Рениум: хэрэглээ ба шинж чанарууд

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-02 13:59

Рениум, түүний хэрэглээг доор авч үзэх болно, атомын индекс 75 (Re) дор химийн үелэх системийн элемент юм. Бодисын нэр нь Германы Рейн голоос гаралтай. Энэ металлыг нээсэн жил нь 1925 он. Эхний чухал багц материалыг 1928 онд олж авсан. Энэ элемент нь тогтвортой изотоптой сүүлчийн аналогт багтдаг. Рени нь өөрөө цагаан өнгөтэй металл бөгөөд нунтаг масс нь хар өнгөтэй байдаг. Хайлах, буцалгах температур нь Цельсийн +3186-аас +5596 градусын хооронд хэлбэлздэг. Энэ нь парамагнит шинж чанартай.

Онцлогууд

Ренийн хэрэглээ нь онцгой параметр, өндөр өртөгтэй тул тийм ч өргөн тархаагүй байна. +300 ° C-д метал идэвхтэй исэлдэж эхэлдэг бөгөөд энэ процесс нь температурын цаашдын өсөлтөөс хамаарна. Энэ элемент нь вольфрамаас илүү тогтвортой, устөрөгч, азоттой бараг харилцан үйлчлэлцдэггүй, зөвхөн шингээлтийг хангадаг.

Халах үед хлор, бром, фтортой урвал явагдана. Рений нь зөвхөн азотын хүчилд уусдаггүй бөгөөд мөнгөн устай харилцан үйлчлэхэд амальгам үүсдэг. Усан хэт ислийн найрлагатай урвалустөрөгч нь рений хүчил үүсэх шалтгаан болдог. Энэ элемент нь карбид үүсгэдэггүй галд тэсвэртэй металлын цорын ганц элемент юм. Рений хэрэглээ нь биохимийн судалгаанд оролцдоггүй. Түүний бүх боломжит үр нөлөөний талаар бага мэдээлэл байна. Найдвартай баримтуудын дунд - амьд организмд хоруу чанар, хоруу чанар.

Үйлдвэрлэл

Рени бол нэн ховор металл юм. Байгальд энэ нь ихэвчлэн вольфрам, молибдентэй хослуулан олддог. Түүнчлэн, хүснэгтэд байгаа хөршүүдийн ашигт малтмалын ордуудад хольцууд байдаг. Рениумыг ихэвчлэн молибдений ордуудаас холбогдох олборлолтоор олборлодог.

Үүнээс гадна уг элементийг ордын ойролцоох казах суурингийн нэрээр нэрлэгдсэн байгалийн нэн ховор эрдэс болох жезказганитаас гаргаж авдаг. Рениумыг пирит, циркони, колумбит зэргээс тусгаарлаж болно.

Метал нь дэлхий даяар маш бага концентрацитай тархсан. Маш их хэмжээгээр олддог алдартай уул уурхайн газруудын нэг бол Оросын Курилын Итуруп арал юм. Тус ордыг 1992 онд нээжээ. Энд металыг молибдентэй төстэй бүтэц хэлбэрээр үзүүлэв (ReS_2).

Уурхайг унтаа галт уулын орой дээр байрлах жижиг тавцан дээр явуулдаг. Тэнд дулааны рашаан идэвхтэй байгаа нь ордын хэмжээ өргөжин тэлж байгааг илтгэж байгаа бөгөөд урьдчилсан тооцоогоор жилд 37 тонн орчим энэ металлыг ялгаруулдаг.

Хоёр дахь том орд нь рений ордод тохиромжтой гэж тооцогддогүйлдвэрийн элементийн олборлолт. Энэ нь Финландад байрладаг бөгөөд Хитура гэж нэрлэгддэг. Тэнд металыг өөр ашигт малтмал болох таркянитаас гаргаж авдаг.

Хүлээн авах

Ренийг анхдагч түүхий эдийг боловсруулж гаргаж авдаг бөгөөд анхандаа энэ материалын бага хувьтай байдаг. Ихэнхдээ энэ элементийг зэс, молибдений сульфидээс гаргаж авдаг. Рений хайлшийг хайлуулж, хувиргаж, шатаасан хүдэртэй ажиллахад ашигладаг пирометаллургийн эмчилгээ хийдэг.

Хэт их хайлах температур нь илүү өндөр исэл Re-207 авах боломжтой болгодог бөгөөд үүнийг тусгай барих төхөөрөмжид хадгалдаг. Элементийн нэг хэсэг нь галласны дараа тортогт суурьших тохиолдол гардаг. Энэ бодисоос устөрөгчийн тусламжтайгаар цэвэр материалыг авч болно. Дараа нь үүссэн нунтаг бодисыг рений ембүү рүү шууд хайлуулна. Тухайн элементийг олборлоход хүдэр ашиглах нь царцсан дахь тунадас дагалддаг. Цаашид энэ найрлагыг хувиргаснаар тодорхой хийн нөлөөгөөр рениийг тусгаарлах боломжтой.

