一、鍀的产生及其化学性质
在使用氘核射击鉬元素时,首次发现了放射性产物中存在第43号元素鍀。后来发现它的一些同位素也存在于鈾的裂变产物中。现在已知它有12种不同质量数的同位素,其中寿命最长的鍀99是β放射体,半衰期为2.12x10?年。
从鈾的裂变产物中提取出来的鍀为七氧化物Te?O?,用氢还原得金属鍀,呈银灰色海绵状。它易溶于硝酸:
3Te+7HNO?=3HTcO?+7NO+2H?O
在浓硫酸中溶解很慢,不溶于任何浓度的盐酸中。
鍀在氧中燃烧,产生挥发性的七氧化二鍀,它为淡黄色固体,熔点和沸点分别为119.5℃和311±2℃。七氧化二鍀极易吸水,溶解于水中形成无色溶液,它是极强的酸,加热蒸发即析出深红色无水高鍀酸HTeO?晶体。已知的高锝酸盐有NH?TcO?,KTcO?,CsTcO?和AgTcO?。TcO??是最稳定的离子,与MnO??不同,它可在广泛的pH范围内存在,因此,它的氧化性要比MnO??弱一些。
纯的水合二氧化鍀TcO?·2H?O可通过电解中性或碱性高鍀酸盐溶液而制得,在空气中加热可使它脱水而成黑色的无水二氧化鍀。
鍀的已知的二元卤化物有TcCl?,TcCl?和TcFe?四氯化碳和Tc?O?在高压下加热即得TcCl?,它为红色晶体。绿色的TcCl?和黄色的TcF?都可以由金属鍀直接卤化而制得。这些卤化物都容易水解,产生TcO?黑色沉淀。
二、錸的存在和冶炼
錸分布在輝鉬矿中,含量一般不超过0.001%。它还与稀土矿、鈮鉭矿以及輝銅矿共生。
当焙燒輝鉬矿时,鉬转化为MoO?,而錸转化为Re?O?。后者挥发性很大,含于烟道灰中。用水浸取烟道灰,Re?O?即形成高錸酸。
Re?O?+H?O=2HReO?
过滤后,加入KCl使KReO?析出:
KCl+ReO??=KReO?+Cl?
将不纯的高錸酸鉀溶解于沸水中,冷却至约7℃,使KReO?结晶。这样重结晶几次,可得纯净的高錸酸鉀。在800℃左右用氢气将高錸酸还原,即得金属錸:
2KReO?+7H?= 2Re+6H?O+2KOH
用水和盐酸将粉末状的錸加以洗涤,以除去其中的碱。超过高温压紧,即成块状的金属錸。高纯度的錸可借三氯化錸ReCI?的热分解而制得。
三、錸的性质和用途
錸的外观与鉑相似。纯錸相当软,有延性。虽然錸有许多优良的性能,可在工业上应用,但由于它十分稀少,常以它的一些邻近元素如鎢和鋨来代替。它的丝比鎢丝坚固,所以是制造电灯丝的优良材料。錸和鎢、铁形成的合金,硬度很高,抗磨性和抗腐蚀性很强,可用于制造精密仪器上的零件。錸和銠的合金用作高温热电偶。
錸的化学活性取决于共聚集状态,粉末状的錸比较活泼。錸与鍀相同,可溶于硝酸:
3Re+7HNO?=3HReO?+7NO+2H?O
但与鍀不同,它还能溶于含氨的H?O?溶液中:
2NH?+4H?O?+2Re=2NH?RO?+3H?
錸在氧中加热至350℃,即形成七氧化錸Re?O?。除碘而外,它与氟、狐和溴作用,反应的剧烈程度和氧化程度依F-Br的顺序而降低:
Re+3F?=ReF?
2Re+5Cl?=2ReCl?
2Re+3Br?=2ReBr?
在高温下,錸与硫的蒸气化合而形成碗化錸ReS?,它不与氢和氮作用。