Wikipedia

Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Rheni”

Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trướcThay đổi sau →
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
n →‎Liên kết ngoài: sửa chính tả 3, replaced: bachkhoatoanthu.gov.vn → yyyy using AWB
n tên bài chính, replaced: volfram → wolfram (12), Volfram → Wolfram using AWB
Dòng 4:
|name=Rheni
|pronounce={{IPAc-en|ˈ|r|iː|n|i|əm}} {{respell|REE|nee-əm}}
|left=[[Wolfram|Volfram]]
|right=[[Osmi]]
|above=[[Tecneti|Tc]]
Dòng 70:
'''Rheni''' (tên La tinh: Rhenium) là một [[nguyên tố hóa học]] có ký hiệu '''Re''' và [[số nguyên tử]] 75. Nó là một [[kim loại chuyển tiếp]] nặng, màu trắng bạc nằm tại hàng ba của [[nhóm nguyên tố 7|nhóm 7]] trong [[bảng tuần hoàn]]. Với mật độ trung bình cỡ một phần tỷ (ppb), rheni là một trong nguyên tố hiếm nhất trong [[Lớp vỏ (địa chất)|lớp vỏ Trái Đất]]. Rheni tương tự như [[mangan]] về mặt hóa học và thu được dưới dạng [[phụ phẩm]] trong tinh chế [[molypden]] và [[đồng]]. Ở dạng hợp chất, rheni thể hiện các [[trạng thái ôxi hóa]] từ −1 tới +7.
 
Các lượng nhỏ rheni được thêm vào các hợp kim [[wolfram|volfram]], và một số hợp chất của rheni cũng được dùng làm chất xúc tác trong công nghiệp hóa chất. Các [[siêu hợp kim]] gốc [[niken]] được sử dụng trong các [[động cơ phản lực]] chứa tới 6% rheni, làm cho ngành này là nơi sử dụng rheni lớn nhất. Do khan hiếm và nhu cầu cao trong chế tạo động cơ phản lực nên rheni thuộc số các kim loại đắt nhất trên thế giới, với giá của nó có những lúc vượt quá 12.000 USD mỗi [[kilôgam]]. Rheni, được phát hiện năm 1925, là nguyên tố có đồng vị ổn định trong tự nhiên cuối cùng được phát hiện. [[Franxi]] là nguyên tố nguồn gốc tự nhiên cuối cùng được phát hiện, nhưng nó không có đồng vị nào ổn định. Rheni được đặt tên theo sông [[Rhine]].
 
== Lịch sử ==
Rheni (từ [[latinh|tiếng Latinh]] ''Rhenus'', nghĩa là [[Rhine]])<ref>{{chú thích sách|language=tiếng Đức|title=Forschen Suche und Sucht|first=Hans Georg|last=Tilgner|publisher=Books on Demand| year=2000| isbn=9783898112727| url=http://books.google.com/books?id=UWBWnMOGtMQC}}</ref> là nguyên tố nguồn gốc tự nhiên được phát hiện gần sau cùng nhất, chỉ trước Franxi; đồng thời nó là nguyên tố có đồng vị ổn định được phát hiện cuối cùng<ref name="usgs">{{chú thích web|publisher=USGS|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rhenium/|work=Minerals Information|title=Rhenium: Statistics and Information|year=2008|accessdate=ngày 3 tháng 2 năm 2008}}</ref>. Sự tồn tại của nguyên tố tại vị trí của rheni (khi đó chưa được phát hiện) trong bảng tuần hoàn đã được [[Henry Moseley]] dự báo từ năm 1914<ref>{{chú thích tạp chí|first=Henry|last=Moseley|title=High Frequency Spectra of the Elements, Part II|journal=Philosophical Magazine|year=1914|poages=703–713|url= http://www.chemistry.co.nz/henry_moseley_article.htm}}</ref>. Nói chung người ta gán công phát hiện ra rheni cho [[Walter Noddack]], [[Ida Tacke]], [[Otto Berg (nhà khoa học)|Otto Berg]] ở [[Đức]]. Năm 1925, họ thông báo rằng họ đã phát hiện ra một nguyên tố có trong quặng [[platin]] và trong khoáng vật [[columbit]]. Họ cũng tìm thấy rheni trong [[gadolinit]] và [[molybdenit]]<ref name='Ekamangane'>{{chú thích tạp chí| last=Noddack| first=W.| coauthor = Tacke I.; Berg O.|title=Die Ekamangane| journal = Naturwissenschaften | year=1925 | volume=13| issue=26| pages=567–574|doi=10.1007/BF01558746 |url= |format=}}</ref>. Năm 1928, họ đã tách ra được 1 g nguyên tố bằng cách xử lý 660&nbsp;kg khoáng vật molybdenit<ref name="1g">{{chú thích tạp chí| last=Noddack| first=W.|coauthor=Noddack I.|title=Die Herstellung von einem Gram Rhenium |journal=Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie|year=1929|volume=183|issue=1|pages =353–375|doi=10.1002/zaac.19291830126|url =|language=tiếng Đức}}</ref>. Quy trình này quá phức tạp và tốn kém đến mức việc sản xuất bị gián đoạn tới tận đầu năm 1950 khi các hợp kim volframwolfram-rheni và molypden-rheni được điều chế. Các hợp kim này được phát biện là có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp tạo ra một nhu cầu lớn đối với rheni được sản xuất từ phần molybdenit của các quặng đồng pocfia.
 
