రీనియం

వికీపీడియా నుండి
Jump to navigation Jump to search
రీనియం,  75Re
మూస:Infobox element/symbol-to-top-image-alt
సాధారణ ధర్మములు
ఉచ్ఛారణ/ˈrniəm/ (REE-nee-əm)
కనిపించే తీరుsilvery-white
ఆవర్తన పట్టికలో రీనియం
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Ununtrium Flerovium Ununpentium Livermorium Ununseptium Ununoctium
Tc

Re

Bh
టంగ్‌స్టన్రీనియంఆస్మియం
పరమాణు సంఖ్య (Z)75
గ్రూపుగ్రూపు 7
పీరియడ్పీరియడ్ 6
బ్లాక్d-బ్లాక్
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం[Xe] 4f14 5d5 6s2
ప్రతీ కక్ష్యలో ఎలక్ట్రానులు
2, 8, 18, 32, 13, 2
భౌతిక ధర్మములు
STP వద్ద స్థితిsolid
ద్రవీభవన స్థానం3459 K ​(3186 °C, ​5767 °F)
మరుగు స్థానం5869 K ​(5596 °C, ​10105 °F)
సాంద్రత (గ.ఉ వద్ద)21.02 g/cm3
(ద్ర.స్థా వద్ద) ద్రవస్థితిలో ఉన్నప్పుడు18.9 g/cm3
ద్రవీభవన ఉష్ణం
(హీట్ ఆఫ్ ఫ్యూజన్)
60.43 kJ/mol
భాష్పీభవన ఉష్ణం
(హీట్ ఆఫ్ వేపొరైజేషన్)
704 kJ/mol
మోలార్ హీట్ కెపాసిటీ25.48 J/(mol·K)
బాష్ప పీడనం
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 3303 3614 4009 4500 5127 5954
పరమాణు ధర్మములు
ఆక్సీకరణ స్థితులు7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1
(mildly acidic oxide)
ఋణవిద్యుదాత్మకతPauling scale: 1.9
అయనీకరణ శక్తులు
పరమాణు వ్యాసార్థంempirical: 137 pm
సమయోజనీయ వ్యాసార్థం151±7 pm
ఇతరములు
స్ఫటిక నిర్మాణంhexagonal close-packed (hcp)
Hexagonal close packed crystal structure for రీనియం
Speed of sound thin rod4700 m/s (at 20 °C)
ఉష్ణ వ్యాకోచం6.2 µm/(m·K)
ఉష్ణ వాహకత48.0 W/(m·K)
విద్యుత్ విశిష్ట నిరోధం193 n Ω·m (at 20 °C)
అయస్కాంత క్రమంparamagnetic[1]
యంగ్ గుణకం463 GPa
షేర్ గుణకం178 GPa
బల్క్ గుణకం370 GPa
పాయిసన్ నిష్పత్తి0.30
మోహ్స్ కఠినత్వం7.0
వికర్స్ కఠినత్వం2450 MPa
బ్రినెల్ కఠినత్వం1320 MPa
CAS సంఖ్య7440-15-5
చరిత్ర
ఆవిష్కరణMasataka Ogawa (1908)
మొదటి సారి వేరుపరచుటMasataka Ogawa (1908)
పేరు పెట్టిన వారుWalter Noddack, Ida Noddack, Otto Berg (1922)
రీనియం ముఖ్య ఐసోటోపులు
ఐసో­టోపు సమృద్ధి అర్ధ జీవితం (t1/2) క్షయం ఉత్పత్తి
185Re 37.4% - (α) 2.1947 181Ta
187Re 62.6% 4.12×1010 y α 1.653 183Ta
β 0.0026 187Os
Decay modes in parentheses are predicted, but have not yet been observed
| మూలాలు | in Wikidata

