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铼的基本知识

 

声母:l

字头:铼,(,錸,)

四笔号码:3778

注音:lái

摘要:lai

笔画:12画

部首画:05

部首:钅部

释义:金属元素,符号Re,可用来制作电灯灯丝、热电偶等,也用作催化剂。

部首查询:05钅部


rhenium

一种化学元素 。 化学符号 Re , 原子序数 75 ,原子量186.207,属周期系ⅦB族 。1872 年俄国 D.I.门捷列夫曾根据元素周期律预言 ,存在一个原子量为190 并与锰的性质相似的化学元素,命名为类锰。1925 年德国 W.诺达克 、I.诺达克-塔克和 O.C.贝格用光谱法分析铌锰铁矿时发现这个元素,命名为rhenium,该字来源于拉丁文Rhenus,含义是莱茵河 。铼在地壳中的含量为0.001×10-4% 。铼的矿物很少,只有辉铼矿(ReS2)和铜铼硫化物矿(CuReS4 )。铼主要与钼、铜、铅、锌、铂、铌的矿物伴生,具有经济价值的含铼矿物为辉钼矿 ,一般含铼 0.001%~0.031% 。铼有两种天然同位素,铼185为稳定同位素,铼187为放射性同位素。铼是银白色金属 ,熔点3180℃ ,沸点5627℃ ,相对密度20.53,金属铼非常硬、耐磨 、耐腐蚀 。铼在常温下稳定,300℃时开始被氧化 。高温下与硫蒸气化合成二硫化铼 ,与氟、氯、溴形成卤化物。铼不溶于盐酸,可溶于硝酸和热的浓硫酸,生成高铼酸( HReO4 )。铼的氧化态为-1、+1 、+2、+3、+4、+5、+6、+7 。氧化物有Re2O 、Re2O3 、ReO2、ReO3、Re2O7。焙烧辉钼矿的烟道灰和精 炼铜中的阳极泥中含 Re2O7 ,转化为高铼酸钾后,用氢气在800℃还原 ,可得金属铼 。高纯铼可由三氯化铼的热分解制得。金属铼及其合金可用于制造自来水笔的笔尖和高温热电偶,在醇类脱氢和将二氧化硫氧化为三氧化硫反应中用作催化剂。


是一种化学元素,它的化学符号是Re,它的原子序数是75,是一种银白色的过渡金属。

铼稀有、密度大、拥有多种氧化价,性质像锰。

铼可从提炼钼的副产品得到,铼及钼的合金有超导性质。

 

参见

  • 元素周期表
  • 同位素列表
  • 过渡金属ca:Reni

cs:Rhenium de:Rhenium el:Ρήνιο en:Rhenium eo:Renio es:Renio et:Reenium fi:Renium fr:Rhénium he:רניום hu:Rénium io:Renio is:Renín it:Renio ja:レニウム ko:레늄 ku:Renyûm lt:Renis lv:Rēnijs nl:Renium nn:Rhenium no:Rhenium oc:Reni pl:Ren (pierwiastek) pt:Rênio ru:Рений sl:Renij sr:Ренијум sv:Rhenium th:รีเนียม uk:Реній



rhenium
  元素符号Re,银白色金属,在元素周期表中属ⅦB族,原子序数75,原子量186.207,六方晶体,常见化合价为+7、+4。
  铼为稀散元素,发现较晚。1872年俄国人门捷列夫(Д.И.Μенделеев)根据元素周期律预言,在自然界中存在一个尚未发现原子量为190的“类锰”元素。1925年德国化学家诺达克 (W.Noddack)用光谱法在铌锰铁矿中发现了这个元素,以莱茵河的名称Rhein命名为rhenium。以后,诺达克又发现铼主要存在于辉钼矿,并从中提取了金属铼。铼由于资源贫乏,价格昂贵,长期以来研究较少。1950年后,铼在现代技术中开始应用,生产日益发展。中国在60年代开始从钼精矿焙烧烟尘中提取铼。
  资源 铼的矿物很少,迄今只查明有辉铼矿(ReS2)和铜铼硫化矿物(CuReS4),而多以微量伴生于钼、铜、铅、锌、铂、铌等矿物中。具有经济价值的含铼矿物为辉钼矿。一般辉钼精矿中铼的含量在0.001~0.031%之间。但从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达0.16%。生产铼的主要原料是钼冶炼过程的副产品。某些铜矿、铂族矿、铌矿甚至闪锌矿的冶炼烟尘和渣以及处理低品位钼矿的废液,都可以回收铼。
  1978年和1979年世界铼的总产量分别为7120和7260公斤。联邦德国、智利、加拿大和苏联是铼的主要生产国。1979年纯度为99.99%的铼粉的价格为950美元/磅。
  性质和用途 铼为难熔金属,熔点仅次于钨。铼常温下在空气中化学性质稳定,300℃时开始氧化。铼不溶于盐酸,但溶于硝酸和热浓硫酸中生成铼酸。

