레늄 — 멘델레예프 주기율표의 75번째 원소입니다. 화학 기호 Re (라틴어: Rhenium) — 은백색 금속으로서, 성질이 텅스텐과 몰리브덴에 가깝습니다. 두 가지 레늄 동위 원소가 알려져 있습니다: 185Re 및 187Re. 무거운 동위 원소는 가벼운 것보다 거의 두 배 더 많으며, 반대로 방사능을 가지고 있습니다. β 방사를 방출하면서 레늄-187은 약 10억 년 동안 오스뮴으로 변합니다. 레늄-185는 1925년 독일 화학자 노닥 부부에 의해 순수한 형태로 분리되었습니다. 그는 마지막으로 발견된 비방사성 원소가 되었습니다.

지질학

이 희토류 원소는 몰리브덴 및 동 광석에서 발견됩니다. 매우 풍부한 매장량은 칠레와 미국에 있습니다. 연간 레늄 소비량이 40−50톤으로 유지된다면, 금속의 재사용을 고려하지 않고도 인류는 약 250−300년 동안 세계의 레늄 매장량을 충분히 사용할 수 있습니다. 순도에 따라 1 kg의 레늄 가격은 1000달러에서 10,000달러까지 변동할 수 있습니다.

수요

수십 년 동안 레늄에 대한 수요는 안정적이었습니다. 주요 소비자는 전기 산업이었습니다. 주로 레늄은 진공 기기의 열전쌍 및 필라멘트 제조에 사용되었습니다. 20세기 후반 석유화학 산업이 레늄-백금 촉매를 사용하기 시작하면서 레늄 수요는 증가하기 시작했습니다. 이러한 촉매는 더 저렴한 고옥탄가 가솔린을 생산할 수 있게 했습니다. 이전의 백금 촉매에 비해 레늄 촉매는 50% 더 효율적이며 4배 더 오래 지속되었습니다. 과거 상당량의 레늄은 내열 합금에 사용되었으나, 20세기 마지막 사분기부터 75% 이상의 레늄이 촉매 제조에 사용되기 시작했습니다. 오늘날 이 금속은 금속공학 및 전자공학뿐만 아니라 석유화학 분야에서도 중요합니다.

물리적 특성

이는 내열성 및 중량이 있는 금속으로, 몰리브덴 및 텅스텐과 유사한 성질을 가지고 있습니다. 녹는점에서는 레늄은 텅스텐보다 낮습니다(3170°C). 1 세제곱 센티미터의 레늄은 21그램의 무게가 있으며, 오스뮴, 이리듐, 백금만이 더 무겁습니다. 순수한 레늄은 텅스텐보다 훨씬 더 유연합니다. 일반 조건에서 얇은 와이어로 연속하여 사용할 수 있습니다. "레늄 효과"도 발견되었습니다: 이 금속은 몰리브덴과 텅스텐의 강도와 유연성을 동시에 향상시킵니다. 높은 탄성 모듈 덕분에 레늄의 경도는 작업 후 경화로 인해 상당히 증가합니다. 유연성을 회복하려면 수소, 진공 또는 불활성 가스에서 소성합니다. 1200 °C까지 레늄의 강도가 텅스텐보다 높고 몰리브덴보다 훨씬 높습니다. 레늄은 반복적인 냉각 및 가열에도 강도를 잃지 않습니다. 전기 저항에서는 텅스텐과 몰리브덴보다 4배 우수합니다.

화학적 특성

레늄은 산화에 대해 더 안정적이며 공기 중에서 오랜 시간이 지나도 광택을 잃지 않고 초기의 광채를 유지하며, 염산과 플루오린화 수소산에서는 거의 녹지 않습니다. 그러나 질산에는 쉽게 용해됩니다.

생산

몰리브덴 및 동황 광의 미량의 레늄 염을 사용하여, 화학적 공정을 통해 획득합니다. 화학적 공정에서는 레늄 금속을 다양한 용액에서 수소로 환원시킵니다. 구리 농축액 처리에서도 레늄은 결정이 될 수 있습니다.

적용

레늄의 높은 전기 저항 및 내열성, 공격적인 화학적 요소들에 대한 내성 그리고 높은 촉매 활동(백금족에 근접함)이 사용 목적을 결정합니다. 현대적인 핵 에너지는 레늄이 포함된 합금 없이 불가능합니다. 원자 시대의 여명기부터 열 방출 요소 및 기타 부품 등을 1600−3000°C 조건에서 원자로에서 작동시킵니다. 점점 더 많은 레늄 및 그 합금이 항공 및 우주 기술 분야에서 필수적입니다.

공급

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