Rhenium
| Rhenium | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Basisdata | |||
| Navn | Rhenium | ||
| Symbol | Re | ||
| Atomnummer | 75 | ||
| Utseende | gråhvit | ||
| Plass i periodesystemet | |||
| Gruppe | 7 | ||
| Periode | 6 | ||
| Blokk | d | ||
| Kjemisk serie | transisjonsmetall | ||
| Atomegenskaper | |||
| Atomvekt | 186,207 u | ||
| Empirisk atomradius | 135 pm | ||
| Kalkulert atomradius | 188 pm | ||
| Kovalent atomradius | 159 pm | ||
| Elektronkonfigurasjon | [Xe] 4f14 5d5 6s2 | ||
| Elektroner per energinivå | 2, 8, 18, 32, 13, 2 | ||
| Oksidasjonstilstander | −2, 2, 4, 6, 7 | ||
| Krystallstruktur | heksagonal | ||
| Fysiske egenskaper | |||
| Stofftilstand | fast stoff | ||
| Smeltepunkt | 3 186 °C | ||
| Kokepunkt | 5 596 °C | ||
| Molart volum | 8,86 · 10-6 m³/mol | ||
| Tetthet | 21 020 kg/m³ | ||
| Hardhet | 7 (Mohs skala) | ||
| Fordampningsvarme | 705 kJ/mol | ||
| Smeltevarme | 33 kJ/mol | ||
| Lydfart | 4 700 m/s | ||
| Diverse | |||
| Elektronegativitet etter Pauling-skalaen | 1,3 | ||
| Spesifikk varmekapasitet | 137 J/(kg · K) | ||
| Elektrisk ledningsevne | 5,56 · 106 S/m | ||
| Termisk konduktivitet | 48 W/(m · K) | ||
Rhenium er et grunnstoff med kjemisk symbol Re og atomnummer 75.
Historie
[rediger | rediger kilde]Eksistensen av grunnstoffet rhenium ble forutsagt av Dmitrij Mendelejev i 1871. Han kalte det uoppdagede grunnstoffet dwi-mangan, siden det hørte til 2 perioder over mangan. Dette ble støttet av Henry Moseley i 1914, og i 1925 rapporterte de tyske kjemikerne Walter Noddack, Ida Tacke og Otto Berg at de hadde funnet spor av rhenium i platina-malm og i mineralet columbitt ved hjelp av røntgenspektroskopi. I 1928 greide de å isolere 1 gram rhenium ved å bearbeide 660 kg med molybden-malm.
Navnet kommer fra Rhenus, det latinske navnet på elva Rhinen.
Egenskaper
[rediger | rediger kilde]Rhenium er et hardt og blankt sølvhvitt transisjonsmetall som har det tredje høyeste smeltepunktet av grunnstoffene (3 186 °C), bare overgått av wolfram og karbon. Av grunnstoffene er det bare platina, iridium og osmium som har høyere tetthet. I ren metallisk form er det svært formbart, og kan bøyes, valses og smis. Det kan sveises uten at det av den grunn blir sprøtt.
Selv om rhenium med sitt negative elektronpotensial ikke regnes som edelmetall, er det ikke reaktivt ved romtemperatur, og er stabilt i luft. Når det varmes opp til omkring 400 °C reagerer det med oksygen og danner rhenium(VII)oksid. Rhenium reagerer også med ikke-metallene fluor, klor og svovel når det er oppvarmet. Det løses ikke opp av ikke-oksiderende syrer som saltsyre og flussyre, men løses lett opp av de oksiderende syrene svovelsyre og salpetersyre. I likhet med mange andre metaller er rhenium lettantennelig i pulverform.
Rhenium blir superledende ved temperaturer under 1,7 K.[1]
Isotoper
[rediger | rediger kilde]
Naturlig forekommende rhenium består av to isotoper, én stabil: 185Re (37,4 %) og én ustabil (og dermed radioaktiv): 187Re (62,6 %) med halveringstid 4,12 × 1010 år. I tillegg er 33 kunstig fremstilte ustabile isotoper kjent. De mest stabile av disse er 186mRe med halveringstid 2 × 105 år, 184mRe med halveringstid 169 døgn, 183Re med halveringstid 70 døgn, 184Re med halveringstid 38 døgn og 182Re med halveringstid 64 timer. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 25 timer, og de fleste kortere enn 1 time.[2]
Atommassen for isotopene varierer fra 159,982115 u for 160Re til 193,97042 u for 194Re.[1]
CAS-nummer: 7440-15-5
Forekomst
[rediger | rediger kilde]
Rhenium forekommer ikke i ren form naturlig, men finnes sammen med molybden i molybdenglans MoS2 og i mineralene columbitt, gadolinitt og alvitt. I 1994 publiserte det vitenskapelige tidsskriftet Nature en artikkel som beskrev oppdagelsen av et rent rhenium-mineral bestående av rheniumsulfid i en fumarole ved den russiske vulkanen Kudriavy på Kurilene.[3] Dette funnet er imidlertid ikke kommersielt drivverdig. Rhenium er et sjeldent grunnstoff, og andelen i jordskorpen er omkring 1 ppm
Chile har verdens største rhenium-reserver, og var den ledende produsenten i 2007 med 22,9 tonn. Andre forekomster finnes i USA, Kasakhstan, Armenia, Peru, Canada og Russland. I 2007 var verdensproduksjonen på 49,5 tonn. Verdens utvinnbare rhenium-reserver anslås til 2 500 tonn. I 2007 varierte kiloprisen på rhenium fra 5 000 USD i januar, til 9 000 USD i september. Små mengder av molybden-rhenium og wolfram-rhenium legeringer samt mesteparten av platina-rhenium katalysatorer blir gjenvunnet.[4] Kommersielt tilgjengelig rhenium leveres som regel i pulverform.
Anvendelse
[rediger | rediger kilde]Rhenium brukes i såkalte superlegeringer som tåler høye temperaturer. Disse legeringene brukes i jetmotorer. Legert med wolfram benyttes det til temperatursonder for temperaturer opp til 2 200 °C. Rhenium tilsettes legeringer med molybden og wolfram for å øke formbarheten. Rhenium-platina-legering blir brukt som katalysator ved fremstilling av høyoktan blyfri bensin.