రీనియం (Re) పరమాణు సంఖ్య 75 కలిగిన రసాయన మూలకం. ఇది ఆవర్తన పట్టికలోని గ్రూపు 7 లో, మూడవ వరుసలో ఉంటుంది. ఇది వెండి-బూడిద రంగులో, భారీ, పరివర్తన లోహం. బిలియన్‌కు 1 భాగం (ppb) అంచనా వేసిన సగటు సాంద్రతతో, భూమి పెంకులో ఉండే అరుదైన మూలకాలలో రీనియం ఒకటి. రీనియం ద్రవీభవన స్థానం 5869 కెల్విన్. స్థిరమైన మూలకాల్లో ఇది మూడవ-అత్యధిక స్థానం. రీనియం రసాయనికంగా మాంగనీస్, టెక్నీషియంను పోలి ఉంటుంది. మాలిబ్డినం, రాగి ఖనిజాల వెలికితీత, శుద్ధీకరణలో ఉప-ఉత్పత్తిగా రీనియం లభిస్తుంది. రీనియం −1 నుండి +7 వరకు అనేక రకాల ఆక్సీకరణ స్థితులను చూపుతుంది.

1925లో వాల్టర్ నోడాక్, ఇడా టాకే, ఒట్టో బెర్గ్ కనుగొన్నారు. [2] మూలకాల్లో కనుగొన్న చిట్ట చివరి స్థిరమైన మూలకం రీనియం. దీనికి ఐరోపాలోని రైన్ నది పేరు పెట్టారు.

నికెల్ -ఆధారిత రీనియం సూపర్ అల్లాయ్‌లను దహన గదులు, టర్బైన్ బ్లేడ్‌లు, జెట్ ఇంజిన్‌ల ఎగ్జాస్ట్ నాజిల్‌లలో ఉపయోగిస్తారు. ఈ మిశ్రమాలు 6% రీనియంను కలిగి ఉంటాయి, దీని వలన జెట్ ఇంజిన్ నిర్మాణమే రీనియంకు అతిపెద్ద ఏకైక ఉపయోగం. రెండవ-అత్యంత ముఖ్యమైన ఉపయోగం ఉత్ప్రేరకం: రీనియం హైడ్రోజనేషన్, ఐసోమెరైజేషన్ లలో వాడే చక్కటి ఉత్ప్రేరకం. డిమాండుతో పోలిస్తే లభ్యత తక్కువగా ఉన్న కారణంగా, రీనియం ధర ఎక్కువగా ఉంటుంది. 2008/2009లో కిలోగ్రాముకు US$10,600 ధరతో సార్వకాలిక గరిష్ట స్థాయికి చేరుకుంది. రీనియం రీసైక్లింగ్‌లో పెరుగుదల, ఉత్ప్రేరకాలలో రీనియం డిమాండ్ తగ్గడం వల్ల, 2018 జూలై నాటికి [3] రీనియం ధర కిలోగ్రాముకు US$2,844 కి పడిపోయింది.

లక్షణాలు[మార్చు]

రీనియం వెండి-లాంటి తెలుపు రంగులో ఉండే లోహం. అత్యధిక ద్రవీభవన బిందువు కలిగిన మూలకాలలో ఇది ఒకటి. టంగ్‌స్టన్, కార్బన్ లకు మాత్రమే దీనికంటే ఎక్కువ ద్రవీభవన బిందువు ఉంది. అత్యధిక మరిగే బిందువు కలిగిన మూలకాల్లో ఇది ఒకటి. స్థిరమైన మూలకాలలో ఇదే అత్యధిక మరిగే బిదువు. ప్లాటినం, ఇరిడియం, ఓస్మియమ్‌లను తరువాత అత్యధిక సాంద్రత కలిగినది రీనియం. రీనియంకు షట్కోణ క్లోజ్-ప్యాక్డ్ క్రిస్టల్ నిర్మాణం ఉంది. [4]

సాధారణంగా వాణిజ్య ప్రయోజనాల కోసం రీనియం పొడి రూపంలో ఉంటుంది. అయితే ఈ మూలకాన్ని వాక్యూమ్ లేదా హైడ్రోజన్ వాతావరణంలో నొక్కడం, సింటరింగ్ చేయడం ద్వారా కాంపాక్టు చేయవచ్చు. ఈ విధానం వలన లోహ సాంద్రతలో 90% కంటే ఎక్కువ సాంద్రత కలిగిన కాంపాక్ట్ ఘనపదార్థం లభిస్తుంది. ఎన్నీలింగు చేసినప్పుడు ఈ లోహం చాలా సాగేగుణం కలిగి ఉంటుంది. దీన్ని వంచవచ్చు, చుట్టవచ్చు, స్థూపాకారంగా చుట్టవచ్చు. రీనియం-మాలిబ్డినం మిశ్రమాలు 10 K ఉష్ణోగ్రత వద్ద సూపర్ కండక్టివుగా ఉంటాయి. టంగ్‌స్టన్-రీనియం మిశ్రమలోహాలు మిశ్రమంపై ఆధారపడి దాదాపు 4–8 K వరకు కూడా సూపర్ కండక్టివ్ గా ఉంటాయి. రీనియం లోహం 1.697±0.006 K వద్ద సూపర్ కండక్టివుగా ఉంటుంది. [5]

