استخراج رنیم - Extraction of Rhenium
استخراج رنيوم از آتشفشان
اهمیت استفاده رنیوم در قسمت های قبل بیان گردید . دانستن روشی جالب برای استخراج آن از دود آتشفشان بسیار جالب است.
رنيوم براى ساخت سفينههاى فضايى و برخى کاربردهاى ديگر عنصر ضرورى مىباشد. رنيوم همانقدر که کمياب است، بد بو نيز مىباشد. معمولا از گازهاى انتشار يافته از گرم کردن موليبدن، که يکى از محصولات فرعى معادن مس مىباشد، استخراج مىشود. ارزش آن در حدود یک ششم قيمت طلا بود و با شروع کار ايستگاه بينالمللى فضايى ، ارزش رنيوم افزايش يافت. براى زمينشناسان شوروى در زمان اقتصاد کمونيستى استخراج رنيوم کار پرجاذبهاى بود.دانشمدان مؤسسه روسى در سال 1992 کشف کردند که گازهاى داغ آتشفشان Kudriavy در Kuril Archepelago سولفيد رنيوم خالص را بيرون داده و رسوب مىکند – اين کانى که تا آن زمان ناشناخته بود رنيئت (rhenlite) ناميده شد. رگههاى ایجاد شده داراى حداقل ده تن رنيوم هستند وگازها با يک نرخ چند گرم در روز آنرا تامین می نمایند. استخراج رگهها و تغليظ رنئيت يک طرح اقتصادى جذاب محسوب مىشود. دانشمندان روسى مشغول ساخت هرم چوبى براى پوشاندن رگههای دود مى باشند. اين کار گازها را به يک مسیر شيميايى قيفى شکل هدايت مىکند تا رنيوم رسوب کند، در اين روش زئوليتها به عنوان کشنده يون استفاده مىشوند. طرحهاى آينده استفاده از سرپوشهاى بتونى يا سراميکى براى به دام انداختن تمام فومرولهاى کراتر Kudriavy مىباشد.
تاريخچه ي كشف رنيم
در سال 1871مندليف پيش بيني كرد كه در طبيعت دو عنصر شيميايي مشابه منگنز وجود دارد كه بايد در خانه هاي43 و 75 جدول تناوبي قرار گيرند مندليف به طور اختياري آن ها را eka منگنز و dvi منگنز ناميد،در سال 1922آيدا و والتر نوداك يك سري آزمايشات بر روي سنگ پلاتين كردند اما به دليل گران بودن ستگ پلاتين آن ها مجبور شدند كارهاي خود را بر روي مواد ساده تر انجام دهند ، تحقيقات آن ها نشان داد كه اين عنصر مشلبه منگنز بايد در نوعي ماده ي معدني به نام كلمبيت پنهان شده باشند و پس از يك سال تلاش و آزمايش بر روي 1600 ماده ي معدني و سر انجام در سال 1925 آن ها كشف عناصر شماره ي 43 به نام masurium و 75 به نام rhenium را اعلام كردند اما كشف آتها نيز بليد براي ساير دانشمندان نيز ثابت ميشد يكي از دانشمنداني كه به كشف آنها شك كردprandtl كه يك دانشمند شيمي است بود بين او و نوداك ها گفتگوها و مناظرهايي ايجاد شدكه با شگفتي زيادي پايان گرفت : نوداك ها نتوانسته بودند دلايل قانع كننده اي براي كشف masurium بدهند اما كشف رنيم به طور قاطع ثابت شد زيرا 2 ميلي گرم از آن در آن زمان از طريق تجزيه به دست آمده بود اما عنصر شماره ي 43 بعدها توسط كاشفين ايتاليائيش سگرو پرير تكنسيم ناميده شد . نام رنيم از رودخانه ي راين واقع در سرزمين نوداكها گرفته شده است .
