Rhenium, Metalleigenschaften, Merkmale und Eigenschaften

Rhenium ist ein Übergangsmetall mit hoher Dichte und wird im Periodensystem als Element 75 geführt. Ins Lateinische übersetzt bedeutet es „Rhenus“, nach dem Namen des Rheins in Deutschland. Die Entdeckung von Rhenium liegt erst 1925 zurück. Es wurde von deutschen Chemikern entdeckt, und 1928 wurde reines Rhenium aus norwegischem Molybdänit gewonnen. Dies wurde durch die Verarbeitung von 600 kg dieses Gesteins erreicht. Nicht alle chemischen Elemente haben ein stabiles Isotop, Rhenium jedoch schon. Damit ist es das letzte Element, das mit einem stabilen Isotop entdeckt wurde. Später entdeckte Elemente haben keine stabilen Isotope.

Rheniummetall

Zur Gewinnung des Metalls werden Kupfer- und Molybdänsulfidkonzentrate verwendet; sie sind die wichtigsten Rohstoffe für die Gewinnung von Primärrhenium. Ihr ungefährer Gehalt kann 0,0051 TP3T nach Gewicht betragen. Die geochemischen Eigenschaften dieses Metalls sind denen von Wolfram und Molybdän sehr ähnlich. Der Abbau von Rhenium ist schwierig und teuer. Weltweit ist nur eine einzige ertragreiche Rheniumlagerstätte bekannt: die Insel Iturup auf den Kurilen, wo es in Form des Minerals Rhenit vorkommt, einer dem Molybdänit ähnlichen Struktur. In Finnland wurde außerdem das rheniumhaltige Mineral Tarkianit entdeckt.

Eigenschaften von Rhenium

Rhenium ist ein sehr hartes Metall mit einer Dichte von 21,02 g/cm³. Sein Pulver ist dunkelgrau oder schwarz. Eine hohe Dichte erfordert einen sehr hohen Schmelzpunkt; Rhenium hat einen Schmelzpunkt von 31.860 °C und ist damit niedriger als Wolfram. Sein Siedepunkt von 55.960 °C ist paramagnetisch. Es hat ein hexagonales Kristallgitter. Diese Werte deuten darauf hin, dass es ein hochschmelzendes Metall ist und Wolfram und Molybdän sowie den Platinmetallen sehr ähnlich ist. Bei Raumtemperatur ist es duktil, nach der Verarbeitung nimmt die Härte des Metalls jedoch aufgrund der Kaltverfestigung aufgrund seines hohen Elastizitätsmoduls deutlich zu.

Dank seiner mechanischen Eigenschaften übersteht Rhenium wiederholtes Erhitzen und Abkühlen ohne Festigkeitsverlust. Selbst bei Temperaturen von 12.000 °C übertrifft seine Festigkeit die von Wolfram. Ein weiterer Vorteil von Rhenium gegenüber Molybdän und Wolfram ist sein viermal höherer elektrischer Widerstand.

Aufgrund seiner chemischen Eigenschaften ist Rhenium bei Raumtemperatur an der Luft stabil. Über 3000 °C kommt es zur Oxidation, die bei 6000 °C intensiver wird. Unter den Platinmetallen ist es oxidationsbeständiger und reagiert nicht direkt mit Stickstoff und Wasserstoff. Mit Elementen wie Brom, Chlor und Fluor reagiert es erst beim Erhitzen. Mit Schwefelsäure reagiert es auch nach dem Erhitzen nur schwach, löst sich jedoch leicht in Salpetersäure.

Rhenium ist ein hochschmelzendes Metall und bildet keine Carbide. Seine hervorragende Härte, Festigkeit und Stabilität ermöglichen seine Verwendung in:

• bei der Herstellung von Teilen für die Raketentechnik und Überschallluftfahrt;
• Brennkammern, Turbinenschaufeln und Auspuffdüsen für Strahltriebwerke werden aus Nickellegierungen hergestellt;
• Gasturbinentriebwerke mit hitzebeständigen Nickel-Rhenium-Metallen;
• selbstreinigende elektrische Kontakte;
• in der Ölraffinerieproduktion.

Somit ist klar, dass die Eigenschaften von Rhenium den Einsatz dieses wertvollen Metalls und seiner Legierungen in einer Vielzahl von Branchen ermöglichen und neue Anwendungsformen erschließen.