Технологийн мөчүүд

Ренийн шинж чанар болон хүхрийн хүчлийг хэрэглэснээр үйлдвэрлэлийн явцад хүссэн концентрацид хүрэх боломжтой. Тусгай цэвэршүүлэх аргуудаар дамжсаны дараа хүдрээс цэвэр элементийг тусгаарлах боломжтой.

Энэ арга нь тийм ч үр дүнтэй биш, цэвэр бүтээгдэхүүний гарц 65%-иас ихгүй байна. Энэ үзүүлэлт хүдэрт агуулагдах металлын агууламжаас хамаарч янз бүр байна. Үүний үндсэн дээр шинжлэх ухааныүйлдвэрлэлийн илүү дэвшилтэт, өөр аргуудыг тодорхойлох судалгаа.

Орчин үеийн технологи нь зохиомлоор олж авсан рений шинж чанарыг оновчтой болгох боломжийг олгодог. Энэ уусмал нь хүчиллэг биш харин усан уусмалыг ашиглах боломжийг олгодог. Энэ нь цэвэрлэх явцад илүү их цэвэр металл авах боломжтой болгодог.

Програм

Эхлээд тухайн элементийн гол шинж чанаруудыг анхаарч үзээрэй, үүнд онцгой ач холбогдол өгдөг:

• Галд тэсвэртэй.
• Зэврэлтэнд хамгийн бага өртөх.
• Химийн бодис болон хүчилд өртөх үед хэв гажилтгүй.

Энэ металлын үнэ туйлын өндөр тул ихэвчлэн ховор тохиолдолд хэрэглэдэг. Энэ элементийн хэрэглээний гол талбар нь пуужин, нисэхийн үйлдвэрлэлд ашиглагддаг төрөл бүрийн металлаар халуунд тэсвэртэй хайлш үйлдвэрлэх явдал юм. Дүрмээр бол рениумыг дуунаас хурдан сөнөөгч онгоцны сэлбэг хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Ийм нэгдлүүдэд хамгийн багадаа 6%-ийн металл орно.

Ийм эх сурвалж нь тийрэлтэт эрчим хүчний нэгжийг бий болгох үндсэн хэрэгсэл болж хувирав. Үүний зэрэгцээ материалыг цэрэг-стратегийн нөөцөд тооцож эхлэв. Тусгайлан хангасан дулааны хосууд нь асар том хязгаарт температурыг хэмжих боломжийг олгодог. Энэ элемент нь ихэнх нэгтгэсэн металлын ашиглалтын хугацааг уртасгах боломжийг олгодог. Ашиглалтын талаар дээр дурдсан ренийээс пүршийг нарийн төхөөрөмж, цагаан алт металл, спектрометр, даралт хэмжигч зэрэгт мөн хийдэг.

Хэрэвилүү нарийвчлалтай, рений бүрсэн вольфрамыг ашигладаг. Химийн дайралтанд тэсвэртэй тул энэ металл нь хүчиллэг болон шүлтлэг орчныг хамгаалах хамгаалалтын бүрхүүлд багтсан болно.

Сонирхолтой баримтууд

Рениумыг мөн тусгай холбоо барихад ашигладаг. Тэд богино залгааны үед өөрийгөө цэвэрлэх шинж чанартай байдаг. Энгийн металл дээр исэл үлддэг бөгөөд энэ нь гүйдэл дамжуулахыг зөвшөөрдөггүй. Гүйдэл нь рений хайлшаар дамжин өнгөрдөг боловч ямар ч ул мөр үлдээдэггүй. Үүнтэй холбогдуулан энэ металлаар хийсэн контактууд нь удаан эдэлгээтэй байдаг.

Рений хэрэглээний хамгийн чухал тал бол бензин түлшний тодорхой бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үйлдвэрлэхэд тусалдаг катализаторыг бий болгоход ашиглах боломж байв. Нефтийн бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлд химийн элемент ашиглах боломж нь холбогдох зах зээл дээрх эрэлтийг хэд дахин нэмэгдүүлэхэд хүргэсэн. Дэлхий нийт энэ өвөрмөц материалыг маш их сонирхож байна.