منابع رنيم
حجم اين عنصر در پوسته ي زمين دهها هزار بار كمتر از سلير عناصر است .اگر ما عنصرهارا بر حسب مقدارشان در طبيعت در يك هرم قرار دهيم ابتدا عناصري كه در پوسته ي زمين فراوانند و به ترتيب عناصر كمياب تر در رديفهاي بالاتر جاي ميگيرند در اين صورت رنيم در نوك هرم قرار خواهد گرفت .در قزاقستان در نزديكي شهر جزكازگان يك ماده ي معدني پيدا شد كه عملاَ مي تواند به عنوان يك ماده ي معدني رنيم به حساب آيدكه داراي چند ميلي گرم يا چند گرم رنيم در هر تن است .آكادميسين فرسمان معتقد بود كه در نزديكي هسته ي زمين رنيم يافت مي شود . توليد تجارتي رنيم در سال 1930در آلمان در جائي كه سنگ هاي معدني مولبيدن كه در هر تن 100 گرم رنيم دارد كشف شده بود آغاز گرديد . و 10 سال بعد كشور آلمان 200كيلوگرم از اين فلز را استخراج كرد.
ويژگي رنيم
رنيم عنصر فلزي است كه به صورت پودرهاي خاكستري مايل به سياه يا جامد سفيد نقره اي رنگ وجود دارد .ساختار کریستالی hexagonal و عدد اتمي 75 و داراي چگالي 21.02و نقطه ي ذوب 3180درجه سانتیگراد می باشد.رنيم از جمله فلزات سنگين است و جرم آن 3برابر بيشتر از آهن است و همينطور جزء فلزات دير گداز محسوب مي شد و بعد از تنگستن دومين فلز ديرگداز است مقاومت الكتريكي رنيم بسيار بالاست و و در مقابل هوا بسيار مقاوم است و جلا و درخشندگي خود را تا مدتها حفظ ميكند و از اين لحاظ با پلاتين و طلا قابل ملاحظه است اين فلز در مقابل فساد تدريجي بسيار مقاوم است و هيچ يك از اسيدها به جز اسيد نيتريك نميتواند بر روي آن اثر بگذارد و اين خواص منحصر به فرد رنيم موارد استعمال آن را در عرصه هاي گوناگون صنعت كه مهمترين آن شركت در وسايل ضد اسيد و آلياژهاي ديرگداز است توضيح مي دهد.
كاربردهاي رنيم
يكي از دلايل توجه ويژه ي محققين و متالوژيستها به رنيم تاثير آن بر روي آلياژهاست مولبيدن و تنگستن با وجود اينكه داراي نقطه ي ذوب و توانائي و استحكام زياد در برابر فشار هستند ولي در شرايط معمولي بسيار شكننده اند و به آساني در هواي ملایم و نه چندان سرد همانند شيشه خورد مي شوند كه اين انعطاف ناپذيري مولبيدن و تنگستن با افزودن رنيم به به آلياژ ازبين مي رود و آلياژي با قدرت انعطاف خوب كه حتي در درجه حرارت پايين نيز به درستي عمل مي كند به دست مي آيد كه اين آلياژ به دست آمده بسيار نازك و مقوم بوده و به همين علت مفتول هاي ساخته شده از اين آلياژ بهترين ماده براي بخيه زدن و و ساختن طنابهاي كشتي و ناوها استفاده مي شود.
اگر مقدار كمي رنيم به آلياژ كروم و نيكل اضافه شود نقطه ي ذوب آن را 200تا 250 درجه افزايش مي دهد .
روكش رنيم فلزات را از تاثير اسیدها و بازها و آب درياها و و تركيبات گوگرد و مواد ديگر محافظت مي كند.
رنيم فلزي و بسياري از تركيبات و آلياژهاي آن از جمله سولفيد ها و اكسيدهاي آن كاتاليزورهاي خوبي هستند كه در اكسيداسيون آمونياك و و متان در توليد اتان از اتيلن و آلدهيدهاو كتن ها از الكل و نيزدر تجزيه و ترقيق نفت به خوبي عمل مي كند.
