Rênio: aplicação e propriedades

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2024-01-02 14:01

Rênio, cuja aplicação será discutida a seguir, é um elemento da tabela periódica química sob o índice atômico 75 (Re). O nome da substância vem do rio Reno, na Alemanha. O ano da descoberta deste metal é 1925. O primeiro lote significativo de material foi obtido em 1928. Este elemento pertence ao último análogo com um isótopo estável. Por si só, o rênio é um metal com uma tonalidade branca e sua massa de pó é preta. Os pontos de fusão e ebulição variam de +3186 a +5596 graus Celsius. Possui características paramagnéticas.

Recursos

O uso do rênio não é tão difundido devido aos seus parâmetros excepcionais e alto custo. A +300 °C, o metal começa a sofrer oxidação ativamente, cujo processo depende de um aumento adicional da temperatura. Este elemento é mais estável que o tungstênio, praticamente não interage com hidrogênio e nitrogênio, proporcionando apenas adsorção.

Quando aquecido, nota-se uma reação com cloro, bromo e flúor. O rênio não se dissolve apenas em ácido nítrico e, ao interagir com o mercúrio, forma-se um amálgama. Reação com uma composição aquosa de peróxidohidrogênio causa a formação de ácido rênio. Este elemento é o único entre os metais refratários que não forma carbonetos. O uso de rênio não tem participação na bioquímica. Há pouca informação disponível sobre todos os seus possíveis efeitos. Entre os fatos confiáveis - toxicidade e toxicidade para organismos vivos.

Produção

Rhênio é um metal extremamente raro. Na natureza, é mais frequentemente encontrado em combinação com tungstênio e molibdênio. Além disso, as impurezas estão presentes nos depósitos minerais de seus vizinhos na tabela. O rênio é predominantemente extraído de depósitos de molibdênio por meio de extração associada.

Além disso, o elemento em questão é extraído da dzhezkazganite, um mineral natural muito raro, que recebeu esse nome em homenagem ao assentamento cazaque próximo ao depósito. Rênio também pode ser isolado de pirita, zircônio, columbita.

O metal está disperso por todo o mundo em concentração insignificante. Entre os locais de mineração conhecidos, onde é encontrado em quantidades significativas, está a Ilha Curila de Iturup, na Rússia. O depósito foi descoberto em 1992. Aqui o metal é apresentado na forma de uma estrutura semelhante ao molibdênio (ReS_2).

A mineração é realizada em uma pequena plataforma localizada no topo de um vulcão adormecido. As fontes termais estão ativas ali, o que indica a expansão do depósito, que, segundo estimativas preliminares, emite cerca de 37 toneladas desse metal por ano.

O segundo maior depósito é considerado um depósito de rênio adequado paraextração de elementos industriais. Ele está localizado na Finlândia e é chamado Hitura. Lá, o metal é extraído de outro mineral - tarkyanite.

Receber

Rênio é obtido a partir do processamento de matérias-primas primárias, que inicialmente possuem uma baixa porcentagem desse material. Na maioria das vezes, o elemento é extraído de sulfetos de cobre e molibdênio. As ligas de rênio são submetidas a tratamento pirometalúrgico, que é usado quando se trabalha com minérios que são fundidos, convertidos e torrados.

Temperaturas de fusão excessivas permitem obter um óxido mais alto Re-207, que é retido por dispositivos especiais de aprisionamento. Acontece que parte do elemento se deposita na fuligem após o disparo. Material puro pode ser obtido a partir desta substância com a ajuda de hidrogênio. Em seguida, a substância em pó resultante é derretida diretamente em lingotes de rênio. A utilização do minério para a extração do elemento em questão é acompanhada pelo aparecimento de sedimentos no fosco. A conversão adicional desta composição permite o isolamento do rênio através da exposição a certos gases.

Momentos tecnológicos

É possível atingir a concentração desejada durante a produção devido às propriedades do rênio e ao uso de ácido sulfúrico. Depois de passar por métodos especiais de purificação, é possível isolar um elemento puro do minério.

Este método não é muito produtivo, o rendimento de um produto puro não passa de 65%. Este indicador varia de acordo com o teor de metal no minério. Com base nisso, a ciênciapesquisa para identificar métodos de produção mais avançados e alternativos.

As tecnologias modernas permitem otimizar as propriedades do rênio obtido artificialmente. Esta solução permite a utilização de uma solução aquosa em vez de uma solução ácida. Isso possibilita a captura de metal significativamente mais puro durante a limpeza.

Aplicativo

Primeiro, considere as principais características do elemento em questão, pelo qual é especialmente apreciado:

• Refratário.
• Exposição mínima à corrosão.
• Sem deformação quando exposto a produtos químicos e ácidos.

Como o preço deste metal é extremamente alto, ele é usado principalmente em casos raros. A principal área de aplicação deste elemento é a produção de ligas resistentes ao calor com diversos metais, que são utilizadas na construção de foguetes e na indústria aeronáutica. Como regra, o rênio é usado para a produção de peças de reposição para caças supersônicos. Tais compostos incluem pelo menos 6% de metal.