Image:lai01.jpg


  铼主要用作石油工业的催化剂,金属镀铼(如用于空间技术的钨表面镀铼)可增加耐磨和耐蚀性能。钨或钼合金中加25%的铼可增加延展性能。铼丝或镀铼的钨丝用作电子管的灯丝和阴极,在含有微量水分的氩气或氮气中比钨丝更耐用。铼具有高温稳定性能和在电弧作用下的强抗电蚀能力,所以铼钨合金可用于电接触点的工作部分,其性能可与铂、钌的制品相比。
  铼的冶金 先提取纯的铼化合物,然后用氢还原法或水溶液电解法制得铼粉,再用粉末冶金方法加工成材。
  铼化合物的提取 铼和钼共生于辉钼矿。在氧化焙烧辉钼精矿时,硫化铼和硫化钼同时氧化。由于铼的高价氧化物具有易挥发性和易溶于水及含氧溶剂的性能,所以用湿法冶金处理辉钼精矿的焙烧烟尘可得到高铼酸溶液。在多膛炉内焙烧钼精矿的最后阶段,当温度达到600~650℃时,铼以Re2O7状态挥发(见图)。如果此时采取加强搅拌或喷吹富氧空气等强化焙烧措施,就能促进铼的挥发。焙烧钼精矿时铼的挥发率一般为60~70%,采取强化措施后,可提高到90%以上。用湿法冶金处理含铼烟尘得到的溶液,经多次循环富集,可得含铼0.72克/升、钼24克/升和硫酸 300克/升的富铼溶液。加入漂白粉或通入氯气,使低价铼氧化成为高价铼,用异戊醇溶剂萃取这种溶液,铼萃入有机相中,再用氢氧化铵溶液反萃取,得铼酸铵溶液,铼的回收率为98%。二烷基乙酰胺也能有效地分离钼和铼。富铼溶液还可采用离子交换法处理:通氯气使钼、铼、铁氧化;加入碳酸钠,使铁和铜沉淀;过滤后的溶液,通过凝胶型强碱性阴离子交换树脂201#,钼和铼分别以MoO嬄和ReO嬄形态吸附在树脂上;然后用氢氧化钠溶液淋洗钼;再用硫氰化铵溶液淋洗铼,得到纯的铼溶液。铼的回收率可达到98%。纯的铼溶液采用重复结晶法制备纯度为99.6%的铼酸铵,然后在结晶母液中加入氯化钾得到铼酸钾,铼的总回收率为97%左右。

Image:lai50.jpg


  金属铼的制备 可采用水溶液电解法和高铼酸盐氢还原法或二氧化铼氢还原法,高铼酸铵氢还原法应用较普遍。这种制备方法是将高铼酸铵磨细后,装入钼舟,在密闭管状炉中于800℃下用氢还原,可得纯度大于99.5%的铼粉。制取更高纯度的铼粉有两种方法:①将纯度较低的铼粉在750℃通氯气制成氯化铼,进行水解获得高纯二氧化铼,再进行氢还原制成铼粉,纯度可高于99.9%。②使氧化铼升华提纯,对铼氧化物(Re2O7)进行速度很慢的蒸馏,得到铼酸溶液;用氨水中和,使铼成为高铼酸铵结晶;用氢还原,得纯度高于99.9%的铼粉。
  铼的加工 一般采用粉末冶金的方法。铼的加工性能与其纯度有密切的关系。先把高纯度的细铼粉压制成密度为9.5克/厘米3的压条;再在真空烧结炉中预结,以提高压条的强度,除去挥发性的杂质;然后在氢气氛中于2850℃烧结,杂质进一步挥发,体积收缩约15~20%,密度提高到理论值的85~93%。铼粉中的杂质钾,对成品密度有很大影响。由于铼的形变硬化很强,因此在塑性加工铼棒时,须经过多次退火。两次退火之间,可加工的断面收缩率一般不超过 10%。例如直径为1.5毫米以下的铼丝,用钻石拉模,拉丝断面收缩率控制在10%左右。铼丝直径减小后,断面收缩率可允许提高到40%。在铼的加工过程中,退火温度约1600~1700℃,退火所需时间一般为10~30分钟,在氢气或氢氮混合气体气氛下进行。经过退火的铼,维氏硬度(HV)一般为250~275,其晶粒大小在0.010~0.040毫米之间,铼丝直径可加工至0.075毫米,铼箔厚度可加工至0.025毫米。
  参考书目
 A.Sutulov,Molybdenum and Rhenium, Univ. of Concepcion,Santiago,1976.
 B.W.Gonser ed., Rhenium, Symposium on Rhenium Chicago 1960,Elsevier,Amsterdam,1962. K.B.Lebedev, The Chemistry of Rhenium,Butter-worths, London, 1962.

