Rhenium

-	Isotop	NH	t_1/2	ZM	ZE M eV	ZP	-	¹⁸³Re	{syn.}	70,0 d	ε	0,556	¹⁸³W	-	¹⁸⁴Re	{syn.}	38,0 d	ε	1,483	¹⁸⁴W	-	¹⁸⁵Re	37,4 %	Re ist stabil mit 110 Neutronen				-	¹⁸⁶Re	{syn.}	89,25 h	β^- ε	1,069 0,582	¹⁸⁶Os ¹⁸⁶W	-	^186mRe	{syn.}	200.000 a	IT β^-	0,149 1,218	¹⁸⁶Re ¹⁸⁶Os	-	¹⁸⁷Re	62,6 %	4,35 · 10¹⁰ a	β^- α	0,003 1,653	¹⁸⁷Os ¹⁸³Ta	-	¹⁸⁸Re	{syn.}	17,021 h	β^-	2,120	¹⁸⁸Os	-	¹⁸⁹Re	{syn.}	24,3 h	β^-	1,009	¹⁸⁹Os

- NMR-Eigenschaften

-		¹⁸⁵Re	¹⁸⁷Re	-	Kernspin	5/2	5/2	-	gamma / rad/T	6,084 · 10⁷	6,023 · 10⁷	-	Empfindlichkeit	0,137	0,133	-	Larmorfrequenz bei B = 4,7 T	45 M Hz	45,5 M Hz

- Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Normbedingungen.

Rhenium ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Re und der Ordnungszahl 75. Ein silberweiß glänzendes, seltenes, schweres, mehrwertiges Übergangsmetall. Chemisch dem Mangan ähnelnd, wird es in einigen Werkstoffen (Legierungen) verwandt.

Geschichte

Rhenium (lat. Rhenus für Rhein) war das letzte zu entdeckende chemische Element, das nicht radioaktiv ist.

1925 berichteten Walter Noddack, Ida Tacke, und Otto Berg über den Nachweis des Rheniums in Platinerz und im Niobit, als auch im Gadolinit und im Molybdänit.
1928 extrahierten sie aus 660 Kilogramm Molybdänit ein Gramm Rhenium.

Wegen der hohen Kosten begann die Herstellung nennenswerter Mengen erst ab 1950, als man für entwickelte Wolfram-Rhenium- und Molybdän-Rhenium-Legierungen einen größeren Bedarf hatte.

Vorkommen

Rhenium kommt natürlich nicht elementar vor. In der Lithosphäre sind nur etwa 0,001 ppm enthalten. Rhenium wird aus den anfallenden molybdänhaltigen Abgasen und Flugaschen, beim Abrösten sulfidischer Kupfererze gewonnen. Einige Molybdänerze enthalten etwa 0,002 - 0,2% Rhenium. Metallisches Rhenium wird durch Reduktion von Ammoniumperrhenat mit Wasserstoff bei hohen Temperaturen gewonnen. 1994 entdeckte man das erste Rheniummineral Rheniumsulfid ReS₂ am Gipfelkrater des Vulkans Kudriavy.

Eigenschaften

Der Schmelzpunkt des silbrig weiß glänzenden Rheniums wird nur von den Elementen Wolfram und Kohlenstoff übertroffen. Auch die hohe Dichte wird nur von drei Elementen übertroffen, Platin, Iridium und Osmium.
In Verbindungen liegt Rhenium meistens in den Oxidationsstufen +7, +6, +4, +2 und -1 vor, aber auch die Stufen +1, +3, +5, sind möglich.
Gewöhnlich wird es als Metallpulver gehandelt. Durch Sintern im Vakuum oder in einer Wasserstoffatmosphäre kann es zu einem kompakten Werkstück mit einer Dichte von bis 90 % des metallischen Elementes verdichtet werden. Im geglühten Zustand ist es duktil und kann gebogen, gewickelt oder gewalzt werden.
Rhenium-Molybdän-Werkstoffe sind unterhalb von 10 K supraleitend.
An Luft wird Rhenium erst oberhalb von 1000 °C angegriffen. In oxidierenden Säuren reagiert es unter Bildung von Rhenium(VII)-Säure HReO₄.

Verwendung

Platin-Rhenium-Katalysatoren werden zur Herstellung von bleifreiem hochoktanigem Benzin eingesetzt. Gegenüber reinen Platinkatalysatoren vergiften sie nicht so schnell und lassen sich besser regenerieren. Als Legierungszusatz in Superlegierungen zur Herstellung von Gasturbinenteilen erhöht es die Warmfestigkeit.

Andere Anwendungen :

Draht- und Drahtgestricke in Massenspektrometern und in Glühkathoden
Legierungszusatz für Molybdän- und Wolframlegierungen zur Verbesserung der Duktilität
Legierungszusatz in Drehanoden von Röntgenröhren
Legierungszusatz in hitzebeständigen Einkristalllegierungen auf Nickelbasis. Ein Zusatz von bis zu 6 Gew.% erhöht die Festigkeit.
Platin-Rhenium-Katalysatoren sind unempfindlich gegen Vergiftungserscheinungen durch Verkohlung. Sie werden daher in verschiedenen Kohlenwasserstoffsynthesen eingesetzt.
Wegen des geringen Abbrandes wird Rhenium als Kontaktwerkstoff für elektrische Schalter verwendet
Thermoelemente aus Rhenium-Wolfram werden zur Temperaturmessung bis zu 2200 °C eingesetzt
Bestandteil von Blitzlichtlampen in der Fotografie
Bedampfen der Schreibspitze von Federn teurer Füllfederhalter macht diese verschleißfest

Isotope

Natürlich vorkommendes Rhenium besteht aus einem stabilen Isotop und einem radioaktiven Isotop mit einer sehr langen Halbwertszeit. Zusätzlich sind 26 instabile Isotope nachgewiesen worden.

Vorsichtsmaßnahmen

Rhenium hat keine bekannte biologische Bedeutung für den menschlichen Organismus. Das Element wird als gering toxisch eingestuft. Die Giftigkeit von Rhenium wurde noch nicht ausreichend erforscht, daher ist wenig darüber bekannt, auch keine Toxizitätswerte.

Weblinks

Chemisches Element | Gruppe-7-Element | Periode-6-Element | Übergangsmetall