Ren (pierwiastek)

Ren
	wolfram ← ren → osm
	Wygląd
	srebrzystobiały
	; Widmo emisyjne renu
	Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	ren, Re, 75; (łac. rhenium)
Grupa, okres, blok	7 (VIIB), 6, d
Stopień utlenienia	±I, II, III, IV, V, VI, VII
Właściwości metaliczne	metal przejściowy
Właściwości tlenków	średnio kwasowe
Masa atomowa	186,21 ± 0,01
Stan skupienia	stały
Gęstość	21020 kg/m³
Temperatura topnienia	3185 °C
Temperatura wrzenia	5596 °C
Numer CAS	7440-15-5
PubChem	23947
Właściwości atomowe
Promień; • atomowy; • walencyjny	; 135 (188) pm; 159 pm
Konfiguracja elektronowa	[Xe]4f145d56s2
Zapełnienie powłok	2, 8, 18, 32, 13, 2; (wizualizacja powłok)
Elektroujemność; • w skali Paulinga; • w skali Allreda	; 1,9; 1,46
Potencjały jonizacyjne	I 760 kJ/mol; II 1260 kJ/mol; III 2510 kJ/mol
Właściwości fizyczne
Ciepło parowania	715 kJ/mol
Ciepło topnienia	33,2 kJ/mol
Ciśnienie pary nasyconej	3,24 Pa (3453 K)
Konduktywność	5,42×106 S/m
Ciepło właściwe	137 J/(kg·K)
Przewodność cieplna	47,9 W/(m·K)
Układ krystalograficzny	heksagonalny
Twardość; • w skali Mohsa	; 7
Prędkość dźwięku	4700 m/s (293,15 K)
Objętość molowa	8,86×10−6 m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy
Niebezpieczeństwa
	Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2011-10-05]
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Na podstawie podanej karty charakterystyki
Niebezpieczeństwo
Zwroty H	H228
Zwroty P	P210
	NFPA 704
Na podstawie; podanego źródła	0 0 3
Numer RTECS	VI0780000
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Ren (Re, łac. rhenium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych. Zaliczany jest do metali szlachetnych. Nazwa pochodzi od rzeki Ren.

Istnienia tego pierwiastka metodami spektroskopowymi dowiedli Walter Noddack, Ida Tacke i Otto Berg w 1925 roku.

W formie czystej jest srebrzystym błyszczącym metalem o dużej twardości. Metaliczny ren przypomina platynę (gęstość 21,09 g/cm³). Po wyżarzeniu staje się miękki i kowalny. Uszlachetnia stopy metali, znacząco zwiększając ich twardość i odporność na korozję. Roztwarza się tylko w kwasach utleniających: kwasie azotowym i gorącym, stężonym kwasie siarkowym.

Ren występuje w skorupie ziemskiej w ilości 4×10⁻⁴ ppm, wyłącznie w stanie rozproszonym, głównie w molibdenicie, kolumbicie i łupkach miedzionośnych.

Związki

Ren, w porównaniu do manganu, tworzy trwalsze związki na wyższych, a mniej trwałe na niższych stopniach utleniania. Znane są 4 tlenki: czarny ReO
2, niebieski Re
2O
5, czerwony ReO
3 i żółty Re
2O
7, przy czym ten ostatni powstaje w wyniku ogrzewania renu na powietrzu i stanowi końcowy produkt utleniania tego pierwiastka. Jest on związkiem trwałym i jest słabym utleniaczem (w przeciwieństwie do Mn
2O
7, który jest mocnym utleniaczem). Ponadto znany jest nietrwały czarny uwodniony tlenek renu(III), Re
2O
3·2H
2O. Tlenek renu(VI), ReO
3, jest jedynym trwałym tlenkiem manganowców na VI stopniu utlenienia. Powstaje podczas ogrzewania tlenku renu(VII) z metalicznym renem lub przez jego redukcję za pomocą CO.

Tlenek renu(VII) tworzy z wodą silny kwas nadrenowy. Jego sole stanowią punkt wyjścia do całej chemii renu.

Tlenek renu(VI) jest mało reaktywny. Nie reaguje ani z wodą, ani z roztworami kwasów i zasad. Po stopieniu z NaOH daje nietrwały renian(VI) sodu, Na
2ReO
4. W podobnej reakcji z tlenku renu(IV) można otrzymać również nietrwały renian(IV) sodu, Na
2ReO
3.