Tal fonte rapidamente se transformou na principal ferramenta para a criação de unidades de energia a jato. Ao mesmo tempo, o material passou a ser considerado uma reserva estratégico-militar. Os pares térmicos especialmente fornecidos permitem medir temperaturas em grandes faixas. O elemento em questão permite prolongar a vida útil da maioria dos metais agregados. Do rênio, cujo uso é discutido acima, também são feitas molas para equipamentos de precisão, metais de platina, espectrômetros, manômetros.

Semais precisamente, ele usa tungstênio revestido de rênio. Devido à sua resistência ao ataque químico, este metal é incluído em revestimentos de proteção contra ambientes ácidos e alcalinos.

Fatos interessantes

Rhenium também é usado para fazer contatos especiais. Têm a propriedade de autolimpeza em caso de curto-circuito. Em metais comuns, permanece óxido, o que não permite a passagem de corrente. A corrente também passa pelas ligas de rênio, mas não deixa vestígios. A este respeito, os contatos feitos deste metal têm uma longa vida útil.

O aspecto mais importante do uso do rênio foi a possibilidade de usá-lo para criar catalisadores que ajudam a produzir certos componentes do combustível da gasolina. A possibilidade de utilização de um elemento químico na indústria de derivados de petróleo levou a um aumento de sua demanda no mercado correspondente em várias vezes. O mundo está seriamente interessado neste material único.

Ações

Vale ress altar que o estoque mundial de rênio é de pelo menos 13 mil toneladas apenas em depósitos de molibdênio e cobre. São as principais fontes deste componente na indústria metalúrgica. Mais de 2/3 de todo o rênio do planeta é encontrado em tais configurações. O terço restante são resíduos secundários. Se reduzirmos todos os cálculos de reservas a um único denominador, eles devem ser suficientes por pelo menos trezentos anos. No cálculo dos cientistas, a reciclagem não foi levada em consideração. Semelhanteprojetos vêm sendo desenvolvidos há muito tempo, alguns deles provaram seu valor.

Custo

Os preços dos produtos na maioria das categorias são formados pela disponibilidade e demanda do produto. Um componente como o rênio é um dos metais mais caros do mundo, por isso nem todos os fabricantes podem comprá-lo, embora tenha propriedades únicas que permitem compensar os custos de seu uso caro. Ao mesmo tempo, o rênio possui parâmetros que nenhum outro metal possui. Para a criação de estruturas espaciais e aeronáuticas, suas características são ideais. Não é de surpreender que o preço do rênio seja alto, embora corresponda a todos os indicadores característicos deste material único.

Já em 2011, o custo médio do rênio era de cerca de 4,5 dólares americanos por grama. Posteriormente, não foi observada tendência de queda nos preços. Muitas vezes o custo final depende do grau de purificação do metal. O preço do material pode chegar a milhares de dólares ou mais.

Histórico de descobertas

Este elemento foi descoberto pelos químicos alemães Ead e W alter Noddack em 1925. Eles realizaram pesquisas usando análise columbispectral no laboratório do grupo Siemens and Shake. Após este evento, um relatório correspondente foi realizado em uma reunião de químicos alemães em Nuremberg. Um ano depois, uma equipe de cientistas isolou os primeiros dois miligramas de rênio do molibdênio.

Em uma forma relativamente pura, o elemento foi obtido apenas em 1928. Para obterum miligrama da substância teve que processar mais de 600 quilos de molibdênio norueguês. A produção industrial deste metal também começou na Alemanha (1930). A capacidade das plantas de beneficiamento permitiu obter cerca de 120 kg de metal anualmente. Naquela época, isso satisfez totalmente a necessidade de rênio em todo o mercado mundial. Na América, os primeiros 4,5 kg industriais de um metal único foram obtidos em 1943 pelo processamento de molibdênio concentrado. Foi este elemento que se tornou o último metal descoberto com um isótopo estável. Todos os outros análogos descobertos anteriormente, inclusive artificialmente, não possuíam tais propriedades.

Reservas Naturais

Até o momento, de acordo com as reservas naturais do metal em questão, a lista de depósitos pode ser organizada na seguinte ordem:

• Minas chilenas.
• Estados Unidos da América.
• Iturup Island, onde os depósitos são estimados em até 20 toneladas por ano (na forma de erupções de gás vulcânico).

Na Federação Russa, depósitos do tipo hidrogênio de meio elemento são avaliados como locais que têm o potencial máximo para minérios de cobre pórfiro e cobre-molibdênio. No total, de acordo com as previsões de especialistas, os depósitos de rênio na Rússia totalizam 2.900 toneladas (76% dos recursos do estado). A maior parte desses depósitos está localizada na bacia de carvão da região de Moscou (82%). O próximo campo em termos de reservas é a bacia de Briketno-Zheltukhinsky na região de Ryazan.

Result

Rênio é um elemento químico quepertence ao grupo de metais raros com características únicas. Suas propriedades, locais de extração, escopos estão descritos acima.