Ren
| wolfram← ren →osm |
|
| Wygląd |
| srebrzystobiały |
|
Widmo emisyjne renu |
| Ogólne informacje |
| Nazwa, symbol,l.a. | ren, Re, 75
(łac.rhenium) |
|---|
| Grupa, okres, blok | 7 (VIIB),6,d |
|---|
| Stopień utlenienia | ±I, II, III, IV, V,VI,VII |
|---|
| Właściwości metaliczne | metal przejściowy |
|---|
| Właściwościtlenków | średniokwasowe |
|---|
| Masa atomowa | 186,21 ± 0,01[a][3] |
|---|
| Stan skupienia | stały |
|---|
| Gęstość | 21020kg/m³ |
|---|
| Temperatura topnienia | 3185 °C[1] |
|---|
| Temperatura wrzenia | 5596 °C[1] |
|---|
|
| Numer CAS | 7440-15-5 |
|---|
| PubChem | 23947 |
|---|
|
|
| Najbardziej stabilne izotopy |
|---|
| |
|
|
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa) |
|
|
Ren (Re,łac. rhenium) –pierwiastek chemiczny z grupymetali przejściowych. Zaliczany jest dometali szlachetnych. Nazwa pochodzi od rzekiRen.
Istnienia tego pierwiastka metodamispektroskopowymi dowiedliWalter Noddack,Ida Tacke iOtto Berg w 1925 roku.
W formie czystej jest srebrzystym błyszczącym metalem o dużej twardości. Metaliczny ren przypominaplatynę (gęstość 21,09 g/cm³). Po wyżarzeniu staje się miękki i kowalny. Uszlachetnia stopy metali, znacząco zwiększając ich twardość i odporność na korozję.Roztwarza się tylko wkwasach utleniających:kwasie azotowym i gorącym, stężonymkwasie siarkowym.
Ren występuje w skorupie ziemskiej w ilości 4×10−4ppm, wyłącznie w stanie rozproszonym, głównie wmolibdenicie,kolumbicie i łupkach miedzionośnych.
Ren, w porównaniu domanganu, tworzy trwalsze związki na wyższych, a mniej trwałe na niższychstopniach utlenienia[4]. Znane są 4 tlenki: czarnyReO
2, niebieskiRe
2O
5, czerwonyReO
3 i żółtyRe
2O
7, przy czym ten ostatni powstaje w wyniku ogrzewania renu na powietrzu[4][5] i stanowi końcowy produktutleniania tego pierwiastka[5]. Jest on związkiem trwałym i jest słabym utleniaczem (w przeciwieństwie doMn
2O
7, który jest mocnym utleniaczem)[4][5]. Ponadto znany jest nietrwały czarny uwodniony tlenek renu(III),Re
2O
3·2H
2O[5]. Tlenek renu(VI),ReO
3, jest jedynym trwałym tlenkiem manganowców na VI stopniu utlenienia[5]. Powstaje podczas ogrzewania tlenku renu(VII) z metalicznym renem[4] lub przez jego redukcję za pomocąCO[5].
Tlenek renu(VII) tworzy z wodą silnykwas nadrenowy[4]. Jego sole stanowią punkt wyjścia do całej chemii renu[5].
Tlenek renu(VI) jest mało reaktywny. Nie reaguje ani z wodą, ani z roztworamikwasów i zasad[5]. Po stopieniu zNaOH daje nietrwały renian(VI) sodu,Na
2ReO
4. W podobnej reakcji z tlenku renu(IV) można otrzymać również nietrwały renian(IV) sodu,Na
2ReO
3[4].
Zsiarką ren tworzy dwasiarczki:Re
2S
7 iReS
2[4][5]. W połączeniach zfluorowcami ren występuje na stopniach utlenienia III – VII. Znane są:ReI
3,ReBr
3,ReCl
3,ReI
4,ReBr
4,ReCl
4,ReF
4,ReBr
5,ReCl
5,ReF
5,ReCl
6,ReF
6 orazReF
7, który jest jedynym znanym halogenkiemmetalu przejściowego na VII stopniu utlenienia[5].
- jako składniksuperstopów odpornych napełzanie w wysokich temperaturach;
- w przemyśle lotniczym (monokrystaliczne łopatki silników odrzutowych, turbiny silników i osłony pojazdów, wykonywane z nadstopów na bazieniklu, zawierających od 3 do 6% renu);
- wprzemyśle zbrojeniowym (rdzenie do pocisków przeciwpancernych)[6];
- do produkcjitermopar, elementów grzewczych, styków elektrycznych, elektrod, elektromagnesów, lamp próżniowych i rentgenowskich, żarówek błyskowych, powłok metalicznych;
- jakokatalizator w takich reakcjach jak:metateza,epoksydacja (metylotrioksoren),dihydroksylacja, m.in. w produkcji wysokooktanowych benzyn bezołowiowych;
- w medycynie – w radioizotopowej synowektomii (RSO), polegającej na niszczeniu zapalnie zmienionej błony maziowejpromieniowaniem beta emitowanym przez izotop186
Re.
Ren pozyskuje się zazwyczaj z rud manganu. Podczas ich prażenia na powietrzu związki renu przekształcają się w lotnyRe
2O
7 (temperatura wrzenia 360 °C), kondensujący w postaci pyłu. Przetwarza się go wnadrenian amonu,NH
4ReO
4 (APR, zang. ammonium perrhenate[7]) i redukuje za pomocąwodoru[5].
