Натрий рениевокислый (перренат натрия)

Перренат натрия (натрий рениевокислый) — неорганическая соль рениевой кислоты и натрия с формулой NaReO₄. CAS-номер: 13472-33-8. Систематическое название по IUPAC: натрий тетраоксоренат(VII). В лабораторной и технической документации встречаются также названия «перрениевокислый натрий» и «натрий перренат». Используется как доступный исходный реагент для получения соединений и катализаторов рения.

Структура и внешний вид

Перренат натрия образует бесцветные (белые) кристаллы тетрагональной сингонии, пространственная группа I4₁/a, параметр ячейки a = 0,536 нм. Структура изоморфна шеелиту и аналогична NaClO₄ и NaMnO₄. Промышленный продукт выпускается в форме кристаллического порошка белого цвета. Вещество умеренно гигроскопично: при хранении на открытом воздухе поглощает влагу.

Физические и химические свойства

Физические константы

Параметр	Значение
Молярная масса	273,19 г/моль
Плотность (25°C)	5,39 г/см³
Температура плавления	~300°C
Термическая стабильность	Плавится и перегоняется без разложения (как все перренаты щелочных металлов)
Содержание рения (Re)	~68 % масс.

Растворимость

Перренат натрия — одна из наиболее высокорастворимых рениевых солей. Растворимость в воде при 25°C превышает 1100 г/л, с ростом температуры увеличивается. Это принципиально отличает NaReO₄ от перрената калия KReO₄, который слабо растворим.

Растворитель	Растворимость при 25°C
Вода	> 1100 г/л
Этанол	~20 г/л

Высокая растворимость в воде и резкое её снижение в этаноле используются в промышленной кристаллизации: добавление этанола к водному раствору NaReO₄ вызывает осаждение кристаллического продукта без выпаривания.

Химическое поведение

Перренат-анион ReO₄⁻ содержит рений в высшей степени окисления +7. В отличие от перманганата натрия, перренат устойчив в щелочной среде и характеризуется слабыми окислительными свойствами: они проявляются лишь в кислой среде под действием сильных восстановителей — солей олова(II), соединений титана(III), гипофосфитов. С нейтральными органическими соединениями, оксидами и большинством неорганических солей в обычных условиях не реагирует.

Взаимодействие с натрием в этаноле даёт нонагидридоренат натрия — соединение, содержащее рений в необычно низкой степени окисления (−1). Взаимодействие с полисульфидными растворами приводит к образованию тетратиоренат-аниона.

Безопасность и требования при работе

Несмотря на слабые окислительные свойства в растворе, по GHS-классификации перренат натрия относится к окисляющим твёрдым веществам (GHS03). Официально присвоенные коды опасности: H272 (может усиливать горение; окислитель), H315 (раздражение кожи), H319 (серьёзное раздражение глаз), H335 (раздражение дыхательных путей). WGK Germany: 3 (высокоопасно для водных объектов).

Требования при работе: избегать контакта с горючими материалами, хранить вдали от органики и восстановителей. При работе — защита органов дыхания, глаз, кожи. Хранение в закрытой таре в сухом помещении.

Промышленное получение

В промышленности перренат натрия получают преимущественно из перрената аммония (NH₄ReO₄) — основного товарного продукта переработки молибденитовых концентратов с рением — методом ионного обмена на натриевых катионитах или химической конверсией. Кристаллизацию ведут либо выпариванием водного раствора при 90–100°C, либо высаживанием этанолом при комнатной температуре (более экономичный метод).

Лабораторный метод: растворение оксида рения(VII) Re₂O₇ в растворе гидроксида натрия. В природе соединение не встречается.

Применение перрената натрия

Синтез соединений рения

Перренат натрия — удобный стартовый реагент для синтеза широкого круга соединений рения: карбонилов (декакарбонил дирения Re₂(CO)₁₀), нитридов рения (Re₃N, Re₂N, ReN₂ и др.), галогенидных и оксогалогенидных комплексов. Высокая растворимость в воде и химическая инертность в щелочной среде обеспечивают удобство работы с водными растворами. По применимости в синтезе он нередко предпочтительнее плохорастворимого перрената калия.

Катализаторы

Нитриды рения, полученные из NaReO₄, исследуются как катализаторы синтеза аммиака и гидродеазотирования (hydro-denitrogenation). В нефтехимии рениевые соединения на основе перрената натрия служат прекурсорами катализаторов риформинга и гидрокрекинга. Перренат-анион используют как катализатор гидролиза целлюлозы в ионных жидкостях.

Аналитическая химия и материаловедение

В аналитической химии NaReO₄ применяют как стандартный реагент при работе с рением. В материаловедении — для получения специальных стёкол и покрытий. Высокочистые сорта (99,99 % по металлической основе) используются в лабораторных исследованиях.

Форма поставки

Поставляется в виде кристаллического порошка. Фасовка — по согласованию. На перренат серебра и другие перренаты, а также на высокочистый порошковый рений и его соединения — перренат серебра и прочие соли рениевой кислоты — запрос по e-mail. Цена устанавливается по договорённости в зависимости от объёма и чистоты.