Re/Renium

Naam

De naam renium is afgeleid van Rhenus, de Latijnse naam voor de Rijn. Het is een eerbetoon aan de belangrijkste rivier van Duits­land, het land waarin de ontdekking werd gedaan. In het Engelse taalgebied schrijft men het element als Rhenium, met een h.

Ontdekking

Dmitri Mendelejev had het bestaan van dit element al voorspeld bij het opstellen van zijn periodiek systeem. In de versie van 1871 plaatste hij het toen nog hypothetische dvi-mangaan in het gat tussen wolfraam (element 74) en osmium (element 76).

Velen gingen op zoek naar het ontbrekende element, maar de claims bleken keer op keer onterecht. Pas in 1925 vonden de Duitse chemici Walter Noddack, Otto Berg, en Ida Tacke (foto) signalen van het element bij de röntgenanalyse van platinumerts en van het niobiumerts columbiet. In 1928 isoleerden zij ongeveer 1 gram zuiver renium uit 600 kg molybdeniet.

Behalve element 75 (nu renium) hebben ze destijds hoogstwaarschijnlijk ook het eerste technetium waargenomen, maar dat kon pas in 1999 bevestigd worden.

Voorkomen

Er is erg weinig renium in de aardkorst. Met een gewichtsaandeel van 7.10^-8 % staat het op plaats 81 in de lijst van meest voorkomende elementen.

Er zijn geen echte reni­um mineralen. Het element komt wel voor in molybdeen-, man­gaan-, niobium-, platina– en koperert­sen. De belangrijkste zijn:

Winning

De belangrijkste wingebieden liggen in de Verenigde Staten van Amerika, Chili, Canada, Rusland en de Democratische Republiek Congo. Vijfentachtig procent van alle grondstof voor de reniumproductie wordt gewonnen aan de westkust van het Amerikaanse continent. De EU heeft met de Critical Raw Materials Act in 2022 het element renium op de lijst van schaarse en strategische grondstoffen gezet.

Bereiding

Vroeger

Renium werd bereid uit het molybdeenerts molybdeniet. Na oplossen werd het molyb­deen neergeslagen als ammoni­um­fosfor­molybdaat. De reniumzouten blijven dan achter in oplossing. Toevoegen van een ammoniak-ammoniumsulfideoplos­sing, ge­volgd door aanzuren, leverde vervolgens een neerslag van reniumsulfide (Re₂S₇,ver­mengd met wat molybdeensulfide). Via oxidatie werd dat Re₂O₇ en Re₂O₈ , dat weer werd omgezet in het sulfide. De laatste stap naar metallisch renium was reductie in een waterstof­ stroom bij 1.000 ºC.

Tegenwoordig

Renium wordt vooral gewonnen als bijproduct van de molybdeenbereiding uit molybdeensulfide-ertsen en bij het winnen van koper uit zwavelhoudende koperertsen. Bij het roosten van de ertsen ontstaat onder meer Re2O7 dat door sublimatie in het stof van de rookgasreinigers terechtkomt. Dit stof wordt uitgeloogd en gewassen, waarna het aanwezige renium wordt neergeslagen als kaliumperrenaat (KReO₄). Na zuivering via ionenwisseling of vloeistof-vloeistofextractie wordt dit bij 500 à 600 ºC gereduceerd in een waterstofstroom. Het resultaat is reniumpoeder, dat tenslotte in vacuüm of in een waterstofatmosfeer gesinterd wordt.