ఐసోటోపులు[మార్చు]

రీనియంకు రీనియం-185 అనే ఒక స్థిరమైన ఐసోటోపు ఉంది. అయితే సమృద్ధిలో ఇది మైనారిటీ శాతమే. ఈ పరిస్థితి మరో రెండు మూలకాల విషయంలో మాత్రమే కనిపిస్తుంది (ఇండియం, టెల్లూరియం). సహజంగా సంభవించే రీనియం కేవలం 37.4% 185Re, 62.6% 187Re. 187Re అస్థిరంగా ఉంటుంది కానీ దాని అర్ధ-జీవితం చాలా ఎక్కువ (≈10 10 సంవత్సరాలు). ఈ ఐసోటోప్ ఉండటం వల్ల ఒక కిలోగ్రాము సహజ రీనియం 1.07 MBq రేడియేషన్‌ను విడుదల చేస్తుంది. రీనియం అణువు యొక్క ఛార్జ్ స్థితి ని బట్టి ఈ జీవితకాలం బాగా ప్రభావితమవుతుంది. [6] [7] 187Re యొక్క బీటా క్షయంను ఖనిజాల రీనియం-ఓస్మియం డేటింగ్ కోసం ఉపయోగిస్తారు. ఈ బీటా క్షయం కోసం అందుబాటులో ఉన్న శక్తి (2.6 keV). ఇది రేడియోన్యూక్లైడ్‌లన్నిటి లోకీ అతి తక్కువగా ఉండేవాటిలో ఒకటి. ఐసోటోప్ రీనియం-186m దాదాపు 200,000 సంవత్సరాల అర్ధ జీవితంతో ఎక్కువ కాలం జీవించే మెటాస్టేబుల్ ఐసోటోప్‌లలో ఒకటి. 160Re నుండి 194Re వరకు 33 ఇతర అస్థిర ఐసోటోప్‌లు కూడా ఉన్నాయి. వీటిలో ఎక్కువ కాలం జీవించేది 183Re (70 రోజుల అర్ధ జీవితం). [8]

సమ్మేళనాలు[మార్చు]

−2 మినహా −3 నుండి +7 వరకూ ఉన్న అన్ని ఆక్సీకరణ స్థితులకు రీనియం సమ్మేళనాలు ప్రసిద్ధి చెందాయి. ఆక్సీకరణ స్థితులు +7, +6, +4, +2 అత్యంత సాధారణమైనవి. [9] సోడియం, అమ్మోనియం పెర్హెనేట్‌లతో సహా పెర్హెనేట్ లవణాలుగా రీనియం వాణిజ్యపరంగా బాగా అందుబాటులో ఉంది. ఇవి తెలుపు రంగులో ఉండే నీటిలో కరిగే సమ్మేళనాలు. [10]

లభ్యత[మార్చు]