W Polsce technologię pozyskiwania związków renu ze ścieków z huty miedzi opracowano w KGHM Ecoren iInstytucie Metali Nieżelaznych wGliwicach. Metoda wykorzystuje technologiehydrometalurgiczne – otrzymywanie metali z rud, koncentratów i innych surowców za pomocą roztworów odpowiednio dobranychzwiązków chemicznych.Piotr Kijewski w 2023 przedstawił analizę światowego rynku renu i udziału w nimKGHM[8]. W 2024 opisał możliwości pozyskiwania renu z polskich złóż miedzi[9].
Technologia składa się z dwóch zasadniczych części, realizowanych w oddzielnych instalacjach. W początkowej fazie ściek jestfiltrowany, a następnie przepuszcza się go przez kolumny wypełnioneżywicą jonowymienną. W nich odbywa się „wyłapywanie” jonów renu. Następnie ren jest wymywany. Wzbogacony roztwór (eluat renowy) stanowi surowiec do produkcjinadrenianu amonu, a w dalszej kolejności metalicznego renu[10].
Światowe zasoby renu szacuje się na maks. 17 tys. ton, największe występują w Chile, USA,Kanadzie, Kazachstanie, Rosji, Uzbekistanie i Peru. W Polsce ren występuje jako domieszka w złożachmiedzi w okolicachLubina. Największym producentem renu jest firmaMolymet zChile (w 2007 uzyskała ponad 20 ton[11]), zaraz za niąPhelps Dodge zeStanów Zjednoczonych orazKazakhmys zKazachstanu. W Europie jedynym producentem renu z własnych źródeł jest polska spółkaKGHM Metraco (do roku 2014KGHM Ecoren), która zajmuje czwarte miejsce wśród globalnych potentatów[12].
Cena średnia renu metalicznego od 1991 r.[13]
W tym miejscu powinien znaleźć się wykres. Z przyczyn technicznych nie może zostać wyświetlony.Więcej informacji Najistotniejsze produkty handlowe renu to metal i APR[7]. W pierwszych 2 dekadach XXI w. ceny renu ulegały znaczącym zmianom. Przez pierwsze 5 lat oscylowały one wokół 1000 USD/kg, po czym zaczęły wzrastać, dochodząc do 4000 USD/kg w 2012 r. Następnie zaczął się ich spadek do poprzedniego poziomu[13]. W efekcie nastąpiło zamknięcie wielu zakładów odzyskujących ren w procesie recyklingu oraz zakładów produkujących ten metal[7]
- ↑ Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang.abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi 186,207 ± 0,001. W dostępnych komercyjnie produktach mogą występować znaczne odchylenia masy atomowej od podanej, z uwagi na zmianę składu izotopowego w rezultacie nieznanego bądź niezamierzonego frakcjonowania izotopowego. Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność. Zob.Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.
- ↑abDavid R.D.R. Lide David R.D.R. (red.),CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s.4-29,ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
- ↑Rhenium (nr 204188) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-05].(przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni,Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600,DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
- ↑abcdefgAdamA. Bielański AdamA.,Podstawy chemii nieorganicznej, wyd. 5, Warszawa: PWN, 2002, s. 916,ISBN 83-01-13654-5 .
- ↑abcdefghijkNorman N.N.N. Greenwood Norman N.N.N.,AlanA. Earnshaw AlanA.,Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 1043–1049,DOI: 10.1016/C2009-0-30414-6,ISBN 0-7506-3365-4 (ang.).
- ↑TomaszT. Majewski TomaszT.,Badanie procesów modyfikacji plazmowej proszków W i Re oraz mieszanek W–Re, 2011 . Brak numerów stron w książce
- ↑abcMineral Commodity Summaries, U.S. Geological Survey, 2021,DOI: 10.3133/mcs2021 [dostęp 2022-03-10] (ang.). Brak numerów stron w książce
- ↑PiotrP. Kijewski PiotrP.,WojciechW. Kaczmarek WojciechW.,KingaK. Litwinionek KingaK.,KGHM uczestnikiem światowego rynku renu, [w:]EwaE. Lewicka (red.),Aktualia i perspektywy gospodarki surowcami mineralnymi, Kraków: Wydawnictwo Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, 2023, s. 49–57,ISBN 978-83-67606-23-3 [dostęp 2023-12-22] (pol. • ang.).
- ↑PiotrP. Kijewski PiotrP.,WojciechW. Kaczmarek WojciechW.,Zechstein copper-bearing shales as a potential resource of rhenium in Poland, „Geological Quarterly”, 68, 2024, s. 40–52,DOI: 10.7306/gq.1768 [dostęp 2025-11-24] (pol.).
- ↑Ren. Technologia i proces produkcyjny [online], KGHM Ecoren, 9 października 2011 [dostęp 2022-03-10] [zarchiwizowane zadresu 2011-10-09] .
- ↑Rhenium: Son Of Moly [online], Hard Assets Investor [dostęp 2009-08-04] [zarchiwizowane zadresu 2013-04-26] .
- ↑Dwa lata działalności KGHM Metraco, Metale.org
- ↑abMineral Commodity Summaries [online], U.S. Geological Survey [dostęp 2022-03-10] (ang.).