Năm 1908, nhà hóa học [[Nhật Bản]] là [[Masataka Ogawa]] thông báo rằng ông đã phát hiện ra nguyên tố số 43 và đặt tên nó là ''nipponium'' (Np) theo sau tên của Nhật Bản (là ''Nippon'' trong tiếng Nhật). Tuy nhiên, phân tích sau đó chỉ ra sự hiện diện của rheni (số 75), chứ không phải nguyên tố [[Tecneti|số 43]]<ref>{{chú thích tạp chí|doi=10.1016/j.sab.2003.12.027|title=Discovery of a new element ‘nipponiumʼ: re-evaluation of pioneering works of Masataka Ogawa and his son Eijiro Ogawa|year=2004|last=Yoshihara|first=H. K.|journal=Spectrochimica Acta Part B Atomic Spectroscopy|volume=59|pages=1305–1310}}</ref>. Ký hiệu Np sau này được sử dụng cho nguyên tố [[neptuni]] (số 93).
Dòng 79:
== Đặc trưng ==
[[Tập tin:Rhenium.jpg|200px|trái|nhỏ|Một giọt Rheni]]
Rheni là kim loại có nhiệt độ nóng chảy thuộc hàng cao nhất trong số mọi nguyên tố, chỉ có [[wolfram|volfram]] (3.695 K) và [[cacbon]] (4.300-4.700 K) là đứng trên nó. Nó cũng là nguyên tố có tỷ trọng riêng thuộc hàng cao nhất, chỉ thua [[platin]] (21.450&nbsp;kg/m³), [[iridi]] (22.560&nbsp;kg/m³) và [[osmi]] (22.610&nbsp;kg/m³).
 
Dạng thương mại thông thường của nó là bột, nhưng nguyên tố này có thể cô đặc hơn bằng cách ép và [[thiêu kết]] trong chân không hay môi trường khí [[hiđrô]]. Quy trình này tạo ra sản phẩm chắc đặc với tỷ trọng khoảng trên 90% tỷ trọng riêng của kim loại này. Khi bị [[ủ (luyện kim)|ủ]] kim loại này trở nên rất mềm và có thể uốn cong hay kéo thành cuộn<ref name=CRC>{{chú thích sách| first=C. R.|last=Hammond |title=The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics 81th edition| publisher =CRC press| isbn=0849304857| year=2004}}</ref>. Các hợp kim rheni-molypden có tính [[siêu dẫn]] ở 10 [[Kelvin|K]]; còn các hợp kim volframwolfram-rheni cũng có tính siêu dẫn<ref>{{chú thích tạp chí|title=Superconductivity of Some Alloys of the Tungsten-rhenium-carbon System|journal=Soviet Physics JETP| volume=27| pages=13| year=1968| bibcode=1968JETP...27...13N| last=Neshpor| first=V. S.|coauthors=Novikov V. I.; Noskin V. A.; Shalyt S. S.}}</ref> ở khoảng 4-8 K, phụ thuộc vào từng hợp kim. Rheni kim loại siêu dẫn ở 2,4 K<ref>{{chú thích tạp chí|first=J. G.|last=Daunt|coauthor= Smith T. S.| title=Superconductivity of Rhenium|year=1952|journal=Physical Review|volume=88|issue=2|pages=309–311|doi=10.1103/PhysRev.88.309}}</ref><ref>{{chú thích web|url= http://stinet.dtic.mil/oai/oai?verb=getRecord&metadataPrefix=html&identifier=AD0622881|title=The Properties of Superconducting Mo-Re Alloys|author=Daunt J. G.; Lerner E.| publisher=Defense Technical Information Center}}</ref>.
 
