Rhenium ist das 75. Element im Periodensystem von Mendelejew. Sein chemisches Symbol ist Re (lateinisch: Rhenium), ein silbrig-weißes Metall mit ähnlichen Eigenschaften wie Wolfram und Molybdän. Es sind zwei Isotope von Rhenium bekannt: 185Re und 187Re. Das schwere Isotop ist fast doppelt so groß und im Gegensatz zum leichten Isotop ist es radioaktiv. Unter Aussendung von β-Strahlen verwandelt sich Rhenium-187 innerhalb einer Milliarde Jahre in Osmium. Rhenium-185 wurde in seiner reinen Form 1925 von den deutschen Chemikern, dem Ehepaar Noddak, isoliert. Es war das letzte entdeckte nicht-radioaktive Element.

Geologie

Dieses Seltenerdelement kommt in Molybdän- und Kupfererzen vor. Sehr reiche Vorkommen in Chile, USA. Wenn der jährliche Verbrauch von Rhenium bei 40-50 Tonnen bleibt, verfügt die Menschheit über ausreichende Reserven für 250-300 Jahre, ohne Berücksichtigung der sekundären Verwendung dieses Metalls. Je nach Reinheit kann der Preis für 1 kg Rhenium zwischen 1.000 und 10.000 $ schwanken.

Nachfrage

Die Nachfrage nach Rhenium ist seit Jahrzehnten stabil geblieben. Der Hauptabnehmer war die Elektroindustrie. Rhenium wurde hauptsächlich für die Herstellung von Thermoelementen und Fäden für Vakuumgeräte verwendet. Der Bedarf an Rhenium begann in der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts zu steigen, als die petrochemische Industrie begann, Rhenium-Platin-Katalysatoren zu verwenden. Diese Katalysatoren ermöglichten die Herstellung von billigerem hochoktanigem Benzin. Im Vergleich zu den alten Platinkatalysatoren waren die Rheniumkatalysatoren um 50 % effizienter und hielten viermal so lange. Wurde früher ein erheblicher Teil des Rheniums für die Legierung hitzebeständiger Legierungen verwendet, so werden seit dem letzten Viertel des ÕÕ Jahrhunderts 75 % des Rheniums für die Herstellung von Katalysatoren verwendet. Heute ist dieses Metall nicht nur in der Metallurgie und Elektrotechnik, sondern auch in der Petrochemie von Bedeutung.

Physikalische Eigenschaften

Rhenium ist ein hochschmelzendes Schwermetall, das ähnliche Eigenschaften wie Molybdän und Wolfram aufweist. Sein Schmelzpunkt (3170° C) ist der zweithöchste nach dem von Wolfram. Ein Kubikzentimeter Rhenium wiegt 21 Gramm, am schwersten sind nur Osmium, Iridium und Platin. Reines Rhenium ist viel formbarer als Wolfram. Es kann unter normalen Bedingungen zu dünnstem Draht gewalzt und gezogen werden. Auch der "Rhenium-Effekt" wurde entdeckt: Es wurde festgestellt, dass das Metall sowohl die Festigkeit als auch die Duktilität von Molybdän und Wolfram erhöht. Aufgrund seines hohen Elastizitätsmoduls nimmt die Härte von Rhenium nach der Bearbeitung durch Ablagerungen erheblich zu. Um die Duktilität wiederherzustellen, wird es in Wasserstoff, im Vakuum oder unter Schutzgas geglüht. Bis zu 1200 °C ist seine Härte größer als die von Wolfram und es ist deutlich fester als Molybdän. Rhenium kann wiederholt abgekühlt und erhitzt werden, ohne an Festigkeit zu verlieren. Sein elektrischer Widerstand ist viermal so hoch wie der von Wolfram und Molybdän.

Chemische Eigenschaften

Rhenium ist oxidationsbeständiger als Wolfram; es läuft im Laufe der Jahre an der Luft nicht an und behält seinen ursprünglichen Glanz; es ist in Salz- und Flusssäure nahezu unlöslich.Rhenium ist fast unlöslich in Flusssäure, reagiert schwach mit _{H2 SO4}, auch wenn es erhitzt wird, ist aber leicht löslich in Salpetersäure und bildet in Lösung von _{H2 O2} Rheninsäure. Mit Quecksilber bildet Rhenium Amalgam.

Herstellung

Es wird aus Molybdän- und Kupfersulfiderzen mit geringen Mengen an Rheniumsalzen durch pyrometallurgische Verfahren (Umwandlung, Schmelzen, Oxidationsröstung) gewonnen. Beim Rösten wird das Rheniumoxid sublimiert und anschließend durch spezielle Filter aufgefangen. Ein Teil des Rheniums wird in der Regel im Zunder zurückgehalten, von wo aus es in Soda- oder Ammoniaklösungen überführt wird, aus denen das Metall später mit Hilfe von Wasserstoff zurückgewonnen wird. Bei der Verhüttung von Kupferkonzentraten werden in der Regel 50-60 % des Re entfernt. Bei der Aufbereitung von Kupferkonzentraten wird die Schwefelwaschsäure zur Hauptquelle für die Gewinnung dieses Metalls.

Anwendungen

Die Verwendung von Rhenium wird durch seine hohe elektrische Widerstandsfähigkeit und Hitzebeständigkeit, seine Beständigkeit gegenüber aggressiven chemischen Faktoren und seine hohe katalytische Aktivität (ähnlich wie bei den Platinoiden) bestimmt. Die moderne Kernkrafttechnik kommt ohne rheniumhaltige Legierungen nicht aus. Zu Beginn der Atomepoche begann man, Wolframlegierungen mit 26 % Rheniumanteil für die Hüllrohre von Brennelementen und andere Teile zu verwenden, die in Reaktoren mit einer Temperatur von 1600-3000 °C arbeiten. Rhenium und seine Legierungen nehmen eine immer stärkere Position in der Luft- und Raumfahrttechnik ein. Insbesondere die Tantal-Legierung mit 2,5 % Rhenium und 8 % Wolfram ist unverzichtbar für Hitzeschilde von Modulen, die aus dem Weltraum zur Erde zurückkehren. Die hohen physikalischen und chemischen Eigenschaften (und die gute Schweißbarkeit) bestimmen das Interesse an Rhenium für die Hochkostenindustrie. Rhenium wird zu 2/3 zur Legierung hitzebeständiger Stähle und zur Beschichtung anderer Metalle verwendet. Reines Rhenium bildet die Grundlage für die kritischsten Teile. Inländische Legierungen auf Wolframbasis enthalten 5, 20 bis 27 % Re (BP-5, BP-20, BP-27VP) und Legierungen auf Molybdänbasis enthalten 8, 20 bis 47 % Rhenium. Auch Wolfram-Molybdän-Rhenium-Legierungen werden verwendet - duktil, hochtechnologisch und leicht schweißbar. Sie arbeiten unter anspruchsvollsten Bedingungen: Sie halten hohen Temperaturen, Stoßbelastungen, Vibrationen und dem Kontakt mit aggressiven Stoffen stand.

Lieferung

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