رنيوم براى ساخت سفينههاى فضايى و برخى کاربردهاى ديگر عنصر ضرورى مىباشد. رنيوم همانقدر که کمياب است، بد بو نيز مىباشد. معمولا از گازهاى انتشار يافته از گرم کردن موليبدن، که يکى از محصولات فرعى معادن مس مىباشد، استخراج مىشود. ارزش آن در حدود یک ششم قيمت طلا بود و با شروع کار ايستگاه بينالمللى فضايى ، ارزش رنيوم افزايش يافت. براى زمينشناسان شوروى در زمان اقتصاد کمونيستى استخراج رنيوم کار پرجاذبهاى بود.دانشمدان مؤسسه روسى در سال 1992 کشف کردند که گازهاى داغ آتشفشان Kudriavy در Kuril Archepelago سولفيد رنيوم خالص را بيرون داده و رسوب مىکند – اين کانى که تا آن زمان ناشناخته بود رنيئت (rhenlite) ناميده شد. رگههاى ایجاد شده داراى حداقل ده تن رنيوم هستند وگازها با يک نرخ چند گرم در روز آنرا تامین می نمایند. استخراج رگهها و تغليظ رنئيت يک طرح اقتصادى جذاب محسوب مىشود. دانشمندان روسى مشغول ساخت هرم چوبى براى پوشاندن رگههای دود مى باشند. اين کار گازها را به يک مسیر شيميايى قيفى شکل هدايت مىکند تا رنيوم رسوب کند، در اين روش زئوليتها به عنوان کشنده يون استفاده مىشوند. طرحهاى آينده استفاده از سرپوشهاى بتونى يا سراميکى براى به دام انداختن تمام فومرولهاى کراتر Kudriavy مىباشد.
تاريخچه ي كشف رنيم
در سال 1871مندليف پيش بيني كرد كه در طبيعت دو عنصر شيميايي مشابه منگنز وجود دارد كه بايد در خانه هاي43 و 75 جدول تناوبي قرار گيرند مندليف به طور اختياري آن ها را eka منگنز و dvi منگنز ناميد،در سال 1922آيدا و والتر نوداك يك سري آزمايشات بر روي سنگ پلاتين كردند اما به دليل گران بودن ستگ پلاتين آن ها مجبور شدند كارهاي خود را بر روي مواد ساده تر انجام دهند ، تحقيقات آن ها نشان داد كه اين عنصر مشلبه منگنز بايد در نوعي ماده ي معدني به نام كلمبيت پنهان شده باشند و پس از يك سال تلاش و آزمايش بر روي 1600 ماده ي معدني و سر انجام در سال 1925 آن ها كشف عناصر شماره ي 43 به نام masurium و 75 به نام rhenium را اعلام كردند اما كشف آتها نيز بليد براي ساير دانشمندان نيز ثابت ميشد يكي از دانشمنداني كه به كشف آنها شك كردprandtl كه يك دانشمند شيمي است بود بين او و نوداك ها گفتگوها و مناظرهايي ايجاد شدكه با شگفتي زيادي پايان گرفت : نوداك ها نتوانسته بودند دلايل قانع كننده اي براي كشف masurium بدهند اما كشف رنيم به طور قاطع ثابت شد زيرا 2 ميلي گرم از آن در آن زمان از طريق تجزيه به دست آمده بود اما عنصر شماره ي 43 بعدها توسط كاشفين ايتاليائيش سگرو پرير تكنسيم ناميده شد . نام رنيم از رودخانه ي راين واقع در سرزمين نوداكها گرفته شده است .