Хувьцаа

Дэлхийн рений нөөц зөвхөн молибден, зэсийн ордод 13 мянган тонноос багагүй байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. Эдгээр нь металлургийн үйлдвэрлэлийн энэ бүрэлдэхүүн хэсгийн гол эх үүсвэр юм. Дэлхий дээрх бүх рений 2/3-аас илүү нь ийм тохиргоонд байдаг. Үлдсэн гуравны нэг нь хоёрдогч үлдэгдэл юм. Хэрэв бид нөөцийн бүх тооцоог нэг хуваагч болгон бууруулбал хамгийн багадаа гурван зуун жил хангалттай байх ёстой. Эрдэмтдийн тооцоололд дахин боловсруулалтыг анхаарч үзээгүй. Үүнтэй төстэйтөслүүд удаан хугацаанд боловсруулагдсан, зарим нь үнэ цэнийг нь баталсан.

Зардал

Ихэнх ангиллын бүтээгдэхүүний үнэ нь тухайн бүтээгдэхүүний бэлэн байдал, эрэлтээс хамаарч бүрддэг. Рени зэрэг бүрэлдэхүүн хэсэг нь дэлхийн хамгийн үнэтэй металлуудын нэг тул үйлдвэрлэгч бүр үүнийг төлж чадахгүй, гэхдээ энэ нь үнэтэй хэрэглээний зардлыг нөхөх боломжийг олгодог өвөрмөц шинж чанартай байдаг. Үүний зэрэгцээ рени нь бусад металлд байдаггүй параметрүүдтэй байдаг. Сансрын болон нисэхийн бүтцийг бий болгохын тулд түүний шинж чанарууд нь хамгийн тохиромжтой. Энэ өвөрмөц материалын бүх үзүүлэлтэд нийцэж байгаа хэдий ч рений үнэ өндөр байгаа нь гайхах зүйл биш юм.

2011 онд аль хэдийн рений дундаж өртөг нэг грамм нь 4.5 ам.доллар байсан. Улмаар үнэ буурах хандлага ажиглагдаагүй. Ихэнхдээ эцсийн өртөг нь металыг цэвэршүүлэх зэргээс хамаардаг. Материалын үнэ хэдэн мянган доллар ба түүнээс дээш хүрч болно.

Нээлтийн түүх

Энэ элементийг 1925 онд Германы химич Эад, Уолтер Ноддак нар нээжээ. Тэд Сименс, Шейк группын лабораторид Колумбиспектр анализыг ашиглан судалгаа хийсэн. Энэ үйл явдлын дараа Нюрнберг хотод болсон Германы химичүүдийн уулзалтад холбогдох илтгэл тавигдав. Жилийн дараа эрдэмтдийн баг молибденээс эхний хоёр миллиграмм рений ялгаж гаргажээ.

Харьцангуй цэвэр хэлбэрээр элементийг зөвхөн 1928 онд олж авсан. Авахын тулдНэг миллиграмм бодис нь 600 гаруй кг Норвегийн молибденийг боловсруулах ёстой байв. Энэ металлын үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэл мөн Германд эхэлсэн (1930). Боловсруулах үйлдвэрүүдийн хүчин чадал нь жилд 120 кг металл авах боломжтой болсон. Тухайн үед энэ нь дэлхийн зах зээлд рений хэрэгцээг бүрэн хангаж байв. Америкт 1943 онд баяжуулсан молибденийг боловсруулах замаар үйлдвэрлэлийн анхны 4.5 кг өвөрмөц металлыг гаргаж авсан. Энэ элемент нь тогтвортой изотоптой хамгийн сүүлд нээгдсэн металл болсон юм. Өмнө нь олж илрүүлсэн бусад бүх аналогууд, түүний дотор зохиомлоор ийм шинж чанартай байгаагүй.

Байгалийн нөөц

Өнөөдрийн байдлаар тухайн металлын байгалийн нөөцийн дагуу ордуудын жагсаалтыг дараах дарааллаар байрлуулж болно:

• Чилийн уурхай.
• Америкийн Нэгдсэн Улс.
• Итуруп арал, жилд 20 тонн хүртэл орд (галт уулын хийн дэлбэрэлт хэлбэрээр) гэж тооцогддог.

ОХУ-д хагас элементийн устөрөгчийн төрлийн ордуудыг порфирийн зэс, зэс-молибдены хүдэр олборлох хамгийн их боломжтой газар гэж үнэлдэг. Мэргэжилтнүүдийн урьдчилсан тооцоогоор Орос дахь рений ордын хэмжээ 2900 тонн (улсын нөөцийн 76%) байдаг. Эдгээр ордуудын арслангийн хувь нь Москва мужийн нүүрсний сав газарт (82%) оршдог. Нөөцийн хувьд дараагийн газар бол Рязань мужийн Брикетно-Желтухинскийн сав газар юм.

Үр дүн

Рениум нь химийн элемент юмөвөрмөц шинж чанартай ховор металлын бүлэгт хамаарна. Түүний шинж чанар, олборлох газар, хамрах хүрээг дээр дурдсан болно.