Z siarką ren tworzy dwa siarczki: Re
2S
7 i ReS
2. W połączeniach z fluorowcami ren występuje na stopniach utlenienia III – VII. Znane są: ReI
3, ReBr
3, ReCl
3, ReI
4, ReBr
4, ReCl
4, ReF
4, ReBr
5, ReCl
5, ReF
5, ReCl
6, ReF
6 oraz ReF
7, który jest jedynym znanym halogenkiem metalu przejściowego na VII stopniu utlenienia.

Zastosowanie

jako składnik superstopów odpornych na pełzanie w wysokich temperaturach;
- w przemyśle lotniczym (monokrystaliczne łopatki silników odrzutowych, turbiny silników i osłony pojazdów, wykonywane z nadstopów na bazie niklu, zawierających od 3 do 6% renu);
- w przemyśle zbrojeniowym (rdzenie do pocisków przeciwpancernych);
- do produkcji termopar, elementów grzewczych, styków elektrycznych, elektrod, elektromagnesów, lamp próżniowych i rentgenowskich, żarówek błyskowych, powłok metalicznych;
jako katalizator w takich reakcjach jak: metateza, epoksydacja (metylotrioksoren), dihydroksylacja, m.in. w produkcji wysokooktanowych benzyn bezołowiowych;
w medycynie – w radioizotopowej synowektomii (RSO), polegającej na niszczeniu zapalnie zmienionej błony maziowej promieniowaniem beta emitowanym przez izotop 186
Re.

Technologia i proces produkcyjny

Ren pozyskuje się zazwyczaj z rud manganu. Podczas ich prażenia na powietrzu związki renu przekształcają się w lotny Re
2O
7 (temperatura wrzenia 360 °C), kondensujący w postaci pyłu. Przetwarza się go w nadrenian amonu, NH
4ReO
4 (APR, z ang. ammonium perrhenate) i redukuje za pomocą wodoru.

W Polsce technologię pozyskiwania związków renu ze ścieków z huty miedzi opracowano w KGHM Ecoren i Instytucie Metali Nieżelaznych w Gliwicach. Metoda wykorzystuje technologie hydrometalurgiczne – otrzymywanie metali z rud, koncentratów i innych surowców za pomocą roztworów odpowiednio dobranych związków chemicznych.

W Legnicy działa jedyna fabryka w Europie produkująca ren metaliczny pozyskiwany z własnych źródeł.

Technologia składa się z dwóch zasadniczych części, realizowanych w oddzielnych instalacjach. W początkowej fazie ściek jest filtrowany, a następnie przepuszcza się go przez kolumny wypełnione żywicą jonowymienną. W nich odbywa się „wyłapywanie” jonów renu. Następnie ren jest wymywany. Wzbogacony roztwór (eluat renowy) stanowi surowiec do produkcji nadrenianu amonu, a w dalszej kolejności metalicznego renu.

Rynek

Światowe zasoby renu szacuje się na maks. 17 tys. ton, największe występują w Chile, USA, Kanadzie, Kazachstanie, Rosji, Uzbekistanie i Peru. W Polsce ren występuje jako domieszka w złożach miedzi w okolicach Lubina. Największym producentem renu jest firma Molymet z Chile (w 2007 uzyskała ponad 20 ton), zaraz za nią Phelps Dodge ze Stanów Zjednoczonych oraz Kazakhmys z Kazachstanu. W Europie jedynym producentem renu z własnych źródeł jest polska spółka KGHM Metraco (do roku 2014 KGHM Ecoren), która zajmuje czwarte miejsce wśród globalnych potentatów.

Cena średnia renu metalicznego od 1991 r.

