更新时间：2024-09-21 08:44
（Rhenium）属于第6周期第7族过渡金属元素，原子序号75，原子量为186.2g/mol。单质铼为银白色带光泽的金属，铼的熔点为3459K，沸点为5869K，具有高熔点和高沸点。铼是自然界中丰度最低的元素之一，地壳丰度排第80位，在自然界中没有独立的矿藏，以很低的比例伴生于、铜、铅、铂和等矿物中。
铼作为锰副族的一个成员，早在德米特里·门捷列夫建立元素周期表时，就曾预言它的存在。在1925年，由塔克、伊达·诺达克、贝格三人共同发现。铼的化学性质和很相似，铼在化合物中可呈-1到+7价。块状的铼在空气中较为稳定，海绵状的铼则较为活泼，在潮湿空气被缓慢的氧化为含氧酸。铼在空气中加热到350-400℃时形成挥发性的Re2O7。铼能与多种非金属元素化合，如、氯、溴、硫。铼能与氧化性的酸（如硝酸、浓硫酸）反应生成高铼酸。
铼的主要用途是作为合金。钨铼合金和钼铼合金具有良好的高温强度和塑性，可加工成板、片、线、丝、棒，用于航天航空的高温结构件、弹性元件、电子元件等。铼在催化上有重要用途，不论是铼胶体、铼化合物、铼合金，都能成为很有效的催化剂。铼催化剂在石油化工工业有重要应用，表现出优异的催化活性和选择性。此外，铼的同位素在医药、地质领域也有重要用途。
由于铼的丰度十分小，铼的天然同位素187Re的放射性也微不足道，所以铼的操作不需要任何屏蔽措施。由于海绵状和粉末状的铼较为活泼，是一种易燃固体，因此使用时要特别注意。
铼（Rhenium）作为锰副族的一个成员，早在德米特里·门捷列夫建立元素周期表时，就曾预言它的存在，把它称为次锰（dwi-manganes），后来莫塞莱确定了铼元素的原子序数为75。科学家们认识到，应当从含有与它性质相似的元素的矿物中寻找铼元素，因此科学家们在锰矿石、铂矿以及铌铁矿中寻找、探索新元素。
直到1921年，德国柏林大学化学系毕业的以为女青年塔克（Ida Tacke）和柏林一家物理技术研究机构的化学实验主任诺达克（Walter Noddak）合作寻找锝和铼。它们经过4年的工作，处理了1600种以上不同的矿物和岩石，浓缩成400种左右的产物，并从铪的发现中受到启示，想到利用X射线光谱证实新元素。他们因此求助于柏林光谱学专家贝格（Otto Berg）。
贝格从铌铁矿浓缩的产品中鉴定出一种新元素的存在，1925年， 他们三人共同署名发表了这个新元素的报告，并确定其为75号元素，命名为Rhenium。该名称来自于流经德国东部的莱茵河（Rhine），以纪念1914-1918年第一次世界大战期间苏联盟军未能越过德国东部的这条战线。铼的元素符号被定为Re。
稍后一些时间，英国化学家洛林（F.H.Loring）和德鲁斯（J.G.T.Druce）从锰矿石浓缩的产物中利用X射线光谱分析，也发现了铼的存在。同时，捷克斯洛伐克的化学家多列杰斯克（V.异吲哚jsek）和郝依洛夫斯基（J.Heyrovsky）利用极谱分析法也从锰矿中发现了铼。1926-1928年，伊达·诺达克和塔克二人从660公斤辉钼矿中分离出了1g铼，并研究了它的性质。
铼是自然界中丰度最低的元素之一，地壳丰度排第80位。铼在地壳中的平均丰度为5.11（以SiO2为106计），平均含量为7×10-7g/kg，且分布极为分散，在自然界中没有独立的矿藏。铼以很低的比例伴生于钼、铜、铅、铂和铌等矿物中。Re4+的半径于Mo4+的半径相近，两者常常共生在一起。ReS2和MoS2的晶格数也几乎相同，铼在MoS2晶格中取代钼形成固溶体，所以在辉钼矿中铼的含量可以从小于0.1ppm到大于0.2％，一般以斑岩铜矿床中的辉钼矿含量最高。在海水中铼的浓度极低，海水含铼4×10-9g/L，对各种陨石样品的分析含铼量均极低，月球火山岩中含铼量更低。
全球铼已探明总储量大约2500t，智利的铼资源量最为丰富（1300t），其次为美国（390t）、俄罗斯（310t）、哈萨克斯坦（190t），中国铼资源储量大概在237t，位居世界第四位。
铼的主要来源是辉钼矿等伴生矿物。在焙烧辉钼矿精矿时，挥发性的Re2O7进入烟尘和烟气道中，可用湿法流程用水吸收并提取。低品位钼矿砂生产钼酸钙的母液以及铜矿冶炼中的烟尘烟道气等都可以作为提取铼的资源。
