رنیوم

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
تنگستنرنیماسمیم
Tc

Re

Bh
ظاهر
grayish white
ویژگی‌های کلی
نام, نماد, عدد رنیم, Re, 75
تلفظ به انگلیسی /ˈrniəm/ REE-nee-əm
نام گروهی برای عناصر مشابه فلزات واسطه
گروه، تناوب، بلوک ۷۶, d
جرم اتمی استاندارد 186.207 g·mol−۱
آرایش الکترونی [Xe] 4f14 5d5 6s2
الکترون به لایه 2, 8, 18, 32, 13, 2 (تصویر)
ویژگی‌های فیزیکی
حالت جامد
چگالی (نزدیک به r.t.) 21.02 g·cm−۳
چگالی مایع در m.p. 18.9 g·cm−۳
نقطه ذوب 3459 K, 3186 °C, 5767 °F
نقطه جوش 5869 K, 5596 °C, 10105 °F
گرمای هم‌جوشی 60.43 kJ·mol−1
گرمای تبخیر 704 kJ·mol−1
ظرفیت گرمایی 25.48 J·mol−۱·K−۱
فشار بخار
فشار (پاسکال) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱k ۱۰k ۱۰۰k
دما (کلوین) 3303 3614 4009 4500 5127 5954
ویژگی‌های اتمی
وضعیت اکسید شدن 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1
(mildly اسیدic oxide)
الکترونگاتیوی 1.9 (مقیاس پاولینگ)
انرژی‌های یونیزه شدن
(more)
1st: 760 kJ·mol−1
2nd: 1260 kJ·mol−1
3rd: 2510 kJ·mol−1
شعاع اتمی 137 pm
شعاع کووالانسی 151±7 pm
متفرقه
ساختار کریستالی hexagonal
مغناطیس پارامغناطیس[۱]
مقاومت الکتریکی (20 °C) 193 nΩ·m
رسانایی گرمایی (300 K) 48.0 W·m−1·K−1
انبساط گرمایی 6.2 µm/(m·K)
سرعت صوت (سیم نازک) (20 °C) 4700 m/s
مدول یانگ 463 GPa
مدول شیر 178 GPa
مدول باک 370 GPa
نسبت پواسون 0.30
سختی موس 7.0
سختی ویکر 2450 MPa
سختی برینل 1320 MPa
عدد کاس 7440-15-5
پایدارترین ایزوتوپ‌ها
مقاله اصلی ایزوتوپ‌های رنیم
iso NA نیمه عمر DM DE (MeV) DP
185Re 37.4% 185Re ایزوتوپ پایدار است که 110 نوترون داردs
187Re 62.6% 4.12×1010 y α (not observed) 1.653 183Ta
β- 0.0026 187Os

رنیوم(Rhenium) از عنصرهای شیمیایی جدول تناوبی است. نشانه کوتاه آن Re و عدد اتمی آن ۷۵ است. رنیم فلزی سفید-نقره‌ای و سنگین از گروه فلزات واسطه است. رنیم از نظر ظاهری به منگنز و تکنسیم شباهت دارد و از طریق استخراج و پالایش سنگ‌های معدنی مس و مولیبدن تولید می‌شود. نام این عنصر که در سال ۱۹۲۵ کشف شد از رود راین در اروپای غربی برگرفته شده است.

این عنصر از کمیاب‌ترین عناصر روی زمین است و فراوانی آن در پوسته زمین یک در میلیارد برآورده شده‌است؛ تا حدی که حتی در هر تن از غنی‌ترین سنگ معدنهای رنیوم در قزاقستان، کمتر از ۱۰ گرم رنیوم وجود دارد. این عنصر بالاترین نقطه جوش در بین تمامی عناصر و پس از تنگستن و کربن، سومین نقطه ذوب بالا را دارد.

تحمل حرارتی بالای این فلز باعث شده تا از ابرآلیاژهای نیکل و رنیوم در ساخت موتورهای جت استفاده شود. نسل دوم ابرآلیاژهای رنیوم که در موتورهای توربوفن جنگنده‌هایی چون اف-۱۴، اف-۱۵ و اف-۱۶ استفاده شده‌اند دارای ۳ درصد رنیوم و نسل سوم این آلیاژها که در موتورهای اف-۲۲ و اف-۳۵ استفاده شده‌اند حاوی ۶ درصد رنیوم هستند.

حدود ۷۰ درصد رنیوم تولیدی دنیا برای ساخت موتورهای جت استفاده می‌شود. دومین کاربرد مهم این فلز در ساخت کاتالیزورهای پلاتین-رنیوم است که برای ساخت بنزین بدون سرب و اکتان بالا استفاده می‌شوند. تولید سالانه این فلز ۴۰ تا ۵۰ تن است و پرو، شیلی، آمریکا و لهستان مهمترین تولیدکنندگان آن هستند.

رنیوم با توجه به کمیابی از گران‌ترین فلزات است که تنها طلا و فلزات گروه پلاتین از آن گرانتر هستند. قیمت این فلز بین سال‌های ۲۰۰۳ تا ۲۰۰۶ بین هزار تا دو هزار برای هر کیلوگرم بود که در فوریه ۲۰۰۸ تا بیش از ۱۰ هزار دلار افزایش پیدا کرد. در ماه اوت سال ۲۰۱۱ میانگین قیمت این فلز ۴۵۷۵ دلار برای هر کیلوگرم (۱۴۲ دلار برای هر اونس تروا) بوده‌است. کاربرد این فلز در ساخت جت‌های نظامی و موتورهای موشک‌ها باعث شده تا اهمیت استراتژیکی نیز داشته باشد.

تاریخچه[ویرایش]

موتور اف-۱۰۰ پرت اند ویتنی (موتور اف-۱۵ و اف-۱۶) با آلیاژ رنیوم ۳٪

در سال ۱۸۷۱، دمیتری ایوانویچ مندلیف، وجود دو عنصر شبیه به منگنز در جدول تناوبی را که امروزه تکنسیم و رنیوم می‌نامیم پیش بینی کرد. در سال ۱۹۲۲، آیدا و والتر نوداک، یک سری آزمایشات بر روی سنگ معدن پلاتین را آغاز کردند که البته به علت هزینه زیادش مجبور به تغییر سنگ معدن خود شدند. سرانجام، نوداک‌ها، با آزمایش سنگ معدن‌های مختلف با کمک دستگاه اسپکتروسکوپ (که با اشعه X و فرکانسهای حاصله اش عناصر شناسایی می‌شوند) ادعا کردند که این دو عنصر شبیه به منگنز را یافته‌اند و نامشان را ماسوریوم و رنیوم کذاشتند که البته مدتی بعد در مناظراتی با یک دانشمند آلمانی نتوانستند دلایل قانع کننده‌ای در مورد ماسوریوم ارائه دهند (عنصری که امروزه، تکنسیوم می‌نامیم)؛ ولی دلایل آنها در مورد رنیوم قانع کننده بود و بدین ترتیب عنصر شماره ۷۵ جدول تناوبی معلوم شد. قابل ذکر است که رنیوم آخرین عنصر موجود در طبیعت بود که کشف شد.

خواص فیزیکی عنصر رنیوم:

منابع[ویرایش]

  1. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
جستجو در ویکی‌واژه معنای واژهٔ «رنیوم» را در ویکی‌واژه ببینید.