Renium: aplikasi dan properti

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-02 13:57

Renium, penerapannya akan dibahas di bawah ini, adalah unsur dari tabel periodik kimia di bawah indeks atom 75 (Re). Nama zat tersebut berasal dari sungai Rhine di Jerman. Tahun penemuan logam ini adalah 1925. Kumpulan material pertama yang signifikan diperoleh pada tahun 1928. Elemen ini termasuk analog terakhir dengan isotop stabil. Dengan sendirinya, renium adalah logam dengan warna putih, dan massa bubuknya berwarna hitam. Titik leleh dan titik didih berkisar antara +3186 hingga +5596 derajat Celcius. Ini memiliki karakteristik paramagnetik.

Fitur

Penggunaan renium tidak begitu luas karena parameternya yang luar biasa dan biayanya yang tinggi. Pada +300 °C, logam mulai aktif mengalami oksidasi, yang prosesnya tergantung pada peningkatan suhu lebih lanjut. Unsur ini lebih stabil daripada tungsten, praktis tidak berinteraksi dengan hidrogen dan nitrogen, hanya menyediakan adsorpsi.

Saat dipanaskan, reaksi dengan klorin, brom dan fluor dicatat. Renium tidak hanya larut dalam asam nitrat, dan ketika berinteraksi dengan merkuri, amalgam terbentuk. Reaksi dengan komposisi peroksida berairhidrogen menyebabkan pembentukan asam renium. Unsur ini adalah satu-satunya di antara logam tahan api yang tidak membentuk karbida. Penggunaan renium tidak memiliki partisipasi dalam biokimia. Ada sedikit informasi yang tersedia tentang semua kemungkinan efeknya. Di antara fakta yang dapat dipercaya - toksisitas dan toksisitas terhadap organisme hidup.

Produksi

Renium adalah logam yang sangat langka. Di alam, paling sering ditemukan dalam kombinasi dengan tungsten dan molibdenum. Selain itu, pengotor hadir dalam deposit mineral tetangganya di tabel. Renium sebagian besar ditambang dari deposit molibdenum melalui ekstraksi terkait.

Selain itu, elemen yang dimaksud diekstraksi dari dzhezkazganite, mineral alami yang sangat langka, yang dinamai berdasarkan pemukiman Kazakh di dekat deposit. Renium juga dapat diisolasi dari pirit, zirkonium, kolumbit.

Logam ini tersebar di seluruh dunia dalam konsentrasi yang dapat diabaikan. Di antara lokasi penambangan yang diketahui, di mana ditemukan dalam jumlah yang signifikan, adalah Pulau Kuril Iturup di Rusia. Deposit tersebut ditemukan pada tahun 1992. Di sini logam disajikan dalam bentuk struktur yang mirip dengan molibdenum (ReS_2).

Penambangan dilakukan pada platform kecil yang terletak di atas gunung berapi yang tidak aktif. Mata air panas aktif di sana, yang menunjukkan perluasan deposit, yang menurut perkiraan awal, memancarkan sekitar 37 ton logam ini per tahun.

Deposit terbesar kedua dianggap sebagai deposit renium yang cocok untukekstraksi elemen industri. Terletak di Finlandia dan disebut Hitura. Di sana, logam diekstraksi dari mineral lain - tarkyanite.

Terima

Renium diperoleh dengan mengolah bahan baku primer, yang awalnya memiliki persentase rendah dari bahan ini. Paling sering, elemen diekstraksi dari tembaga dan molibdenum sulfida. Paduan renium mengalami perlakuan pirometalurgi, yang digunakan saat bekerja dengan bijih yang dilebur, diubah, dan dipanggang.

Suhu leleh yang berlebihan memungkinkan untuk memperoleh oksida Re-207 yang lebih tinggi, yang ditahan oleh perangkat perangkap khusus. Kebetulan bagian dari elemen mengendap dalam jelaga setelah ditembakkan. Bahan murni dapat diperoleh dari zat ini dengan bantuan hidrogen. Kemudian zat bubuk yang dihasilkan dilebur langsung ke dalam renium ingot. Penggunaan bijih untuk ekstraksi unsur tersebut disertai dengan munculnya sedimen dalam matte. Konversi lebih lanjut dari komposisi ini memungkinkan isolasi renium melalui paparan gas tertentu.

Momen teknologi

Hal ini dimungkinkan untuk mencapai konsentrasi yang diinginkan selama produksi karena sifat renium dan penggunaan asam sulfat. Setelah melewati metode pemurnian khusus, adalah mungkin untuk mengisolasi elemen murni dari bijih.

Metode ini tidak terlalu produktif, hasil produk murni tidak lebih dari 65%. Indikator ini bervariasi tergantung pada kandungan logam dalam bijih. Atas dasar ini, ilmiahpenelitian untuk mengidentifikasi metode produksi yang lebih maju dan alternatif.

Teknologi modern memungkinkan untuk mengoptimalkan sifat-sifat renium yang diperoleh secara artifisial. Larutan ini memungkinkan penggunaan larutan berair sebagai pengganti larutan asam. Hal ini memungkinkan untuk menangkap lebih banyak logam murni secara signifikan selama pembersihan.

Aplikasi

Pertama, pertimbangkan karakteristik utama dari elemen yang dimaksud, yang sangat dihargai:

• Refractoriness.
• Paparan minimal terhadap korosi.
• Tidak ada deformasi saat terkena bahan kimia dan asam.

Karena harga logam ini sangat tinggi, logam ini digunakan terutama dalam kasus yang jarang terjadi. Area utama penerapan elemen ini adalah produksi paduan tahan panas dengan berbagai logam, yang digunakan dalam konstruksi roket dan industri penerbangan. Biasanya, renium digunakan untuk produksi suku cadang untuk pesawat tempur supersonik. Senyawa tersebut mencakup setidaknya 6% logam.