铼原子的基态电子组态为[Xe]4f145d56s2，原子半径为137pm。
单质铼六方晶系，简单六方点阵形式，A3型结构。其中a=276.09pm，c=445.5pm。
铼是银灰色有光泽的金属，纯铼片的金属光泽可用保持数年之久。铼的金属晶体属于六方晶系，由12配位的金属原子按六方密堆积排列而成。铼的熔点为3180℃，介于同周期相邻元素钨和之间，且在所有元素中仅次于碳和钨。铼具有弱的顺磁。铼的外层价电子构型为5d56s2，与锰相似。
块状的铼在空气中较为稳定，只会慢慢的失去光泽变暗，海绵状的铼则较为活泼，在潮湿空气被缓慢的氧化为含氧酸。铼在空气中加热到350-400℃时形成挥发性的Re2O7。铼能与氟氯溴化合而不能和碘反应，升温条件下能与硫形成二硫化物。铼不与氢卤酸，只与氧化性的酸（如硝酸、浓硫酸）反应生成高铼酸（HReO4）。
铼在空气或氧气中加热至300-600℃氧化，生成淡黄色、易升华的Re2O7。
温度控制在150℃以下，铼微粉在氧气流中燃烧，产物为Re2O8。
铼在氟中于加压下在300-400℃反应，可形成ReF7，在400℃反应则主要生成ReF6，压力较低时，可形成少量ReF4。铼在氟中燃烧可生成ReF6与ReF7。
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铼粉在氯气流中，于400℃迅速燃烧，生成ReCl5。
铼与溴在650℃反应，可形成ReBr5。
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铼可溶于浓硫酸，但反应较稀硝酸慢。
铼粉易溶于过氧化氢，形成高铼酸。
铼与熔融氢氧化钠/氢氧化钾在无氧条件下不反应，氧气存在下可反应。
铼与化学计量的硫在真空石英管中，于1000℃下反应，生成ReS2。
铼与红磷在真空密封石英管中，于1000-1200℃下加热，可以形成多种磷化物。
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铼与硼粉在真空中于1400-1900℃下反应，生成多种硼化物。
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铼粉与钨粉在电弧炉中结烧，生成W2Re3。
铼与铝在氩氛围下，在电弧炉内共熔，于770℃反应。
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铼与铁可形成金属互化物Fe3Re2。
铼只有一种稳定同位素185Re，自然界中的铼以185Re和187Re的形式存在，丰度分别为37.40％和62.60％。铼共有35种同位素，质量数在160-194之间。其中半衰期最长的为187Re，半衰期长达5×1010年，半衰期最短的为170Re，半衰期只有7秒左右。
铼与氟可以形成Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ三种价态的氟化物。铼粉在氟气中加热生成ReF6和ReF7的混合物，ReF6的固体和液体呈黄色，气态呈无色。ReF7为三种元素的七氟化物之一，在干燥状态下相当稳定。金属铼在550℃还原ReF6可制得ReF4，ReF4为蓝色晶体，在300℃时可以进行真空升华。以PF3还原ReF6可制得ReF5,ReF5为绿色或黄绿色固体，48℃下熔化为黄色黏液。
铼与氯形成Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三种种价态的氯化物，ReCl5是海绵状铼与氯气于400-500℃反应的主要产物，ReCl5为黑色晶体，220℃熔化，易挥发成红棕色蒸汽，易水解歧化为ReO2和HReO4。ReCl4有α和β两种结构。新制的二氧化铼于氯化亚砜作用可得黑色的α-ReCl4，SbCl5与铼作用则生成深紫色的β-ReCl4晶体。ReCl5在氮气中热分解生成Cl2和ReCl3，ReCl3为栗色晶体，在真空中于500℃升华，升华过的ReCl3为通过氯桥相连的三聚体Re3（Cl）3Cl3Cl6/2。ReCl3溶于水生成红色溶液，并缓慢水解为Re2O3•xH2O。