W tym miejscu powinien znaleźć się wykres. Z przyczyn technicznych nie może zostać wyświetlony. Więcej informacji

Najistotniejsze produkty handlowe renu to metal i APR. W pierwszych 2 dekadach XXI w. ceny renu ulegały znaczącym zmianom. Przez pierwsze 5 lat oscylowały one wokół 1000 USD/kg, po czym zaczęły wzrastać, dochodząc do 4000 USD/kg w 2012 r. Następnie zaczął się ich spadek do poprzedniego poziomu. W efekcie nastąpiło zamknięcie wielu zakładów odzyskujących ren w procesie recyklingu oraz zakładów produkujących ten metal

Uwagi

↑ Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang. abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi 186,207 ± 0,001 (patrz: Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.)). W dostępnych komercyjnie produktach mogą występować znaczne odchylenia masy atomowej od podanej, z uwagi na zmianę składu izotopowego w rezultacie nieznanego bądź niezamierzonego frakcjonowania izotopowego (patrz: Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.)). Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność (patrz: Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.)).

Przypisy

↑ ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
1 2 David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-29, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
↑ Rhenium (nr 204188) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-05]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
1 2 3 4 5 6 7 AdamA. Bielański AdamA., Podstawy chemii nieorganicznej, wyd. 5, Warszawa: PWN, 2002, s. 916, ISBN 83-01-13654-5 .
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Norman N.N.N. Greenwood Norman N.N.N., AlanA. Earnshaw AlanA., Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 1043–1049, ISBN 0-7506-3365-4 (ang.).
↑ TomaszT. Majewski TomaszT., Badanie procesów modyfikacji plazmowej proszków W i Re oraz mieszanek W–Re, 2011 .
1 2 3 Mineral Commodity Summaries, U.S. Geological Survey, 2021, DOI: 10.3133/mcs2021 [dostęp 2022-03-10] (ang.).
↑ Ren. Technologia i proces produkcyjny [online], KGHM Ecoren, 9 października 2011 [dostęp 2022-03-10] [zarchiwizowane z adresu 2011-10-09] .
↑ Rhenium: Son Of Moly [online], Hard Assets Investor [dostęp 2009-08-04] [zarchiwizowane z adresu 2013-04-26] .
↑ Dwa lata działalności KGHM Metraco, Metale.org
1 2 Mineral Commodity Summaries [online], U.S. Geological Survey [dostęp 2022-03-10] (ang.).

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[1] Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang. abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi 186,207 ± 0,001 (patrz: Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.)). W dostępnych komercyjnie produktach mogą występować znaczne odchylenia masy atomowej od podanej, z uwagi na zmianę składu izotopowego w rezultacie nieznanego bądź niezamierzonego frakcjonowania izotopowego (patrz: Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.)). Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność (patrz: Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.)).

[CIAAW-2] ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).

[CRC-3] 1 2 David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-29, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).

[Aldrich-US-4] Rhenium (nr 204188) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-05]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)

[Bielanski-5] 1 2 3 4 5 6 7 AdamA. Bielański AdamA., Podstawy chemii nieorganicznej, wyd. 5, Warszawa: PWN, 2002, s. 916, ISBN 83-01-13654-5 .

[GE1997-6] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Norman N.N.N. Greenwood Norman N.N.N., AlanA. Earnshaw AlanA., Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 1043–1049, ISBN 0-7506-3365-4 (ang.).

[7] TomaszT. Majewski TomaszT., Badanie procesów modyfikacji plazmowej proszków W i Re oraz mieszanek W–Re, 2011 .

[mcs2021-8] 1 2 3 Mineral Commodity Summaries, U.S. Geological Survey, 2021, DOI: 10.3133/mcs2021 [dostęp 2022-03-10] (ang.).

[ecoren-9] Ren. Technologia i proces produkcyjny [online], KGHM Ecoren, 9 października 2011 [dostęp 2022-03-10] [zarchiwizowane z adresu 2011-10-09] .

[Hardassetsinvestor.com-10] Rhenium: Son Of Moly [online], Hard Assets Investor [dostęp 2009-08-04] [zarchiwizowane z adresu 2013-04-26] .

[11] Dwa lata działalności KGHM Metraco, Metale.org

[USGS-12] 1 2 Mineral Commodity Summaries [online], U.S. Geological Survey [dostęp 2022-03-10] (ang.).

[13] Alternatywnie do skandowców zalicza się często nie lutet i lorens, lecz lantan, aktyn oraz hipotetyczny unbiun.

[14] Budowa 8. okresu jest przedmiotem badań teoretycznych i dokładne umiejscowienie pierwiastków tego okresu w ramach układu okresowego jest niepewne.