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稀貴金屬—“錸”

更新時間:2022年03月09日09:00:04 點擊次數:642 關閉
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(Ruthenium),是第六周期VII B族過渡金屬,元素符號Re,它是地殼中最稀有的元素之一,平均含量估值為十億分之一,同時也是熔點和沸點最高的元素之一。金屬錸堅硬、耐磨、耐腐蝕,在空氣中穩定,在高溫下與硫蒸氣合成二硫化錸,與氟、氯、溴形成鹵化物。錸不溶于鹽酸,但溶于熱的濃硫酸。

1 錸金屬

1871年,俄國化學家德米特里?門捷列夫在發布元素周期表時就曾預測,在自然界中存在一個尚未發現原子量為190元素。1914年,英國物理學家亨利?莫塞萊推算了有關該元素的一些數據。1925年,德國化學家沃爾特?諾達克(Walter Noddack)、伊達?諾達克(Ida Noddack)、奧托?伯格(Otto Berg)用X射線在鉑礦和鐵礦中探測到了這種元素,并根據萊茵河的名字Rhein將該元素命名為Rhenium。

 

 

 

1.物理性質

元素符號

Re

所屬周期

6

所屬族數

VIIB

密度

21.04g/cm3

熔點

3186

沸點

5596

相對原子質量

186.207

原子序數

75

原子半徑

1.97 ?

電子層排布

2-8-18-32-13-2

外圍電子層排布

4f14 5d5 6s2

地殼中含量

0.0004ppm

2.化學性質

晶體結構

六方晶胞

晶胞參數

a =276.1pm

b=276.1pm

c=445.6pm

α=90。

β=90。

γ=120。

常見化合價

+7,+6,+4,+3

電離能

第一電離能 760 kJ/mol

第二電離能 1260 kJ/mol

第三電離能 2510 kJ/mol

第四電離能 3640kJ/mol

氧化態

 

MainRe+7;

OtherRe-1, Re0, Re+1, Re+2, Re+3, Re+5, Re+6, Re+4

 

3. 應用領域

錸主要應用于航空航天、電子工業和石油化工等領域,具體應用如下:

1)航天、航空、重型船舶、火電、兵器等重工裝備領域,高溫高壓作業環境中的發動機、燃燒室、燃氣輪機用材。

2)其它類似高溫高壓工況用抗蠕變、耐燒蝕、高耐磨、高強度類合金材料。

3)航天電推進系統特種電極、電子管,空間小型核反應堆驅動裝置極限用材。

4)錸-鉑合金是催化重整過程中的一種催化劑。

4. 錸資源及二次循環利用

錸的資源含量稀少且分散,僅高于鏷和鐳等元素。目前自然界沒有發現可供工業開采的錸礦石,但由于錸鉬2種元素具有相似的晶格常數,因而多以類質同象進入輝鉬礦和銅鉬礦中。根據美國地質調查局( U.S.Geological Survey,USGS) 統計,世界錸儲量約為2500 t,其中智利的錸資源最為豐富,儲量約為1300 t,占世界錸儲量的53%,其次是美國和俄羅斯。我國的錸資源儲量較少,探明的儲量為237t,但品味低,幾乎全部伴生于鉬礦中。錸的最大用途是用于制造航空發動機渦輪葉片,其次是應用于石油化工行業的鉑-錸重整催化劑。

隨著航空航天、石油化工領域的飛速發展,預計20152030年全球錸需求量約2800t,平均每年需求量約150t。目前中國錸消費量約占全球消費量的1/7,預計2030年,中國錸需求量約40t,占全球比例將接近1/5。以國內錸儲量237t計算,按照預測的消費趨勢,國內錸資源僅能保障到2025年前后,資源保障程度較低。含錸二次資源回收利用是彌補一次資源嚴重不足的重要途徑。全世界有80%的錸來自開采的錸礦物,有20%的錸來自二次資源回收利用,而且回收再利用的錸占錸消耗量的比例也在逐年增加。

5. 相關主要產品

1高錸酸銨

高錸酸銨是化學物質,分子式是NH4ReO4,分子量268.24,CAS13598-65-7。為白色片狀結晶,微溶于冷水,溶于熱水。用于石油化工行業制造鉑錸雙金屬重整催化劑、制造純錸金屬粉末或制品,含錸合金錸元素添加,以及用作其它含錸化合物或復合材料的原材料。

2錸粉

錸粉在常溫的空氣中穩定,在空氣中保存時會吸濕,錸與氟和氯在加熱下反應。在冷的和熱的鹽酸和氫氟酸中,錸不受腐蝕,在硝酸、熱濃硫酸和過氧化氫中能被溶解。用途:錸元素標樣,各類錸部件的基料以及各類高溫合金的錸元素添加劑。

3)高純錸粒

高純錸金屬經高溫高壓加工后具有一定形狀的小柱狀顆粒,外觀呈銀色。作為合金元素添加使用的錸粒,其化學成分的純度和致密狀態是衡量其品質的主要參考指標。用途:中致密度錸錠可用作超高溫合金中的錸元素添加劑,高致密錠可用作制造棒材、絲材或高溫結構件。

2錸粉錸粒實物照片

 

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