=== Đồng vị ===
Dòng 107:
:Re(CO)<sub>5</sub>Br + 2 (NEt<sub>4</sub>Br → [NEt<sub>4</sub>]<sub>2</sub>[Re(CO)<sub>3</sub>Br<sub>3</sub>]
 
[[Diborua rheni]] (ReB<sub>2</sub>) là một chất có độ cứng tương tự như [[cacbua volframwolfram]], [[cacbua silic]], [[diborua titan]] hay [[diborua zirconi]]<ref>{{chú thích tạp chí| first=Jiaqian|last=Qin|coauthors= He Duanwei; Wang Jianghua; Fang Leiming; Lei Li; Li Yongjun; Hu Juan; Kou Zili; Bi Yan|title=Is Rhenium Diboride a Superhard Material?| journal= Advanced Materials |volume=20|year =2008| page=4780–4783| doi=10.1002/adma.200801471}}</ref>.
 
Rheni ban đầu được cho là tạo ra anion ''rhenua'', Re{{su|p=−}}, trong đó nó có trạng thái ôxi hóa −1. Điều này dựa trên sản phẩm khử các muối [[perrhenat]], chẳng hạn như khử perrhenat kali ({{chem|KReO|4}}) bằng kali kim loại<ref name="cobble1957">{{chú thích tạp chí| doi = 10.1021/j150552a005| month = tháng 6| year = 1957| author = Cobble J. W.| journal = The Journal of Physical Chemistry| volume = 61| issue = 6| pages = 727–729| title = On the Structure of the Rhenide Ion}}</ref> "Rhenua kali" được chỉ ra là tồn tại dưới dạng phức chất ngậm bốn phân tử nước, tương ứng với công thức hóa học {{chem|KRe•4H|2|O}}<ref name="bravo1954">{{chú thích tạp chí| doi = 10.1021/j150511a004| year = 1954| month = tháng 1| author1 = Bravo Justo B.| author2 = Ernest Griswold| author3 = Jacob Kleinberg| journal = The Journal of Physical Chemistry| volume = 58| issue = 1| pages = 18–21| title = The Preparation of a Solid Rhenide| author = Bravo Justo B.}}</ref>. Hợp chất này thể hiện tính khử mạnh, và chậm chạp sinh ra khí hiđrô khi hòa tan trong nước. Các hợp chất tương tự của [[liti]] và [[tali]] cũng được thông báo. Tuy nhiên, nghiên cứu sau này chỉ ra rằng ion "rhenua" trên thực tế là phức hợp hydridorhenat. "Rhenua kali" như thể hiện thực tế là [[nonahydridorhenat kali|nonahydridorhenat]], {{chem|K|2|ReH|9}}, chứa anion ReH{{su|b=9|p=2−}} trong đó trạng thái ôxi hóa của rheni thực tế là +7<ref>{{chú thích tạp chí | doi = 10.1016/0022-1902(60)80083-8| title = Alkali and alkaline earth rhenohydrides| year = 1960| author1 = Floss J. G.| author2 = Grosse A. V.| journal = Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry| volume = 16
Dòng 131:
Các siêu hợp kim trên cơ sở niken có [[dão (cơ học)|độ dão]] được cải thiện khi có sự bổ sung rheni. Các hợp kim thường chứa 3% tới 6% rheni<ref>{{chú thích web|title=Nickel Based Superalloys|first=H. K. D. H. |last=Bhadeshia|url=http://www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2003/Superalloys/superalloys.html|publisher=Đại học Cambridge| accessdate = ngày 17 tháng 10 năm 2008}}</ref>. Các hợp kim thế hệ hai chứa 3%; chúng được sử dụng trong các động cơ của F-15 và F-16, trong khi các hợp kim thế hệ ba đơn tinh thể mới chứa 6% rheni; chúng được sử dụng trong động cơ của F-22 và F-35<ref name="USGS_2006_yearbook"/><ref>{{chú thích sách |title=Aerospace Materials: An Oxford-Kobe Materials Text|first=B.|last=Cantor|coauthors=Grant Patrick Assender Hazel|publisher=CRC Press| year=2001|isbn=9780750307420|url=http://books.google.de/books?id=n09-HajhRHYC |pages=82–83}}</ref>. Mức tiêu thụ năm 2006 được đưa ra là 28% cho [[General Electric]], 28% cho [[Rolls-Royce plc]] và 12% cho [[Pratt & Whitney]], tất cả đều là siêu hợp kim, trong khi sử dụng làm chất xúc tác chỉ chiếm 14% và toàn bộ các ứng dụng khác là 18 %<ref name="Naumov"/>. Năm 2006, 77% lượng rheni tiêu thụ tại Hoa Kỳ là trong các hợp kim<ref name="USGS_2006_yearbook"/>.
 