铼与溴可以形成Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三种价态，与碘可以形成Ⅲ、Ⅳ两种价态。650℃时用氮气载带溴蒸汽与铼反应的主要产物是ReBr5，它的三态都是蓝色的，在真空中于110℃分解为红褐色的ReBr3。氢溴酸、碘化氢还原高铼酸分别可以制得ReBr4和ReI4。将ReI4置于密封管中在350℃下热分解为ReI3。
铼的卤氧化物主要是ReOX4（X=F、Cl、Br)、ReO3X（X=F、Cl、Br)、ReO2F3和ReOF5。ReOF4是羰基铼与ReF6反应的主要产物，ReOF4是一种深蓝色晶体，可转变为蓝色液体，但它的蒸汽是无色的。ReO3Cl与无水HF反应制得深黄色的ReO3F。ReO2F3是用F2与ReO2作用生成的，其是一种奶黄色的固体和液体，遇水分解为HF和HReO4。ReO2F3中可以利用沸点差异分离出ReOF5，室温时它是一种奶油色晶体，液体和气体都是无色的。
铼的溴氧化物和氯氧化物较少，其中ReOCl4可通过使用过量的硫酰氯在300℃下与金属铼反应制得。铼在用氧载带的溴气流中加热可生成低熔点的ReOBr4。
铼的氧化物主要有Re2O7、ReO3、ReO2。金属铼在过量氧气中燃烧，最终生成挥发性的Re2O7，利用Re2O7的挥发性可提纯金属铼。用CO还原Re2O7可以制得稳定的ReO3。ReO3为红色固体，具有非常低的电导率，与水和酸均不反应，在煮沸的浓碱中歧化为ReO2和ReO4-。ReO2较为稳定，水合的ReO2广泛存在于各种PH的体系中，但在900℃时会歧化为Re2O7和Re。
与氧化物相比，铼的硫化物较少，主要是Re2S7和ReS2。Re2S7可通过H2S沉淀盐酸中的ReO4-制得，但其中混有少量的水难以除去，通过Re2O7与硫化氢反应可制得干燥的Re2S7。Re2S7为栗色或黑色粉末，在空气中易被氧化为Re2O7，它不与HCl、K2S、稀H2SO4作用，但可以溶于硝酸等氧化性试剂之中。Re2S7在氩中加热可分解为ReS2和S。ReS2可以作为润滑剂和多方面的催化剂（如催化醇脱氢）ReS2不溶于盐酸和碱金属的氢氧化物，但可被硝酸等氧化为高铼酸。
金属铼于150℃以上在空气中或氧气中燃烧，可生成Re2O7，将Re2O7溶于水，即可生成高铼酸（Re2O7•2H2O）。高铼酸的解离常数为40，是一种强酸，且具有一定的氧化性，但氧化性较高锰酸弱得多。 ReO4-在酸性溶液中，大多数情况下只能被还原到Re（Ⅳ），且常常伴有中间产物Re（Ⅴ）。一价阳离子的高铼酸盐除了银盐外都是无色的。ReO4-几乎能与所有的金属阳离子生成稳定的高铼酸盐，高铼酸盐的热力学性质很稳定，比如KReO4在1atm加热到约1370℃时沸腾但并不会分解。
九氢化铼酸根（ReH92-）可用过量的碱金属在醇中还原高铼酸盐制得，在乙醇中用钠还原高铼酸钠的产率最高，可得35%的九氢化铼酸钠。以K2ReH9为例，K2ReH9属于六方晶系，a=960.7pm，c=550.8pm，如图所示，铼原子位于六个氢组成的三棱柱的中心，另外3个氢原子位于三棱柱三个矩形面的中央上方，具有三帽三棱柱的结构。K2ReH9是一种无色化合物，ReH92-在碱性溶液中相当稳定，但在中性溶液中会分解失去H2。
羰基铼（Re2(CO)10）是由Re2O7和CO在250℃，200atm下反应制得的。Re2(CO)10是略带甜气味的白色晶体，具有反磁性，在常温下稳定，在闭管中于177℃熔化，在大气压下约144℃气化，在空气中易自燃。其能溶于莰烯和环戊酮中，在水及其它大多数溶剂中是微溶的。Re2(CO)10不和稀酸稀碱作用，但能和热的浓硫酸、浓硝酸反应。
Re2(CO)10在CCl4中与Cl2反应可以得到Re(CO)5Cl，Re(CO)5Cl在高温高压下与AlCl3和CO反应可用制得[Re(CO)6][AlCl4]。Re(CO)5-的碱金属盐可由Re2(CO)10在醚溶液中用碱金属的汞齐还原而成，它们是制备Re(CO)5基团的烷基衍生物和其它衍生物的重要中间体。Re(CO)5-很容易不可逆的水解为HRe(CO)5，因此只能存在于醚溶液中。
