Re

Thermokoppel

Thermokoppels (temperatuursensoren) voor zeer hoge temperaturen bestaan vaak uit reniumlegeringen, bijvoorbeeld rhodium-renium  (tot ca. 1.900 °C) of W₅Re en W₂₆Re (tot 2.500 °C).

Gloeidraad oven

Renium wordt verwerkt in wolfraamlege­ringen (W₅Re en W₂₆Re) ten behoeve van specialistische gloeidraden. Je vindt ze in speciale ovens (met zeer hoge temperatu­ren), in massa­spectrometers en diverse andere apparatuur, zoals elek­tronen- en röntgenbuizen. Ook de elektroden voor deze buizen worden uit deze legeringen vervaardigd.

Bereiding superbenzine

Rheniform is een katalysa­tor met platina en renium (ca. 0,3 %) voor de productie van superbenzine: loodvrije benzine met een hoog octaan­getal. Dankzij de toevoeging van renium kan het proces bij lagere ­tempera­tuur en -druk verlopen.

Anode röntgenbuis

De anode van een röntgenbuis moet hard en zeer corrosiebestendig zijn. Dit soort elektroden worden gemaakt van legeringen van renium met molyb­deen, platina of wolfraam, zoals W₅Re, W₁₀Re en W₂₆Re. Ook in (ontste­kings)­elek­troden voor flitslampen en hoogvacuümapparatuur vind je zulke legeringen.

Meer toepassingen

Als element en in legeringen

• achtergrond voor optische spiegels
• elektrische contacten
• galvanische bescherming
• katalysator voor de oxidatie van ammoniak (+ 90 % Pt)
• laser (Mo, W, Pt met Re)
• medische instrumenten
• raketneus
• turbinebladen in luchtvaart (Ni met 1 - 3 % Re; Al-Cr-legering met 1- 20 % Re)

Naam

De naam renium is afgeleid van Rhenus, de Latijnse naam voor de Rijn. Het is een eerbetoon aan de belangrijkste rivier van Duits­land, het land waarin de ontdekking werd gedaan. In het Engelse taalgebied schrijft men het element als Rhenium, met een h.

Ontdekking

Dmitri Mendelejev had het bestaan van dit element al voorspeld bij het opstellen van zijn periodiek systeem. In de versie van 1871 plaatste hij het toen nog hypothetische dvi-mangaan in het gat tussen wolfraam (element 74) en osmium (element 76).

Velen gingen op zoek naar het ontbrekende element, maar de claims bleken keer op keer onterecht. Pas in 1925 vonden de Duitse chemici Walter Noddack, Otto Berg, en Ida Tacke (foto) signalen van het element bij de röntgenanalyse van platinumerts en van het niobiumerts columbiet. In 1928 isoleerden zij ongeveer 1 gram zuiver renium uit 600 kg molybdeniet.

Behalve element 75 (nu renium) hebben ze destijds hoogstwaarschijnlijk ook het eerste technetium waargenomen, maar dat kon pas in 1999 bevestigd worden. 

Voorkomen

Er is erg weinig renium in de aardkorst. Met een gewichtsaandeel van 7.10^-8 % staat het op plaats 81 in de lijst van meest voorkomende elementen.

Er zijn geen echte reni­ummineralen. Het element komt wel voor in molybdeen-, man­gaan-, niobium-, platina- en koperert­sen. De belangrijkste zijn:

• albiet                                             NaAl­Si₃O₈
• gadoliniet-(Ce)                              (Ce,La,Nd,Y)₂Fe⁺²Be₂Si₂O₁₀
• molybdeniet of molybdeenglans    MoS₂

Winning

De belangrijkste wingebieden liggen in de Verenigde Staten van Amerika, Chili, Canada, Rusland en de Democratische Republiek Congo. Vijfentachtig procent van alle grondstof voor de reniumproductie wordt gewonnen aan de westkust van het Amerikaanse continent.

Vroeger

Renium werd bereid uit het molybdeenerts molybdeniet. Na oplossen werd het molyb­deen neergeslagen als ammoni­um­fosfor­molybdaat. De reniumzouten blijven dan achter in oplossing. Toevoegen van een ammoniak-ammoniumsulfideoplos­sing, ge­volgd door aanzuren, leverde vervolgens een neerslag van reniumsulfide (Re₂S₇ ,ver­mengd met wat molybdeensulfide). Via oxidatie werd dat Re₂O₇ en Re₂O₈ , dat weer werd omgezet in het sulfide. De laatste stap naar metallisch renium was reductie in een waterstof­stroom bij 1.000 ºC.

Tegenwoordig

Renium wordt vooral gewonnen als bijproduct van de molybdeenbereiding uit molybdeensulfide-ertsen en bij het winnen van koper uit zwavelhoudende koperertsen. Bij het roosten van de ertsen ontstaat onder meer Re2O7 dat door sublimatie in het stof van de rookgasreinigers terechtkomt. Dit stof wordt uitgeloogd en gewassen, waarna het aanwezige renium wordt neergeslagen als kaliumperrenaat (KReO₄). Na zuivering via ionenwisseling of vloeistof-vloeistofextractie wordt dit bij 500 à 600 ºC gereduceerd in een waterstofstroom. Het resultaat is reniumpoeder, dat tenslotte in vacuüm of in een waterstofatmosfeer gesinterd wordt.