补充

元素名称:铼

元素原子量:186.2

元素类型:金属

元素符号:Re

元素中文名称:铼

元素英文名称:Rhenium

相对原子质量:186.2

核内质子数:75

核外电子数:75

核电核数:75

质子质量:1.25475E-25

质子相对质量:75.525

所属周期:6

所属族数:VIIB

摩尔质量:186

密度:21.02

熔点:3180.0

沸点:5627.0

外围电子排布:5d5 6s2

核外电子排布:2,8,18,32,13,2

颜色和状态:金属

原子半径:1.97

常见化合价:-1,+1,+2,+3,+4

发现人:诺达克、塔克、柏格

发现时间和地点:1925 德国

元素来源:少量存在于硅铍钇矿和辉钼矿中

元素用途:用来制造电灯丝、人造卫星和火箭的外壳、原子反应堆的防护板等,化学上用做催化剂。 铼越来越多的用作航天器发动机用合金的添加物,因为铼不仅可以在高温环境下使用,而且可以节约燃料。通常铼是钼的伴生物。铼的化合物APR(高铼酸铵)是石油化工精炼行业用的催化剂。

发现人:诺达克(W.Noddack)、塔克(I.Tacke)和贝格(O.Berg) 发现年代:1925年

发现过程:

1925年,由德国的诺达克(W.Noddack)、塔克(I.Tacke)和贝格(O.Berg)发现的。

元素描述:

密度21.04克/厘米3,熔点3440℃,沸点5627℃。晶格类型六角密集。外表与铂同,纯铼质软,有良好的机械性能。溶于稀硝酸或过氧化氢溶液。不溶于盐酸和氢氟酸中。在高温下,与硫的蒸气化合而形成硫化铼ReS2。不与氢、氮作用,但可吸收H2。化合价有3、4、6和7。能被氧化成很安定的七氧化二铼Re2O7,这是铼的特殊性质。

元素来源:

铼是一个非常稀少而且分散的元素,在地壳中的含量仅由10-7%。主要存在于辉钼矿中。可由冶炼辉钼矿的烟道尘中获得的Re2O7。然后加入KCl,再用氢还原而制得。

元素用途:

可用来制造特种白炽电灯泡及高温电偶。铼和钨、铁形成合金,硬度很高,抗磨性和抗腐蚀性很强。它对很多化学反应具有高度选择性的催化功能,因此,也常用作催化剂。

元素辅助资料:

铼是一个真正稀有的元素。它在地壳中的含量比所有的稀土元素都小,仅仅大于镤和镭这些元素。再加上它不形成固定的矿物,通常与其他金属伴生。这就使它成为存在于自然界中被人们发现的最后一个元素。

铼,作为锰副族中的一个成员,早在门捷列夫建立元素周期系的时候,就曾预言它的存在,把它称为dwi-manganese(次锰),而把这个族中的另一个当时也没有发现的成员称为eka-manganese(类锰)。后来莫斯莱确定了这两个元素的原子序数分别是75和43。由于某个未知元素往往可以从和它性质相似的元素的矿物中寻找到,所以科学家们一直致力于从锰矿、铂矿以及铌铁矿(钽和铌的矿物)中寻找这两个元素。但直到1925年,才由德国的诺达克、塔克和贝格利用X光谱从大量的矿物和岩石的浓缩产物中发现了铼。他们根据德国的莱茵省(Rhine)命名75号元素为rhenium,元素符号定为Re。

本文引用地址:http://www.worldmetal.cn/ys/show-118548-1.html

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