Мы часть Московского инновационного кластера и инновационной экосистемы

Рений

Атомный номер:75
Символ обозначения:Re
Атомная масса:186,207
Плотность:21,03 г/см3
Температура плавления:3190°С

Рений — химический элемент светло-серого оттенка с высокой степенью тугоплавкости. Этот металл относят к тяжелым металлам с уникальной химической стойкостью.

Металл рений в чистом виде в природе практически не встречается. Его добывают из минералов, в частности из джезказганита или молибденовых руд.

При соединении рений с другими металлами (титаном, молибденом и вольфрамом) получают жаропрочный сплав.

рений

Его можно применять для производства запчастей летательных аппаратов, деталей для термопара и нитей накаливания.

Активно применяют и рениевые покрытия. Они позволяют создать "крепкую броню" для металлов, защищая их от износа и коррозии.

История открытия элемента берет начало в 1869 году. Одним из первых ученых, который обнаружил элемент, был Д. Менделеев. Неопределенные элементы в своей таблице он обозначил эка- и двимарганцем. Однако описать подробно их свойства он не смог. Впоследствии еще один ученый С. Керн заявил об открытии нового элемента — дэвия. Однако никто не смог повторить его опыты. Поэтому заявление так и осталось незамеченным. В действительности, Керн заложил основу открытия аналитического метода для получения рения.

Вскоре ученые начали поиск с платиновых руд и редкоземельных минералов, чтобы открыть неизведанные элементы и заполнить таблицу. Однако первые стали серьезной проблемой для исследований — стоимость материалов была практически космической для скромных научных бюджетов. А вот такие минералы как гадолинит и колумбит идеально подходили для опытов ввиду их доступности.

После долгих усилий открыть рений  смогли ученые Ноддак и Берг. Кстати, имя элементу было выбрано в честь родины первого ученого — Рейнской провинции.

Свое заявление о новом элементе она сделала на нюрнбергском собрании в 1925 году. Позже ученые смогли получить из минерала первый чистый рений.

Высокая температура плавления и устойчивость к деформированию позволяет применить сплавы с рением:

  • для авиационных двигателей и производства лопастей;
  • в качестве катализаторов.

Рений и рениевый прокат выпускают такие страны как США, Узбекистан, Чили, Россия, Перу, Канада, Мексика и Армения. Темпы их производства увеличиваются с каждым годом. Однако в полном объеме потребность в рении для целей металлургии и промышленности остается неудовлетворительной. Это объясняется тем, что процесс его добычи требует больших временных затрат. Ведь элемент добывают из Re-содержащих ломов или из молибдена.

Рений в полном соответствии с положением в таблице Менделеева рений во многом похож на марганец. Однако он намного тяжелее и, если можно так выразиться, благороднее своего более распространенного аналога. По устойчивости к действию большинства химических реагентов рений приближается к своим соседям справа – платиновым металлам, а по физическим свойствам – к тугоплавким металлам VI группы – вольфраму и молибдену. С молибденом его роднит и близость атомного и ионных радиусов. Сульфиды MoS2 и ReS2 образуют к тому же однотипные кристаллические решетки. Именно этими причинами объясняют геохимическую связь рения с молибденом.

Рений – один из самых тугоплавких металлов. По температуре плавления (3170°C) и кипения (5870°C) он уступает лишь вольфраму (3410 и 6690°C). Рений немного тяжелее вольфрама (при 20°C плотность соответственно 21,02 и 19,32 г/см3). Но рений намного пластичнее вольфрама. Его можно прокатывать, ковать, вытягивать в проволоку при обычных условиях. Заметим тут же, что пластичность рения сильно зависит от чистоты.

Еще одно важное свойство – высокая жаропрочность рения. При температуре до 2000°C рений лучше сохраняет прочность, нежели молибден, вольфрам, ниобий. Да и прочность у него (в интервале от 500 до 2000°C) больше, чем у этих тугоплавких металлов. В то же время элемент №75 обладает высокой коррозионной стойкостью: в обычных условиях он почти не растворяется в соляной, плавиковой и серной кислотах. Это одна из черт, роднящих рений с платиной.

Компактный рений – серебристый металл. При невысокой температуре он c годами совершенно не тускнеет на воздухе. Лишь при 300°C можно наблюдать заметное окисление этого металла; интенсивно оно идет лишь при температуре выше 600°C. Это значит, что рений лучше противостоит окислению, чем молибден и вольфрам; к тому же он совершенно не реагирует с азотом и водородом.

На редкость благоприятное сочетание физических и химических свойств (и плюс хорошая свариваемость) определили интерес к рению со стороны тех областей науки и техники, которые могут позволить себе большие затраты ради достижения нужных свойств. Правда, и эти отрасли ищут пути наиболее рационального использования рения. Рений в основном идет в сплавы, более дешевые, чем он сам, а из чистого рения делают лишь особо ответственные малогабаритные детали. И, конечно, рением покрывают другие металлы.