับรีเนียม

• มีรายงานว่าสารประกอบรีเนียมบางชนิดระคายเคืองต่อดวงตาและผิวหนัง เช่น รีเนียมเฮกซาฟลูออไรด์
• การทดลองกับสัตว์ทดลองพบว่ามีความเสี่ยงที่จะเกิดพังผืดในปอดจากการสูดดมฝุ่นรีเนียม
• ซัลไฟด์ Rhenium VII ติดไฟได้เองเมื่อสัมผัสกับอากาศ ปล่อยควันพิษ

อย่างไรก็ตามปริมาณรีเนียมในสิ่งแวดล้อมนั้นต่ำมากจน ความเสี่ยงยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ถึง พื้น และมนุษย์

ประวัติของรีเนียม

เมื่อเผยแพร่ตารางธาตุของเขาในปี 1869 Dmitri Mendeleev เว้นช่องว่างสองช่องสำหรับสององค์ประกอบที่จะค้นพบในกลุ่ม7. ต่อจากนั้น ช่องว่างเหล่านี้ถูกเติมด้วยธาตุ 43, เทคนีเชียม (Tc) และโดยองค์ประกอบ 75, รีเนียม (Re)

เธ รีเนียมถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2468เมื่อ Walter Noddack, Ida Tacke และ Otto Berg จัดการเพื่อให้ได้โลหะหนักเพียงกรัมเดียวหลังจากแปรรูปโมลิบดีไนต์ประมาณ 660 กิโลกรัมในเยอรมนีด้วยค่าใช้จ่ายสูง ชื่อ Rhenius หมายถึงคำว่า Rhenius ซึ่งเป็นชื่อภาษาละตินของแม่น้ำไรน์ที่มีชื่อเสียง ซึ่งไหลผ่านยุโรปจากเหนือจรดใต้

แบบฝึกหัดแก้ไขบนรีเนียม

คำถามที่ 1

รีเนียม สัญลักษณ์ Re เป็นโลหะหายากที่ Dmitri Mendeleev ทำนายถึงในปี 1869 การวิเคราะห์ตารางธาตุในปัจจุบันสามารถจำแนกรีเนียมเป็น:

ก) โลหะอัลคาไล

B) โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ

ค) อโลหะ

D) โลหะทรานซิชันภายนอก

E) โลหะทรานซิชันภายใน

ปณิธาน:

ทางเลือก D

รีเนียมอยู่ในกลุ่มที่ 7 ของตารางธาตุ นำโดยแมงกานีส ในตำแหน่งนี้ ควรจัดประเภทเป็นโลหะทรานซิชันภายนอก เนื่องจากเป็นของ d-block

คำถาม2

หมายเหตุข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีรีเนียมสัญลักษณ์ Re:

• จุดหลอมเหลว: 3185°C
• จุดเดือด: 5596°C
• ความหนาแน่น: 20.8 g.cm^-3.
• ความอุดมสมบูรณ์ของเปลือกโลก: 1 มก./ตัน

ประเมินข้อมูลและเลือกตัวเลือกที่ถูกต้อง

ก) รีเนียมเป็นโลหะระเหยง่าย ปรากฏเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง

B) เมื่อวางรีเนียมลงในน้ำจะลอยได้

C) รีเนียมเป็นองค์ประกอบของความอุดมสมบูรณ์อย่างมากในเปลือกโลก

D) จุดหลอมเหลวสูงของรีเนียมทำให้สามารถนำมาใช้ในโลหะผสมเพื่อให้มีความต้านทานความร้อนมากขึ้น

ปณิธาน:

ทางเลือก D

จุดหลอมเหลวสูงของรีเนียมช่วยเพิ่มความต้านทานความร้อนของโลหะผสม ซึ่งสามารถสัมผัสกับสภาวะความร้อนสูง รีเนียมมีจุดหลอมเหลวสูงเป็นอันดับสองในบรรดาโลหะ

โดย Stefano Araújo Novais
ครูสอนเคมี