75 Re Rhenium
Atommasse:
186,207
Fase (ved 25 °C):
Fast
Smeltepunkt:
3186 °C / 3459 K
Kokepunkt:
5596 °C / 5869 K
Vis flere fakta
Gruppe:
7
Periode:
6
Blokk:
d
Elektronkonfigurasjon:
[Xe]6s<sup>2</sup>4f<sup>14</sup>5d<sup>5</sup>
Elektronegativitet:
1,90
Tetthet (ved 25 °C):
21,02 g/cm³
Vis færre fakta

Rhenium

Metallet har en sølvglinsende form, men er oftest produsert som grått pulver på grunn av sitt bruksområde og høye smeltepunkt (3180 oC). Som metall har det også høy tetthet (21,0 g/ml), bare overgått av osmium, iridium og platina. Metallet korroderer ikke raskt, men får en grå patina i fuktig luft. Det lar seg løse i salpetersyre, men overraskende nok ikke i kongevann, som er en blanding av salpetersyre og saltsyre. Metallet er superledende ved temperaturer under 2,4 K (- 270,6 oC). Siden forekomsten av metallet er såpas liten er det også relativt dyrt med en råvarepris på over 40 kr/g, hvilket plasserer den blant de 10 dyreste kommersielle metallene i periodesystemet.

Anvendelser

Rhenium fant ingen kommersiell utnyttelse før på 1950-tallet hvor det ble brukt i legeringer med wolfram og molybden. Metallet har et meget høyt smeltepunkt (3180 oC) og blir derfor ofte brukt i høytemperaturapplikasjoner. Det blir tilsatt til molybden for bruk som varme- og filamenttråd i ovner, lamper og ioniseringskilder, samt i elektriske kontakter som skal tåle elektroniske gnister. Rhenium blir også tilsatt i termoelementer for målinger ved høye temperaturer. Rhenium inngår også i konstruksjonsmaterialer for bruk ved høye temperaturer som deler i jet-turbiner.

Rhenium har vært brukt til plettering av smykkemetaller hvor det gir en blank, hard overflate. Dette har vist seg å ikke være like gunstig da metallet sakte blir oksidert og trenger en ytterligere beskyttelse av et lag av iridium.

Rhenium blir mye brukt som katalysator i kjemisk industri, spesielt i hydrogeneringsprosesser, og er i dag en viktig katalysator for å lage blyfri høy-oktan bensin. Rheniumforbindelser gir meget gode katalysator som ikke lar seg deaktivere av spor av svovel eller fosfor slik de fleste andre lignende katalysatorer vil.

Ved Kjemisk institutt

Rheniumforbindelser blir studert ved UiO på flere områder. Vi har hatt en rekke forskningsprosjekter for studie av rheniumholdige katalysatorer for hydrogeneringsprosesser i forbindelse med konvertering av naturgass til diesel og andre hydrokarboner. Forskningen omfatter både eksperimentelt arbeid samt teoretiske modelleringer.

I kroppen

Mengden rhenium i kroppen er ukjent og antas å være svært liten. Det er derfor ikke vist at rhenium er viktig for biologiske prosesser i kroppen. Lite er også kjent om giftigheten til rhenium, men den antas å være ubetydelig da det ikke er rapportert noen tilfeller om forgiftning på grunn av dette grunnstoffet.

Navn

Grunnstoffet har fått sitt navn etter Rhenus som er det latinske navnet for elven Rhinen.

Historie

Rhenium var det siste stabile ikke-radioaktive og naturlig eksisterende grunnstoffet som ble oppdaget og plassert i periodesystemet. Dette skjedde i 1925 av Walter Noddack og Ida Tacke i Berlin. Inntil da var periodesystemet nesten komplett, men det hadde et stort hull i gruppe 7 hvor det kun var mangan. I tillegg til rhenium manglet technetium, som er et så kortlivet radioaktivt metall at all opprinnelig forekomst fra jordens dannelse er borte. Basert på plasseringen i periodesystemet var kjemien og de fysiske egenskapene til grunnstoffet grovt sett kjent, likevel var det vanskelig å påvise. Dette henger sammen med at forekomsten av grunnstoffet er meget liten. Grunnstoffet ble oppkonsentrert fra mineralet gadolinitt hvor det var et sporelement med en forekomst på ca. 10 ppm. Etter oppdagelsen av grunnstoffet ble det utvunnet ca. ett gram av stoffet for forskningsformål av Ida Tacke. Til dette arbeidet brukte hun 660 kg av mineralet molybdenitt (molybdensulfid).

Fremstilling

Rhenium blir fremstilt fra støvet som kommer fra røstingen av molybdenmalm under produksjon av molybden. Disse malmene inneholder som regel 0,002 til 0,2 % rhenium.

Verdensproduksjonen av rhenium er på ca. 40 tonn i året. Det er estimert at verdensreservene er på omtrent 3500 tonn basert på funn i Chile, USA, og Kasakhstan. I tillegg kommer ca. 10 tonn per år fra gjenvinningsprosesser.

Forekomst

Et mineral og det ble begravd i et vulkanutbrudd

Rhenium forekommer stort sett som sporelement i andre mineraler da det lenge ikke var funnet noen rene mineralforekomster av dette grunnstoffet. Mineralene gadolinitt og molybdenitt har de høyeste konsentrasjonene av rhenium med en forekomst på opp til 2 % i spesielle tilfeller.

Som nevnt har en antatt at rhenium kun eksisterer som et sporelement da det ikke er funnet noe rent rheniummineral. Det var derfor stor overraskelse da noen russiske mineraloger i 1994 fant et nytt mykt gråhvitt mineral med metallisk glans. De fant dette da de studerte vulkanen Kudriavy på den Russiske øya Iturup. Mineralet viste seg å være nesten rent rheniumsulfid og så ut som grafitt, men hadde en tetthet på 7,5 g/cm3, hvilket er uvanlig høyt for et mineral. Det ble funnet sporelementer av rhenium i avgassene til vulkanen, men disse var alt for lave til å kunne forklare en vekstrate for rheniumsulfidet på flere gram per dag, så dannelsesprosessen er fremdeles i dag et mysterium. Dessverre hadde vulkanen et utbrudd i 1999 som begravde all forekomsten og muligheter for videre forskning.

Kjemien

Rhenium opptrer i den bredeste variasjon av oksidasjonstall som er kjent, med forbindelser hvor rhenium tar oksidasjonstrinn som -3, -1, +1, +2, +3, +4, +5, +6 og +7. De mest vanlige er +7, +6, +4, +2 og -1.