మాలిబ్డెనైట్

రీనియం భూమి పెంకు లోని అరుదైన మూలకాలలో ఒకటి. దీని సగటు సాంద్రత 1 ppb; [11] కొన్ని మూలాధారాలు 0.5 ppb సంఖ్యను కూడా సూచిస్తాయి. భూమి పెంకులో ఇది 77వ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న మూలకం. [12] రీనియం బహుశా ప్రకృతిలో స్వేచ్ఛగా లభించదు కానీ దీని ప్రధాన వాణిజ్య వనరైన మాలిబ్డెనైట్ ఖనిజంలో (ప్రధానంగా మాలిబ్డినం డైసల్ఫైడ్) ఇది 0.2% వరకు ఉంటుంది. [11] [13] ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద రీనియం నిల్వలు చిలీలో రాగి ఖనిజ నిక్షేపాలలో భాగంగా ఉన్నాయి. 2005 లో చిలీ [14] ప్రముఖ రీనియం ఉత్పత్తిదారుగా ఉంది. మొదటి రీనియం ఖనిజం ఘనీభవించిన రీనియం సల్ఫైడ్ ఖనిజం (ReS2) ను కురిల్ దీవులలోని కుద్రియావీ అగ్నిపర్వతం, ఇటురుప్ ద్వీపంలోని ఫ్యూమరోల్ లో 1994 లో కనుగొన్నారు. [15] కుద్రియావి నుండి సంవత్సరానికి 20-60 కిలోల రీనియం, రీనియం డైసల్ఫైడ్ రూపంలో వస్తుంది. [16] [17] రినైట్ అనే పేరు పెట్టబడిన ఈ అరుదైన ఖనిజానికి ధరలు అధికస్థాయిలో ఉన్నాయి. [18]

అప్లికేషన్లు[మార్చు]

ప్రాట్ & విట్నీ F-100 ఇంజినులో రీనియం-కలిగిన రెండవ తరం సూపర్అల్లాయ్‌లను ఉపయోగిస్తారు

జెట్ ఇంజిన్ భాగాల తయారీలో ఉపయోగించే అధిక-ఉష్ణోగ్రత సూపర్‌లాయ్‌లలో రీనియంను జోడిస్తారు. ప్రపంచవ్యాప్తంగా 70% రీనియం ఉత్పత్తిని ఉపయోగించేది ఇక్కడే. [19] ప్లాటినం-రీనియం ఉత్ప్రేరకాలలో మరొక ప్రధాన అనువర్తనం ఉంది, ఇవి ప్రధానంగా సీసం -రహిత, అధిక-ఆక్టేన్ గ్యాసోలిన్ తయారీలో ఉపయోగపడతాయి. [20]

ఉత్ప్రేరకాలు[మార్చు]

రీనియం-ప్లాటినం మిశ్రమం రూపంలో ఉన్న రీనియంను కటాలిటిక్ రిఫార్మింగులో ఉత్ప్రేరకంగా ఉపయోగిస్తారు. తక్కువ ఆక్టేన్ రేటింగులు ఉండే పెట్రోలియం రిఫైనరీ నాఫ్తాస్‌ను అధిక-ఆక్టేన్ ద్రవ ఉత్పత్తులుగా మార్చే రసాయన ప్రక్రియ ఇది. ప్రపంచవ్యాప్తంగా, ఈ ప్రక్రియ కోసం ఉపయోగించే ఉత్ప్రేరకాల్లో 30% వాటిలో రీనియం ఉంటుంది. రీనియంను ఉత్ప్రేరకంగా ఉపయోగించే మరొక చర్య, ఒలేఫిన్ మెటాథెసిస్. సాధారణంగా ఈ ప్రక్రియ కోసం అల్యూమినాపై Re2O7 ను ఉపయోగిస్తారు. రీనియం ఉత్ప్రేరకాలు నైట్రోజన్, సల్ఫర్, ఫాస్పరస్ ల వలన కలిగే రసాయన విషానికి చాలా నిరోధకతను చూపుతాయి. కొన్ని రకాల హైడ్రోజనేషన్ ప్రతిచర్యలలో దీన్ని ఉపయోగిస్తారు.

ఇతర ఉపయోగాలు[మార్చు]

188Re, 186Re ఐసోటోప్‌లకు రేడియోధార్మికత ఉంటుంది. వీటిని కాలేయ క్యాన్సర్‌కు చికిత్సలో ఉపయోగిస్తారు. అవి రెండూ కణజాలంలో లోతుకు చొచ్చుకుపోతాయి. (186Re 5 mm, 188Re 11 mm), కానీ 186Re ఎక్కువ జీవితకాలం (90 గంటలు vs. 17 గంటలు) ఉంటుంది. [21]