Sumber seperti itu dengan cepat berubah menjadi alat utama untuk membuat unit tenaga jet. Pada saat yang sama, bahan tersebut mulai dianggap sebagai cadangan strategis militer. Pasangan termal yang disediakan secara khusus memungkinkan untuk mengukur suhu dalam rentang yang sangat besar. Elemen yang dimaksud memungkinkan untuk memperpanjang masa pakai sebagian besar logam agregat. Dari renium, yang kegunaannya dibahas di atas, juga dibuat pegas untuk peralatan presisi, logam platina, spektrometer, pengukur tekanan.

Jikalebih tepatnya, menggunakan tungsten berlapis renium. Karena ketahanannya terhadap serangan kimia, logam ini termasuk dalam lapisan pelindung terhadap lingkungan asam dan basa.

Fakta menarik

Renium juga digunakan untuk membuat kontak khusus. Mereka memiliki sifat membersihkan sendiri jika terjadi korsleting. Pada logam biasa, oksida tetap ada, yang tidak memungkinkan aliran arus. Arus juga melewati paduan renium, tetapi tidak meninggalkan jejak di belakangnya. Dalam hal ini, kontak yang terbuat dari logam ini memiliki masa pakai yang lama.

Aspek terpenting dari penggunaan renium adalah kemungkinan penggunaannya untuk membuat katalis yang membantu menghasilkan komponen tertentu dari bahan bakar bensin. Kemungkinan menggunakan unsur kimia dalam industri produk minyak menyebabkan peningkatan permintaan di pasar yang sesuai beberapa kali. Dunia sangat tertarik dengan materi unik ini.

Saham

Perlu dicatat bahwa stok renium dunia setidaknya 13 ribu ton hanya dalam deposit molibdenum dan tembaga. Mereka adalah sumber utama komponen ini dalam industri metalurgi. Lebih dari 2/3 dari semua renium di planet ini ditemukan dalam konfigurasi seperti itu. Sepertiga sisanya adalah residu sekunder. Jika kita mengurangi semua perhitungan cadangan menjadi satu penyebut, itu harus cukup untuk setidaknya tiga ratus tahun. Dalam perhitungan para ilmuwan, daur ulang tidak diperhitungkan. Serupaproyek telah dikembangkan untuk waktu yang lama, beberapa di antaranya telah terbukti nilainya.

Biaya

Harga produk di sebagian besar kategori dibentuk oleh ketersediaan dan permintaan produk. Komponen seperti renium adalah salah satu logam paling mahal di dunia, sehingga tidak setiap produsen mampu membelinya, meskipun memiliki sifat unik yang memungkinkan untuk mengimbangi biaya penggunaannya yang mahal. Pada saat yang sama, renium memiliki parameter yang tidak dimiliki logam lain. Untuk pembuatan ruang dan struktur penerbangan, karakteristiknya ideal. Tidak mengherankan bahwa harga renium tinggi, meskipun sesuai dengan semua indikator karakteristik bahan unik ini.

Sudah pada tahun 2011, harga rata-rata renium adalah sekitar 4,5 dolar AS per gram. Selanjutnya, tidak ada tren penurunan harga yang diamati. Seringkali biaya akhir tergantung pada tingkat pemurnian logam. Harga bahannya bisa mencapai ribuan dolar atau lebih.

Riwayat penemuan

Elemen ini ditemukan oleh ahli kimia Jerman Ead dan W alter Noddack pada tahun 1925. Mereka melakukan penelitian dengan menggunakan analisis columbspectral di laboratorium kelompok Siemens dan Shake. Setelah acara ini, laporan terkait diadakan pada pertemuan ahli kimia Jerman di Nuremberg. Setahun kemudian, tim ilmuwan mengisolasi dua miligram renium pertama dari molibdenum.

Dalam bentuk yang relatif murni, unsur ini diperoleh hanya pada tahun 1928. Untuk mendapatkansatu miligram zat harus memproses lebih dari 600 kilogram molibdenum Norwegia. Produksi industri logam ini juga dimulai di Jerman (1930). Kapasitas pabrik pengolahan memungkinkan untuk memperoleh sekitar 120 kg logam per tahun. Pada saat itu, ini sepenuhnya memenuhi kebutuhan renium di seluruh pasar dunia. Di Amerika, 4,5 kg industri pertama dari logam unik diperoleh pada tahun 1943 dengan memproses molibdenum pekat. Unsur inilah yang menjadi logam terakhir yang ditemukan dengan isotop stabil. Semua analog lain yang ditemukan sebelumnya, termasuk secara artifisial, tidak memiliki sifat seperti itu.

Cagar alam

Hingga saat ini, menurut cadangan alam logam yang bersangkutan, daftar simpanan dapat disusun dengan urutan sebagai berikut:

• Tambang Chili.
• Amerika Serikat.
• Pulau Iturup, di mana endapan diperkirakan mencapai 20 ton per tahun (dalam bentuk letusan gas vulkanik).

Di Federasi Rusia, deposit tipe hidrogen setengah elemen dinilai sebagai situs yang memiliki potensi maksimum untuk bijih tembaga porfiri dan tembaga-molibdenum. Secara total, menurut perkiraan para ahli, deposit renium di Rusia berjumlah 2.900 ton (76% dari sumber daya negara). Bagian terbesar dari deposit ini terletak di cekungan batubara wilayah Moskow (82%). Bidang cadangan berikutnya adalah cekungan Briketno-Zheltukhinsky di wilayah Ryazan.

Hasil

Renium adalah unsur kimia yangtermasuk dalam kelompok logam langka dengan karakteristik yang unik. Sifatnya, tempat ekstraksi, ruang lingkup dijelaskan di atas.