Rheni cải thiện các tính chất của [[wolfram|volfram]] và vì thế là vật liệu tạo hợp kim quan trọng nhất đối với volframwolfram. Các hợp kim volframwolfram-rheni là mềm hơn ở nhiệt độ thấp làm cho chúng dễ dàng hơn trong việc gia công cơ khí, trong khi độ ổn định ở nhiệt độ cao cũng được cải thiện. Tác động này tăng lên theo hàm lượng rheni, và vì thế các hợp kim volframwolfram được sản xuất để chứa tới 27% Re, nó cũng là giới hạn độ hòa tan<ref>{{chú thích sách|title=Tungsten: properties, chemistry, technology of the element, alloys, and chemical compounds|first=Erik| last=Lassner| coauthor=Schubert Wolf-Dieter| publisher=Springer| year=1999| isbn=9780306450532| url=http://books.google.de/books?id=foLRISkt9gcC&pg=PA256|page=256}}</ref>. Một ứng dụng cho các hợp kim volframwolfram-rheni là các nguồn [[tia X]]. Điểm nóng chảy cao của cả hai thành phần tạo hợp kim, cùng với khối lượng nguyên tử lớn, làm cho chúng ổn định trước va chạm của các electron kéo dài<ref>{{chú thích sách|title =Practical radiotherapy physics and equipment|first=Pam|last=Cherry|coauthor=Duxbury Angela| publisher=Nhà in Đại học Cambridge|year=1998|isbn=9781900151061|url =http://books.google.de/books?id=5WIBbmmDm-gC&pg=PA55|page=55}}</ref>. Các hợp kim rheni của volframwolfram cũng được dùng như là các [[cặp nhiệt điện]] để đo nhiệt độ lên tới 2.200&nbsp;°C<ref>{{chú thích tạp chí |title=Tungsten-Rhenium Thermocouples for Use at High Temperatures|journal=Review of Scientific Instruments|volume=39| pages=1233|year=1968| doi = 10.1063/1.1683642| first= R.|last=Asamoto|coauthors=Novak P. E.| url = http://link.aip.org/link/?RSINAK/39/1233/1}}</ref>.
 
Độ ổn định trước nhiệt độ cao, áp suất hơi thấp, độ kháng mài mòn tốt và khả năng chống lại ăm mòn hồ quang của rheni là hữu ích trong chế tạo các công tắc điện tự làm sạch. Cụ thể, các tia lửa điện xuất hiện trong quá trình chuyển mạch sẽ ôxi hóa các tiếp điểm. Tuy nhiên, ôxít rheni Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub> có độ ổn định thấp (hăng hoa ở ~360&nbsp;°C) và vì thế bị loại bỏ trong quá trình đóng mở mạch<ref name="Naumov"/>.
Rheni có nhiệt độ nóng chảy cao và áp suất hơi thấp tương tự như [[tantali]] và volframwolfram, tuy nhiên, rheni tạo thành các ôxít không bay hơi. Vì thế, các sợi rheni thể hiện độ ổn định cao nếu như chúng được vận hành không phải là trong chân không mà là trong môi trường khí quyển chứa ôxy<ref>{{chú thích tạp chí|doi = 10.1021/j100873a513| year=1966|last=Blackburn|first=Paul E.|journal=The Journal of Physical Chemistry| volume=70|pages=311–312|title=The Vapor Pressure of Rhenium}}</ref>. Các sợi này được sử dụng rộng rãi trong [[phương pháp phổ khối lượng|phổ khối lượng]], trong [[áp kế|áp kế ion hóa]]<ref>{{chú thích tạp chí|title=Tungsten-Rhenium Filament Lifetime Variability in Low Pressure Oxygen Environments|last= Earle|first=G. D.|coauthors=Medikonduri R.; Rajagopal N.; Narayanan V.; Roddy P. A.|journal= IEEE Transactions on Plasma Science|volume=33|issue=5|pages=1736–1737|doi =10.1109/TPS.2005.856413|year=2005}}</ref> và trong các đèn flash trong [[nhiếp ảnh]].<ref>{{chú thích sách|title=The chemical element: a historical perspective|first=Andrew|last=Ede| publisher=Greenwood Publishing Group|year=2006|isbn=9780313333040}}</ref>.
=== Chất xúc tác ===
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/wiki/Rheni”