Renio: aplicación y propiedades

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2024-01-02 13:53

El renio, cuya aplicación se discutirá más adelante, es un elemento de la tabla periódica química con el índice atómico 75 (Re). El nombre de la sustancia proviene del río Rin en Alemania. El año del descubrimiento de este metal es 1925. El primer lote significativo de material se obtuvo en 1928. Este elemento pertenece al último análogo con un isótopo estable. Por sí mismo, el renio es un metal con un tinte blanco y su masa de polvo es negra. Los puntos de fusión y ebullición oscilan entre +3186 y +5596 grados Celsius. Tiene características paramagnéticas.

Características

El uso del renio no está tan extendido debido a sus excepcionales parámetros y elevado coste. A +300 °C, el metal comienza a oxidarse activamente, cuyo proceso depende de un aumento adicional de la temperatura. Este elemento es más estable que el tungsteno, prácticamente no interactúa con el hidrógeno y el nitrógeno, proporcionando solo adsorción.

Cuando se calienta, se observa una reacción con cloro, bromo y flúor. El renio no se disuelve solo en ácido nítrico, y al interactuar con el mercurio, se forma una amalgama. Reacción con una composición acuosa de peróxido.hidrógeno provoca la formación de ácido renio. Este elemento es el único entre los metales refractarios que no forma carburos. El uso de renio no tiene participación en la bioquímica. Hay poca información disponible sobre todos sus posibles efectos. Entre los hechos fiables - toxicidad y toxicidad para los organismos vivos.

Producción

El renio es un metal extremadamente raro. En la naturaleza, se encuentra con mayor frecuencia en combinación con tungsteno y molibdeno. Además, las impurezas están presentes en los depósitos minerales de sus vecinos en la mesa. El renio se extrae predominantemente de los depósitos de molibdeno a través de la extracción asociada.

Además, el elemento en cuestión se extrae de la dzhezkazganita, un mineral natural muy raro, llamado así por el asentamiento kazajo cerca del depósito. El renio también se puede aislar de la pirita, el circonio y la columbita.

El metal está disperso por todo el mundo en una concentración insignificante. Entre los sitios mineros conocidos, donde se encuentra en cantidades significativas, se encuentra la isla Kuril de Iturup en Rusia. El depósito fue descubierto en 1992. Aquí el metal se presenta en forma de una estructura similar al molibdeno (ReS_2).

La minería se lleva a cabo en una pequeña plataforma ubicada en la cima de un volcán inactivo. Allí hay aguas termales activas, lo que indica la expansión del yacimiento que, según estimaciones preliminares, emite unas 37 toneladas de este metal al año.

El segundo depósito más grande se considera un depósito de renio adecuado paraextracción de elementos industriales. Se encuentra en Finlandia y se llama Hitura. Allí, el metal se extrae de otro mineral: tarkyanita.

Recibir

El renio se obtiene procesando materias primas primarias, que inicialmente tienen un bajo porcentaje de este material. Muy a menudo, el elemento se extrae de los sulfuros de cobre y molibdeno. Las aleaciones de renio se someten a un tratamiento pirometalúrgico, que se utiliza cuando se trabaja con minerales fundidos, convertidos y tostados.

Las temperaturas de fusión excesivas permiten obtener un óxido Re-207 superior, que es retenido por dispositivos especiales de captura. Sucede que parte del elemento se convierte en hollín después de la cocción. Se puede obtener material puro a partir de esta sustancia con la ayuda de hidrógeno. Luego, la sustancia en polvo resultante se funde directamente en lingotes de renio. El uso del mineral para la extracción del elemento en cuestión va acompañado de la aparición de sedimentos en la mata. La conversión adicional de esta composición permite el aislamiento del renio a través de la exposición a ciertos gases.

Momentos tecnológicos

Es posible lograr la concentración deseada durante la producción debido a las propiedades del renio y al uso de ácido sulfúrico. Después de pasar por métodos especiales de purificación, es posible aislar un elemento puro del mineral.

Este método no es muy productivo, el rendimiento de un producto puro no supera el 65%. Este indicador varía según el contenido de metal en el mineral. Sobre esta base, científicosinvestigación para identificar métodos de producción más avanzados y alternativos.

Las tecnologías modernas permiten optimizar las propiedades del renio obtenido artificialmente. Esta solución permite el uso de una solución acuosa en lugar de una ácida. Esto hace posible capturar mucho más metal puro durante la limpieza.

Solicitud

Primero, considerar las principales características del elemento en cuestión, por lo que es especialmente apreciado:

• Refractariedad.
• Exposición mínima a la corrosión.
• No se deforma cuando se expone a productos químicos y ácidos.

Debido a que el precio de este metal es extremadamente alto, se usa principalmente en casos excepcionales. El área principal de aplicación de este elemento es la producción de aleaciones resistentes al calor con varios metales, que se utilizan en la construcción de cohetes y en la industria de la aviación. Como regla general, el renio se usa para la producción de repuestos para cazas supersónicos. Dichos compuestos incluyen al menos un 6 % de metal.