منابع رنيم
حجم اين عنصر در پوسته ي زمين دهها هزار بار كمتر از سلير عناصر است .اگر ما عنصرهارا بر حسب مقدارشان در طبيعت در يك هرم قرار دهيم ابتدا عناصري كه در پوسته ي زمين فراوانند و به ترتيب عناصر كمياب تر در رديفهاي بالاتر جاي ميگيرند در اين صورت رنيم در نوك هرم قرار خواهد گرفت .در قزاقستان در نزديكي شهر جزكازگان يك ماده ي معدني پيدا شد كه عملاَ مي تواند به عنوان يك ماده ي معدني رنيم به حساب آيدكه داراي چند ميلي گرم يا چند گرم رنيم در هر تن است .آكادميسين فرسمان معتقد بود كه در نزديكي هسته ي زمين رنيم يافت مي شود . توليد تجارتي رنيم در سال 1930در آلمان در جائي كه سنگ هاي معدني مولبيدن كه در هر تن 100 گرم رنيم دارد كشف شده بود آغاز گرديد . و 10 سال بعد كشور آلمان 200كيلوگرم از اين فلز را استخراج كرد.
رنيم عنصر فلزي است كه به صورت پودرهاي خاكستري مايل به سياه يا جامد سفيد نقره اي رنگ وجود دارد .ساختار کریستالی hexagonal و عدد اتمي 75 و داراي چگالي 21.02و نقطه ي ذوب 3180درجه سانتیگراد می باشد.رنيم از جمله فلزات سنگين است و جرم آن 3برابر بيشتر از آهن است و همينطور جزء فلزات دير گداز محسوب مي شد و بعد از تنگستن دومين فلز ديرگداز است مقاومت الكتريكي رنيم بسيار بالاست و و در مقابل هوا بسيار مقاوم است و جلا و درخشندگي خود را تا مدتها حفظ ميكند و از اين لحاظ با پلاتين و طلا قابل ملاحظه است اين فلز در مقابل فساد تدريجي بسيار مقاوم است و هيچ يك از اسيدها به جز اسيد نيتريك نميتواند بر روي آن اثر بگذارد و اين خواص منحصر به فرد رنيم موارد استعمال آن را در عرصه هاي گوناگون صنعت كه مهمترين آن شركت در وسايل ضد اسيد و آلياژهاي ديرگداز است توضيح مي دهد.
كاربردهاي رنيم
يكي از دلايل توجه ويژه ي محققين و متالوژيستها به رنيم تاثير آن بر روي آلياژهاست مولبيدن و تنگستن با وجود اينكه داراي نقطه ي ذوب و توانائي و استحكام زياد در برابر فشار هستند ولي در شرايط معمولي بسيار شكننده اند و به آساني در هواي ملایم و نه چندان سرد همانند شيشه خورد مي شوند كه اين انعطاف ناپذيري مولبيدن و تنگستن با افزودن رنيم به به آلياژ ازبين مي رود و آلياژي با قدرت انعطاف خوب كه حتي در درجه حرارت پايين نيز به درستي عمل مي كند به دست مي آيد كه اين آلياژ به دست آمده بسيار نازك و مقوم بوده و به همين علت مفتول هاي ساخته شده از اين آلياژ بهترين ماده براي بخيه زدن و و ساختن طنابهاي كشتي و ناوها استفاده مي شود.
اگر مقدار كمي رنيم به آلياژ كروم و نيكل اضافه شود نقطه ي ذوب آن را 200تا 250 درجه افزايش مي دهد .
روكش رنيم فلزات را از تاثير اسیدها و بازها و آب درياها و و تركيبات گوگرد و مواد ديگر محافظت مي كند.
رنيم فلزي و بسياري از تركيبات و آلياژهاي آن از جمله سولفيد ها و اكسيدهاي آن كاتاليزورهاي خوبي هستند كه در اكسيداسيون آمونياك و و متان در توليد اتان از اتيلن و آلدهيدهاو كتن ها از الكل و نيزدر تجزيه و ترقيق نفت به خوبي عمل مي كند.
+ نوشته شده در بیست و ششم شهریور ۱۳۹۲ ساعت توسط مجید غفوری
به لطف خدا،metallurgydata کاملترین و پر بازدیدترین(آمار حقیقی و قابل باز دید)مرجع اطلاعات مواد و متالورژی با بیش از 1300 عنوان ،شامل هزاران متن،کتاب،تصوير،فيلم تخصصی