Rhénium, propriétés, caractéristiques et propriétés du métal

Le rhénium est un métal de transition très dense, désigné élément 75 du tableau périodique. Traduit en latin, il signifie « rhenus », du nom du Rhin en Allemagne. Sa découverte est relativement récente : 1925. Il a été découvert par des chimistes allemands et, en 1928, du rhénium pur a été extrait de la molybdénite norvégienne. Ce résultat a été obtenu en traitant 600 kg de cette roche. Tous les éléments chimiques ne possèdent pas d’isotope stable, mais le rhénium en possède un, ce qui en fait le dernier élément découvert à en posséder un. Les éléments découverts ultérieurement n’en possèdent pas.

Rhénium métallique

Les concentrés de sulfures de cuivre et de molybdène sont utilisés pour obtenir ce métal ; ce sont les matières premières les plus importantes pour l'obtention du rhénium primaire. Leur teneur pondérale peut atteindre environ 0,0051 TP3T. Les propriétés géochimiques de ce métal sont très similaires à celles du tungstène et du molybdène. L'extraction du rhénium est difficile et coûteuse. Un seul gisement rentable de rhénium est connu au monde : l'île d'Iturup, dans les îles Kouriles, où il se présente sous la forme de rhénite, une structure similaire à la molybdénite. La tarkianite, un minéral contenant du rhénium, a également été découverte en Finlande.

Propriétés du rhénium

Le rhénium est un métal très dur, d'une densité de 21,02 g/cm³. Sa poudre est gris foncé ou noire. Une densité élevée exige un point de fusion très élevé ; le rhénium a un point de fusion de 31 860 °C, inférieur à celui du tungstène. Son point d'ébullition, de 55 960 °C, est paramagnétique. Il possède un réseau cristallin hexagonal. Ces valeurs indiquent qu'il s'agit d'un métal réfractaire très similaire au tungstène et au molybdène, ainsi qu'aux métaux du groupe du platine. Il est ductile à température ambiante, mais après traitement, sa dureté augmente considérablement par écrouissage, grâce à son module d'élasticité élevé.

Les propriétés mécaniques du rhénium lui permettent de supporter des chauffages et refroidissements répétés sans perdre sa résistance. Même à 12 000 °C, sa résistance dépasse celle du tungstène. Un autre avantage du rhénium par rapport au molybdène et au tungstène est sa résistivité électrique quatre fois supérieure.

Les propriétés chimiques du rhénium le rendent stable à l'air à température ambiante. Au-dessus de 3 000 °C, l'oxydation se produit et, à 6 000 °C, elle s'intensifie. Parmi les métaux du groupe du platine, il est plus résistant à l'oxydation et ne réagit pas directement avec l'azote et l'hydrogène. Il réagit avec des éléments tels que le brome, le chlore et le fluor uniquement sous l'effet de la chaleur. Il réagit faiblement avec l'acide sulfurique, même après chauffage, mais se dissout facilement dans l'acide nitrique.

Parmi les métaux réfractaires, le rhénium ne forme pas de carbures. Son excellente dureté, sa résistance et sa stabilité permettent son utilisation :

• dans la création de pièces pour la technologie des fusées et l'aviation supersonique ;
• Les chambres de combustion, les aubes de turbine et les tuyères d’échappement des moteurs à réaction sont fabriquées en alliage de nickel ;
• moteurs à turbine à gaz contenant des métaux nickel-rhénium résistants à la chaleur ;
• contacts électriques autonettoyants;
• dans la production de raffinage du pétrole.

Il est donc clair que les propriétés du rhénium permettent d’utiliser ce métal précieux et ses alliages dans une grande variété d’industries et qu’il trouve de nouvelles formes d’application.