188Re ను ప్యాంక్రియాటిక్ క్యాన్సర్ చికిత్సలో కూడా ప్రయోగాత్మకంగా వాడుతున్నారు. ఇక్కడ అది లిస్టెరియా మోనోసైటోజెన్స్ అనే బాక్టీరియం ద్వారా పంపిణీ చేయబడుతుంది. [22] 188Re ఐసోటోపును స్కిన్ క్యాన్సర్ థెరపీలో కూడా వాడుతున్నారు. బేసల్ సెల్ కార్సినోమా, చర్మం యొక్క పొలుసుల కణ క్యాన్సర్ చికిత్సలో ఈ ఐసోటోపుకున్న బీటా ఉద్గార లక్షణాలను ఉపయోగిస్తారు. [23]

జాగ్రత్తలు[మార్చు]

రీనియం, దాని సమ్మేళనాలను చాలా తక్కువ మొత్తంలో ఉపయోగిస్తారు కాబట్టి, వాటి విషప్రభావం గురించి చాలా తక్కువగా తెలుసు. కొన్ని రీనియం సమ్మేళనాలను మాత్రమే వాటి విషప్రభావం కోసం పరీక్షించారు; రెండు ఉదాహరణలు పొటాషియం పెర్హెనేట్, రీనియం ట్రైక్లోరైడ్, వీటిని ఎలుకలలోకి ఇంజెక్ట్ చేయగా, ఏడు రోజుల తర్వాత పెర్హెనేట్ LD<sub id="mwAiw">50</sub> విలువ 2800 mg/kg (ఇది చాలా తక్కువ విషపూరితం, టేబుల్ సాల్ట్ మాదిరిగానే ఉంటుంది), రీనియం ట్రైక్లోరైడ్ 280 mg/kg LD50 విలువ చూపించింది.

మూలాలు[మార్చు]

  1. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  2. (1925-06-01). "Die Ekamangane".
  3. "BASF Catalysts - Metal Prices". apps.catalysts.basf.com.
  4. (1970). "Effect of pressure and temperature on lattice parameters of rhenium".
  5. Daunt, J. G.; Lerner, E. "The Properties of Superconducting Mo-Re Alloys". Defense Technical Information Center. Archived from the original on 2017-02-06.
  6. Johnson, Bill (1993). "How to Change Nuclear Decay Rates". math.ucr.edu. Retrieved 2009-02-21.
  7. (1996). "Observation of bound-state β decay of fully ionized 187Re: 187Re-187Os Cosmochronometry".
  8. Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. (2017). "The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties" (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ChPhC..41c0001A. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
  9. Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon (1985). Lehrbuch der Anorganischen Chemie. pp. 1118–1123. 
  10. Glemser, O. (1963) "Ammonium Perrhenate" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd ed., G. Brauer (ed.
  11. 11.0 11.1 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.
  12. Emsley, John. Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford University Press. https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl/page/358. 
  13. Rouschias, George. "Recent advances in the chemistry of rhenium".
  14. Anderson, Steve T. "2005 Minerals Yearbook: Chile" (PDF). United States Geological Survey. Retrieved 2008-10-26.
  15. Korzhinsky, M. A.. "Discovery of a pure rhenium mineral at Kudriavy volcano".
  16. Kremenetsky, A. A.. "Concentration of rhenium and other rare metals in gases of the Kudryavy Volcano (Iturup Island, Kurile Islands)".
  17. Tessalina, S.. "Sources of unique rhenium enrichment in fumaroles and sulphides at Kudryavy volcano".
  18. "The Mineral Rheniite". Amethyst Galleries.
  19. Naumov, A. V. (2007). "Rhythms of rhenium".
  20. Magyar, Michael J. (April 2011). "2009 Mineral Yearbook: Rhenium" (PDF). United States Geological Survey.
  21. "The Tungsten-188 and Rhenium-188 Generator Information". Oak Ridge National Laboratory. 2005. Archived from the original on 2008-01-09. Retrieved 2008-02-03.
  22. Baker, Monya (22 April 2013). "Radioactive bacteria attack cancer".
  23. Cipriani, Cesidio (2020-07-22). "Personalized irradiation therapy for NMSC by rhenium-188 skin cancer therapy: a long-term retrospective study".
"https://te.wikipedia.org/w/index.php?title=రీనియం&oldid=3707421" నుండి వెలికితీశారు