РЕНИЙ

РЕНИЙ (Rhenium), Re, химич. элемент VII группы периодич. системы Менделеева, ат. н. 75, ат. м. 186,207. Светлосерый металл. В природном Р. два изотопа: стабильный ¹⁸⁵Re (37,07%) и слаборадиоактивный ¹⁸⁷Re (с периодом полураспада Т¹/₂ = 10¹¹ лет). В 1871 Д. И. Менделеев предсказал существование элемента с атомным весом 190 - аналога марганца - и назвал его "тримарганцем". В последующие годы появлялось много недостоверных сообщений об открытии этого элемента. Но лишь в 1925 нем. химики И. и В. Нод-дак обнаружили его спектральным методом в минерале колумбите. Название Р. происходит от лат. наименования реки Рейн (Rhenus) в Германии.

Распространение в природе. Р.- типичный рассеянный элемент. Среднее содержание его в земной коре 7*10^-8% по массе. Известны три минерала Р.- окисел, сульфид и суль-форенат меди CuReS₄ (минерал джез-казганит). Как примесь Р. встречается в минералах др. элементов; его повышенные концентрации отмечены в колумбитах, танталитах, цирконатах, минералах редких земель, сульфидах меди и особенно в молибдените MoS₂ (от 0,1 до 10^-5%). Связь Р. с молибденитом обусловлена изоморфизмом MoS₂ и ReS₂. Важный источник Р.- некоторые медные сульфидные концентраты (0,002- 0,005% Re).

Физич. и химич. свойства. Р. кристаллизуется в гексагональной плотноупакованной решётке (а = 2,760 А, с = 4,458 А). Атомный радиус 1,373 А, ионный радиус Re⁷⁺ 0,56 А. Плотность 21,03г/сл³; t_пл 3180 ± 20 ^оС, t_кип 5900 ^оС. Удельная теплоёмкость 153 дж/(кг -К), или 0,03653 кал/(г*град) (0-1200 ^оС). Термический коэффициент линейного расширения 6,7*10^-6 (20-500 °С). Удельное объёмное электрич. сопротивление 19,3X10^-6 ом*см (20 °С). Темп-pa перехода в состояние сверхпроводимости 1,699 К; работа выхода 4,80 эв, парамагнитен.

По тугоплавкости Р. уступает лишь вольфраму. В отличие от вольфрама, Р. пластичен в литом и рекристаллизован-ном состоянии и деформируется на холоду. Модуль упругости Р. 470 Гн/м², ила 47 000 кгс/мм (выше, чем у других металлов, за исключением Os и Ir). Это обусловливает высокое сопротивление деформации и быстрый наклёп при обработке давлением. Р. отличается высокой длит, прочностью при темп-рах 1000- 2000 "С.

У атома Re семь внешних электронов; конфигурация высших энергетич. уровней 5d⁵6s². На воздухе при обычной темп-ре Р. устойчив. Окисление металла с образованием окислов (ReO₃, Re₂O₇) наблюдается начиная с 300 °С и интенсивно протекает выше 600 °С. С водородом Р. не реагирует вплоть до темп-ры плавления. С азотом не взаимодействует вообще. Р., в отличие от других тугоплавких металлов, не образует карбидов. Фтор и хлор реагируют с Р. при нагревании с образованием ReF₆ и ReCl₅, с бромом и иодом металл непосредственно не взаимодействует. Пары серы при 700-800 °С дают с Р. сульфид ReS₂.

Р. не коррелирует в соляной и плавиковой кислотах любых концентраций на холоду и при нагревании до 100 ^oС. В азотной кислоте, горячей концентрированной серной кислоте, в перекиси водорода металл растворяется с образованием рениевой кислоты. В растворах щелочей при нагревании Р. медленно корродиру-ет, расплавленные щёлочи растворяют его быстро.

Для Р. известны все валентные состояния от +7 до -1, что обусловливает многочисленность и разнообразие его соединений. Наиболее устойчивы соединения семивалентного Р. Рениевый ангидрид ReО₇ - светло-жёлтое вещество, хорошо растворимое в воде. Рениевая кислота HReO₄ - бесцветная, сильная; сравнительно слабый окислитель (в отличие от марганцевой HMnO₄). При взаимодействии HReO₄ с щелочами, окислами или карбонатами металлов образуются её соли - перренаты. Соединения иных степеней окисления Р.- оранжево-красная трёхокись RеО₃, тёмно-коричневая двуокись ReO₂, легколетучие хлориды и оксихлориды Reds, ReOCl₄, ReO₃Cl и др.

Получение и применение. Осн. источником Р. служат молибдени-товые концентраты (с содержанием Re 0,01-0,04%) и медные концентраты нек-рых месторождений меди (с содержанием Re 0,002-0,003%). При окислит, обжиге молибденитовых концентратов (см. Молибден) Р. удаляется с печными газами в виде Re₂O₇ (trait 360 °С), к-рая концентрируется в продуктах пылеуловительных систем (шламах, растворах). На различных стадиях произ-ва черновой меди из концентратов Р. также удаляется с газами. Если печные газы направляются в произ-во серной кислоты, Р. концентрируется в промывной кислоте электрофильтров. Для извлечения Р. из пылей и шламов применяют выщелачивание слабой H₂SO₄ с добавкой окислителя - пиролюзита. Из полученных растворов, а также из промывной серной кислоты Р. извлекают сорбцией или экстракцией. Конечным продуктом является перренат аммония NH₄ReO₄. Восстанавливая его водородом, получают порошок Р., превращаемый затем в компактные заготовки методом порошковой металлургии. Применяют также плавку Р. в электроннолучевых печах. Как тугоплавкий металл Р., а также сплавы W с Re используют в произ-ве электронных приборов. Кроме того, из Р. и его сплавов с W изготавливают термопары для измерения темп-р до 2500 °С, электроконтакты и детали точных приборов. Сплавы Re с W, Мо, Та отличаются высокой жаропрочностью. Они применяются в авиа- и космич. технике. Р. и его соединения используются в качестве эффективных катализаторов при крекинге нефти.

Лит.: Д р у ц е И., Рений, пер. с англ., М., 1951; Лебедев К. Б., Рений, М., 1963; Савицкий Е. М., Тылкина М. А., Поварова К. Б., Сплавы рения, М., 1965; Труды III Всесоюзного совещания по проблеме рения, ч. 1 - 2, М., 1970. , А. Н. Зеликман.

Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»

РЕНИЙ

Синонимы слова "РЕНИЙ":

Смотреть что такое РЕНИЙ в других словарях:

Рекомендуем посмотреть: