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铼(Ruthenium)，是第六周期VII B族過渡金屬，元素符號Re，它(ta)是地壳(ke)中最稀有的元素之一，平均(jun)含量估值為十億分之一，同時也是熔點和沸點最高的元素之一。金屬铼坚硬、耐磨、耐腐(fu)蚀，在空氣中稳定，在高(gao)温下與硫蒸氣合(he)成二硫化铼，與氟、氯、溴(xiu)形成(cheng)卤化物。铼不溶於盐酸，但溶於熱的浓硫酸。
圖1 铼金屬
1871年，俄國化學家德米(mi)特里•門捷列夫在发布元素周期表時就(jiu)曾预測，在自(zi)然界(jie)中存在一個尚未发現原子量為190的“類”元素。1914年，英國物理學家亨利•莫塞莱推算了有關该元素(su)的一些数據。1925年，德國化學家沃爾特•諾達克(Walter Noddack)、伊達•諾達克(Ida Noddack)、奥托•伯格(Otto Berg)用Ｘ射線在铂矿和鐵矿中探測到了这(zhe)種元素，並(bing)根據莱茵河的名字(zi)Rhein將该元素命名為Rhenium。
1.物理性質
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Re |
所屬周期 |
6 |
所屬族数 |
VIIB |
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密度 |
21.04g/cm³ |
熔點 |
3186℃ |
沸點 |
5596℃ |
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186.207 |
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75 |
原子半径 |
1.97 Â |
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2-8-18-32-13-2 |
外围電子層排布 |
4f14 5d5 6s2 |
地壳中含量 |
0.0004ppm |
2.化學性質
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六方晶胞 |
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a =276.1pm b=276.1pm c=445.6pm α=90。 β=90。 γ=120。 |
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常见 |
+7,+6,+4,+3 |
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第一 760 kJ/mol 第二 1260 kJ/mol 第三 2510 kJ/mol 第四 3640kJ/mol |
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Main：Re+7； Other：Re-1, Re0, Re+1, Re+2, Re+3, Re+5, Re+6, Re+4 |
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3. 應用领域
铼主要應用於航空航(hang)天(tian)、電子工業和石油化(hua)工等领域，具體應用如下：
（1）航天、航空(kong)、重型船舶、火電、兵(bing)器等重工裝(zhuang)備领域，高温高壓作業環境中的发(fa)動機(ji)、燃烧(shao)室、燃氣轮(lun)機(ji)用材。
（2）其它類似高温高壓工况用抗蠕變、耐烧蚀、高耐磨、高強度(du)類合金材料。
（3）航天電推進系統(tong)特(te)種電極、電子管，空間小型核反應堆驅動裝置極限用材。
（4）铼-铂合金是過程中的一種催化剂。
4. 铼(lai)资源及(ji)二次循環利用
铼的资源含量稀少且(qie)分散(san)，仅(jin)高於镤和(he)镭等元素。目前自然界没有发現可供(gong)工業開(kai)采的铼矿石，但由於铼(lai)钼2種元素具(ju)有(you)相似的晶格常数，因而多以類質同象進入輝钼矿和銅钼矿中。根據(ju)美國地質調查局(ju)( U.S.Geological Survey，USGS) 統計，世界铼储量約為2500 t，其中智利的铼资源最(zui)為(wei)豐富，储量約為(wei)1300 t，占世界铼储量的53%，其次是(shi)美國(guo)和俄羅斯。我國的(de)铼资(zi)源储量较少，探明(ming)的(de)储量為237t，但品味低，几乎(hu)全部伴(ban)生於钼矿中。铼的最(zui)大用途是用於製造航(hang)空发動機涡轮叶片，其次是(shi)應用於石(shi)油化工行業的铂-铼重整催化剂。
随着航空航天、石油化工领域(yu)的飞速发展，预計2015～2030年全球铼需求量約2800t，平均每年需求量約150t。目前(qian)中國铼消費量約占全球消費(fei)量的1/7，预計2030年，中國铼需求量約40t，占全球比例將接近1/5。以國内铼储量237t計算(suan)，按照(zhao)预測的消費(fei)趨勢，國内铼资源仅(jin)能保障到(dao)2025年(nian)前后，资源保障(zhang)程度较低。含铼二次资源回收利用是弥补一次(ci)资源嚴重不足的(de)重要途径。全世界有80％的铼來自開采的铼矿物，有20％的铼來自二次资源(yuan)回收利用，而且回收再利用的铼占铼消耗量的比例也在逐年增加。
5. 相關主要產品
（1）高铼酸铵
高铼酸铵是化學物質，分子式是NH4ReO4，分子量268.24，CAS號13598-65-7。為白色片状結晶，微(wei)溶於冷水，溶於熱水。用於石油化工行業製(zhi)造铂铼雙金屬(shu)重整催化剂、製造純铼金屬粉末(mo)或製品(pin)，含铼(lai)合金铼元素添加，以(yi)及用作其它含铼化合物或复合材料的原材料。
（2）铼粉
铼粉在常(chang)温的空氣(qi)中稳定，在空氣中(zhong)保存時會吸湿，铼與氟和氯在加熱下反應。在冷的和熱的盐酸和氢(qing)氟酸中，铼不(bu)受(shou)腐蚀，在硝酸、熱浓硫酸和過氧化氢中(zhong)能被溶(rong)解。用途：铼元素(su)標樣，各類铼部件的基(ji)料(liao)以及各類高温合金的铼元素添加剂。
（3）高純铼粒
高純铼金屬經高温高壓(ya)加工后具有一定形状(zhuang)的小柱状顆粒，外觀呈銀色。作為合金元素添加使用(yong)的(de)铼粒，其化學成(cheng)分的純度和致密状態是衡量其品質的主要參考指標(biao)。用途：中致密(mi)度铼锭可用作超高温合金中的铼元素添加剂，高致密锭可用作製(zhi)造棒材(cai)、丝(si)材或高温結(jie)構件。
圖2铼粉和铼粒實物照片