Ren (pierwiastek)

Ren

wolfram← ren →osm
Tc ↑ Re ↓ Bh 75 Re
Wygląd
srebrzystobiały
Widmo emisyjnerenu
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
Właściwościtlenków	średniokwasowe
Masa atomowa	186,21 ± 0,01
Stan skupienia	stały
Gęstość	21020kg/m³
Temperatura topnienia	3185 °C
Temperatura wrzenia	5596 °C
Numer CAS	7440-15-5
PubChem	23947
Właściwości atomowe Promień •atomowy •walencyjny 135 (188)pm 159pm Konfiguracja elektronowa [Xe]4f145d56s2 Zapełnieniepowłok 2, 8, 18, 32, 13, 2 (wizualizacja powłok) Elektroujemność • wskali Paulinga • wskali Allreda 1,9 1,46 Potencjały jonizacyjne I 760 kJ/mol II 1260 kJ/mol III 2510 kJ/mol
Właściwości fizyczne Ciepło parowania 715kJ/mol Ciepło topnienia 33,2 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej 3,24Pa(3453 K) Konduktywność 5,42×106S/m Ciepło właściwe 137J/(kg·K) Przewodność cieplna 47,9W/(m·K) Układ krystalograficzny heksagonalny Twardość • wskali Mohsa 7 Prędkość dźwięku 4700 m/s (293,15 K) Objętość molowa 8,86×10−6m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r.MeV p.r. 183Re {syn.} 70dni w.e. 183W 184Re {syn.} 38 dni w.e. 184W 184 mRe {syn.} 165 dni w.e. 184W 185Re 37,4% stabilny izotop z 110neutronami 187Re 62,6% 4,35×1010lat α 1,653 183Ta 187Re 62,6% 4,35×1010lat β− 0,003 187Os
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki:dane zewnętrznefirmy 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 chemicznyz grupymetali przejściowych.Zaliczany jest dometali szlachetnych.Nazwa pochodzi od rzekiRen.

Istnienia tego pierwiastka metodamispektroskopowymidowiedliWalter Noddack,Ida TackeiOtto Bergw 1925 roku.

W formie czystej jest srebrzystym błyszczącym metalem o dużej twardości. Metaliczny ren przypominaplatynę(gęstość 21,09 g/cm³). Po wyżarzeniu staje się miękki i kowalny. Uszlachetnia stopy metali, znacząco zwiększając ich twardość i odporność na korozję.Roztwarzasię tylko wkwasachutleniających:kwasie azotowymi gorącym, stężonymkwasie siarkowym.

Ren występuje w skorupie ziemskiej w ilości 4×10⁻⁴ppm,wyłącznie w stanie rozproszonym, głównie wmolibdenicie,kolumbiciei łupkach miedzionośnych.

Związki

Ren, w porównaniu domanganu,tworzy trwalsze związki na wyższych, a mniej trwałe na niższychstopniach utlenienia.Znane są 4 tlenki: czarnyReO
2,niebieskiRe
2O
5,czerwonyReO
3i żółtyRe
2O
7,przy czym ten ostatni powstaje w wyniku ogrzewania renu na powietrzui stanowi końcowy produktutlenianiatego pierwiastka.Jest on związkiem trwałym i jest słabym utleniaczem (w przeciwieństwie doMn
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 renemlub przez jego redukcję za pomocąCO.

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

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

Zsiarkąren tworzy dwasiarczki:Re
2S
7iReS
2.W połączeniach zfluorowcamiren 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
6orazReF
7,który jest jedynym znanym halogenkiemmetalu przejściowegona VII stopniu utlenienia.

Zastosowanie

• jako składniksuperstopówodpornych napełzaniew wysokich temperaturach;
  • w przemyśle lotniczym (monokrystalicznełopatki silników odrzutowych, turbiny silników i osłony pojazdów, wykonywane z nadstopów na bazieniklu,zawierających od 3 do 6% renu);
  • wprzemyśle zbrojeniowym(rdzenie do pocisków przeciwpancernych);
  • do produkcjitermopar,elementów grzewczych, styków elektrycznych, elektrod, elektromagnesów, lamp próżniowych i rentgenowskich, żarówek błyskowych, powłok metalicznych;
• jakokatalizatorw 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 maziowejpromieniowaniem betaemitowanym przez izotop186
  Re.

Technologia i proces produkcyjny

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

W Polsce technologię pozyskiwania związków renu ze ścieków z huty miedzi opracowano w KGHM Ecoren iInstytucie Metali NieżelaznychwGliwicach.Metoda wykorzystuje technologiehydrometalurgiczne– otrzymywanie metali z rud, koncentratów i innych surowców za pomocą roztworów odpowiednio dobranychzwiązków chemicznych.

WLegnicydziała 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 jestfiltrowany,a następnie przepuszcza się go przez kolumny wypełnioneżywicą jonowymienną.W nich odbywa się „wyłapywanie” jonów renu. Następnie ren jest wymywany. Wzbogacony roztwór (eluatrenowy) stanowi surowiec do produkcjinadrenianu 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 złożachmiedziw okolicachLubina.Największym producentem renu jest firmaMolymetzChile(w 2007 uzyskała ponad 20 ton), zaraz za niąPhelps DodgezeStanów ZjednoczonychorazKazakhmyszKazachstanu.W Europie jedynym producentem renu z własnych źródeł jest polska spółkaKGHM Metraco(do roku 2014KGHM 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