O rhénium (symbole chimique Re, numéro atomique 75) c'est un métal de transition, obtenu comme sous-produit de la transformation des minéraux de molybdène. Il a été découvert en Allemagne vers 1925.
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Avec masse atomique de 186,2 u, l'élément est situé dans le groupe 7 du classement périodique des éléments. Le nom de rhénium vient du latin rhenus, en l'honneur du fleuve Rhin, situé en Allemagne.
En ce qui concerne l'obtention, l'élément ne peut pas être trouvé librement dans la nature, ni dans aucun minéral en particulier. Le rhénium peut être trouvé en petites quantités partout dans le la croûte terrestre, environ 0,001 ppm (partie par million).
L'extraction commerciale du rhénium provient des sous-produits des minéraux de molybdène présents dans certains minerais de cuivre. Certains d'entre eux contiennent de 0,002% à 0,2% de rhénium.
La préparation du métal est réalisée à haute température, à partir de la réduction du perrhénate d'ammonium (NH4ReO4) avec de l'hydrogène.
Le rhénium est le dernier élément naturel découvert. Les responsables de la découverte étaient Walter Noddack, Ida Tacke et Otto Berg, en Allemagne.
En 1925, les chimistes et physiciennes Ida Tacke rapportèrent la détection de l'élément dans un minerai de platine et dans la columbite minérale. Ils ont également enregistré la présence de rhénium dans la gadolinite et la molybdénite.
Cependant, ce n'est qu'en 1928, trois ans plus tard, qu'il a été possible d'extraire 1 gramme de l'élément, à partir du traitement de 660 kilogrammes de molybdénite.
L'extraction du métal étant complexe et nécessitant beaucoup de ressources financières, la production a été suspendue jusqu'en 1950, date à laquelle des alliages de tungstène-rhénium et de molybdène-rhénium ont été produits.
Les alliages avaient d'importantes applications industrielles et la demande entraînait une augmentation de la consommation de rhénium, extrait principalement de la molybdénite présente dans les minerais de porphyre (cuivre).
A ce jour, aucune trace de rhénium n'a été trouvée sur le territoire brésilien.
Le rhénium naturel est le résultat d'un mélange de deux isotopes, Re-185 (stable) avec une abondance de 37,4% et Re-187 (radio-instable) avec une abondance de 62,6%. En plus de ceux-ci, il existe également 26 isotopes instables connus.
Le rhénium est un métal blanc argenté brillant de numéro atomique 75 (75 protons et 75 électrons). Il a l'un des points de fusion les plus élevés, juste derrière le tungstène et le carbone. C'est aussi l'un des plus denses, surpassé seulement par le platine, l'iridium et l'osmium.
Il est généralement commercialisé sous forme de poudre, cependant, il peut être obtenu sous forme compacte, avec jusqu'à 90% de sa densité théorique. Lorsqu'il est recuit, l'élément devient très ductile, ce qui donne la possibilité de le plier en spirale ou en anneau.
De plus, les alliages rhénium-molybdène sont considérés comme supraconducteurs à 10K.
Les catalyseurs au rhénium sont très utilisés pour obtenir des superalliages résistants aux hautes températures, utilisés pour la fabrication de pièces de moteurs à réaction. Ils sont également utilisés pour obtenir de l'essence à indice d'octane élevé et du plomb métallique.
Parce qu'ils sont très résistants à l'empoisonnement chimique, les catalyseurs au rhénium sont encore utilisés dans certains types de réactions d'hydrogénation.
Il peut être ajouté aux alliages à base de tungstène ou de molybdène pour améliorer leurs propriétés. Les fils de rhénium sont souvent utilisés dans les lampes flash photo.
En raison de leur bonne résistance à l'usure et à la corrosion, une autre utilisation très courante concerne les matériaux de contact électrique.
En médecine, le rhénium-188 peut être utilisé dans les bactéries pour lutter contre le cancer du pancréas.
masse atomique – 186.207(1)u
configuration électronique – 4f14 5j5 6s2
électrons – 2, 8, 18, 32, 13, 2
état de la matière - solide
Point de fusion – 3459 K (3185,85 °C)
Point d'ébullition – 5 869 K (5 595,85 °C)
enthalpie de fusion – 33,2 kJ/mole
enthalpie de vaporisation – 715 kJ/mole