铼的基卤化物有单核的Re(CO)5X，二聚的[Re(CO)4X]2（X=Cl、Br、I）等。Re(CO)5X为无色、无味、反磁性的晶状化合物，在大气中并不活泼，在CO中于90-140℃迅速升华。利用K2ReX6和CO即可制备该类化合物。Re(CO)5X与胺类化合物可以发生取代反应，取代两个羰基，在部分反应中，卤族元素与羰基均可被取代。
最简单的有机铼化合物为绿色的ReMe6晶体，它是顺磁性的，对热不稳定。ReMe6是继WMe6之后合成出的第二个六甲基过渡金属化合物。ReMe6和LiMe反应生成不稳定、易燃的Li2[ReMe8]，此化合物具有正方反棱柱的结构。铼还有一系列烷基铼簇状化合物，制备时以蓝色三聚体Re3Cl3R6为原料进行制备，例如，以三个R基置换其中的Cl即可得到Re3R9。
铼的价格昂贵，在应用上多采用含铼的合金，其中钨铼和钼铼合金的用途最广。钨铼合金含铼10-26％，钼铼合金含铼11-50％。钨铼合金和钼铼合金具有良好的高温强度和塑性，可加工成板、片、线、丝、棒，用于航天航空的高温结构件、弹性元件、电子元件等，还可用于制造加热元件、工件、灯泡、X射线器材等。钨铼、钼铼合金触头具有高抗热蚀和高温导电能力，能提高供电设备的使用寿命和工作可靠性。W-Re-ThO2合金金额用作高温加热工件。铼钼合金还可用于制作超导体。
铼在催化上有重要用途，铼胶体、铼化合物、铼合金，都可做催化剂。铼催化剂在石油化工工业有重要应用，表现出优异的催化活性和选择性。以甲基三氧铼为代表的有机铼化合物具有高效活化过氧化氢和分子氧的能力，是一类适应性广、选择性很高的新型均相选择氧化催化剂。铂铼双金属重整催化剂，用于炼油工业，能提高油品的辛值，制造无铅油品。
188Re主要发射β射线，具有一些理想的优点：β射线电离密度大，所需辐射剂量小；射程短，在组织中3－4 mm范围内吸收总量的95％以上。由于放射范围局限，既能最大限度地减少周围组织暴露射线的机会，又能减少操作人员遭受辐射的危险性。而且β射线辐射组织的射程也正好满足所要治疗的动脉壁的照射范围需要。因此188Re为血管内放射治疗的理想放射源。188Re的β辐射能够明显抑制体外培养平滑肌细胞的增殖。
186铼通过物理化学方法均匀地包于乙碘油中，利用碘化油的微小油滴栓塞在肝癌组织的末梢小动脉中，从而“选择性”地在肝癌组织中积聚，此疗法一方面使肝癌组织血供减少，使肿瘤缺血坏死，同时碘油内的186铼放出射线杀死癌细胞，从而达到消灭小肝癌，缩小大肝癌的目的。
铼-锇测年法是基于放射性的187Re通过β衰变成为187Os而引起的锇同位素异常来计算地质年龄的。直接测定金属矿床年龄的铼-锇法较之间接测定围岩时代来推断矿化年龄的其它定年方法更能反映真实年龄。铼-锇同位素定年已经成为矿床学乃至于地质学领域最重要的定年技术之一。
金属铼的主要来源是辉钼矿等伴生矿物，在焙烧辉钼矿精矿时，挥发性的Re2O7进入烟尘和烟道气中，可用湿法流程用水吸收并提取。现代湿法流程是制取NH4ReO4或者Re2O7，湿法流程用吸收、加碱中和、浓缩的步骤避免了铼的失散，再用离子交换或溶剂萃取法分离提纯铼，最终分离得到纯度较高的NH4ReO4或者Re2O7。
金属铼通常采用高铼酸铵在高温下用氢气还原的方法制备，这样制得的纯铼粉可以满足近代质谱仪中无钾铼灯丝的要求。过去曾用氢气还原高纯KReO4来制取铼，但产品中会有0.4％的钾难以除去而影响其加工及产品性能。实验室中可通过电解高铼酸的硫酸溶液，在阴极上得到纯铼的镀层。金属铼也可用氢气在大气压下燃烧还原三氧化铼制得：
铼的生物活性研究很少，动物实验表明载带的放射性同位素185Re只有很少一部分能留在等器官。由于铼的丰度十分小，铼的天然同位素187Re的放射性也微不足道，所以铼的操作不需要任何屏蔽措施。以小鼠为研究对象时，通过腹腔摄入的铼的LD50（半数致死量）＞10g/kg。
H228（97.85%）： 易燃固体[危险易燃固体]
P210： 远离热源、热表面、火花、明火和其他点火源。禁止吸烟。
P240： 接地、粘接容器和接收设备。
P241： 使用防爆[电气/通风/照明/.../]设备。
P280： 戴防护手套/穿防护服/戴护目镜/戴面罩/戴听力防护用品。
P370+P378： 发生火灾时，使用专用灭火器熄灭。
Rhenium | Re | CID 23947 - PubChem.Pubchem.2023-10-23