Tal fuente se convirtió rápidamente en la principal herramienta para crear unidades de propulsión a chorro. Al mismo tiempo, el material pasó a ser considerado una reserva militar-estratégica. Los pares térmicos especialmente provistos permiten medir temperaturas en amplios rangos. El elemento en cuestión permite prolongar la vida útil de la mayoría de los metales agregados. A partir del renio, cuyo uso se ha comentado anteriormente, también se fabrican muelles para equipos de precisión, metales de platino, espectrómetros, manómetros.

Simás precisamente, utiliza tungsteno recubierto de renio. Por su resistencia al ataque químico, este metal se incluye en recubrimientos protectores contra ambientes ácidos y alcalinos.

Datos interesantes

El renio también se usa para hacer contactos especiales. Tienen la propiedad de autolimpieza en caso de cortocircuito. En los metales ordinarios queda óxido, que no permite el paso de la corriente. La corriente también pasa a través de las aleaciones de renio, pero no deja rastros. En este sentido, los contactos fabricados con este metal tienen una larga vida útil.

El aspecto más importante del uso del renio fue la posibilidad de usarlo para crear catalizadores que ayudaran a producir ciertos componentes del combustible de gasolina. La posibilidad de utilizar un elemento químico en la industria de productos derivados del petróleo hizo que su demanda en el mercado correspondiente aumentara varias veces. El mundo está seriamente interesado en este material único.

Acciones

Cabe señalar que el stock mundial de renio es de al menos 13 mil toneladas solo en yacimientos de molibdeno y cobre. Son las principales fuentes de este componente en la industria metalúrgica. Más de 2/3 de todo el renio del planeta se encuentra en tales configuraciones. El tercio restante son residuos secundarios. Si reducimos todos los cálculos de reservas a un solo denominador, deberían ser suficientes para al menos trescientos años. En el cálculo de los científicos, no se tuvo en cuenta el reciclaje. SimilarLos proyectos se han desarrollado durante mucho tiempo, algunos de ellos han demostrado su valía.

Coste

Los precios de los productos en la mayoría de las categorías están formados por la disponibilidad y la demanda del producto. Un componente como el renio es uno de los metales más caros del mundo, por lo que no todos los fabricantes pueden permitírselo, aunque tiene propiedades únicas que permiten compensar los costos de su costoso uso. Al mismo tiempo, el renio tiene parámetros que no tiene ningún otro metal. Para la creación de estructuras espaciales y de aviación, sus características son ideales. No sorprende que el precio del renio sea alto, aunque corresponde a todos los indicadores característicos de este material único.

Ya en 2011, el coste medio del renio era de unos 4,5 dólares estadounidenses por gramo. Posteriormente, no se observó ninguna tendencia a la baja en los precios. A menudo, el costo final depende del grado de purificación del metal. El precio del material puede llegar a miles de dólares o más.

Historial de descubrimientos

Este elemento fue descubierto por los químicos alemanes Ead y W alter Noddack en 1925. Realizaron investigaciones utilizando análisis columbiespectrales en el laboratorio del grupo Siemens y Shake. Después de este evento, se llevó a cabo un informe correspondiente en una reunión de químicos alemanes en Nuremberg. Un año más tarde, un equipo de científicos aisló los dos primeros miligramos de renio a partir de molibdeno.

En una forma relativamente pura, el elemento se obtuvo recién en 1928. por conseguirun miligramo de la sustancia tuvo que procesar más de 600 kilogramos de molibdeno noruego. La producción industrial de este metal también se inició en Alemania (1930). La capacidad de las plantas de procesamiento permitía obtener anualmente unos 120 kg de metal. En ese momento, esto satisfacía plenamente la necesidad de renio en todo el mercado mundial. En América, los primeros 4,5 kg industriales de un metal único se obtuvieron en 1943 mediante el procesamiento de molibdeno concentrado. Fue este elemento el que se convirtió en el último metal descubierto con un isótopo estable. Todos los demás análogos descubiertos anteriormente, incluso artificialmente, no tenían tales propiedades.

Reservas naturales

A la fecha, de acuerdo a las reservas naturales del metal en cuestión, la lista de yacimientos se puede ordenar en el siguiente orden:

• minas chilenas.
• Estados Unidos de América.
• Isla Iturup, donde los depósitos se estiman en hasta 20 toneladas por año (en forma de erupciones volcánicas de gas).

En la Federación Rusa, los depósitos de tipo hidrógeno de medio elemento se evalúan como sitios que tienen el máximo potencial de pórfido de cobre y minerales de cobre-molibdeno. En total, según las previsiones de los expertos, los depósitos de renio en Rusia ascienden a 2900 toneladas (76% de los recursos del estado). La mayor parte de estos depósitos se encuentra en la cuenca de carbón de la región de Moscú (82%). El siguiente campo en términos de reservas es la cuenca Briketno-Zheltukhinsky en la región de Ryazan.

Resultado

El renio es un elemento químico quepertenece al grupo de metales raros con características únicas. Sus propiedades, lugares de extracción, alcances se describen arriba.