Wat zijn de eigenschappen en toepassingen van renium
Inleiding
De aarde bestaat uit vele duizenden miljoenen bouwstenen. Ieder materiaal op aarde bestaat uit moleculen. Moleculen bestaan op hun beurt weer uit atomen. Atomen horen bij een bepaalde elementensoort. Voorbeelden van elementen zijn zuurstof, waterstof of koper. Dit zijn redelijk bekende elementen. Maar heb je ook al eens van het element renium gehoord? Wat is renium voor element? Waar vinden we het en waarvoor gebruiken mensen het eigenlijk?
Eigenschappen
In de scheikunde wordt renium vaak genoteerd met het symbool ‘’Re’’. Het element is door de Duitsers Ida Tacke, Otto Berg en Walter Noddack ontdekt in 1925. Zij waren verschillende materialen aan het onderzoeken (onder andere columbiet) en vonden toen geringe hoeveelheden renium. ‘’Renium’’ werd toentertijd nog geschreven als ‘’rhenium’’. De naam van het element komt van het Latijnse woord Rhenus. Daarmee wordt de rivier de Rijn bedoeld, die deels door Duitsland stroomt. Renium is een zwaar element. Het weegt maar liefst 186,21 massa-eenheden. Eén massa-eenheid is 1,66 x 10-27 kg. Het atoomnummer van renium is 75. Dit wil zeggen dat in de kern van een reniumatoom 75 positief geladen protonen zitten. Van renium bestaat één stabiel isotoop. Een isotoop is een atoom waarvan de aantallen protonen verschillen. Het stabiele isotoop (dat wil zeggen dat het niet radioactief is/kan worden) van renium heeft 110 kerndeeltjes: 75 protonen en dus 35 neutronen, neutrale deeltjes. Renium is een grijswit metaal. Renium staat in het Periodiek Systeem der Elementen onder de zesde periode en bij de zevende groep, de mangaangroep.
Van renium zou je waarschijnlijk niet meteen verwachten dat het een metaal is. Het is namelijk elastisch. Wij zijn gewend dat metalen erg hard zijn, denk maar aan ijzer. Een andere bijzonderheid aan renium is dat het een enorm hoog smeltpunt heeft. Alleen de elementen koolstof en wolfraam zijn nog moeilijker aan het smelten te brengen. Het smelt bij 3180 graden Celsius en kookt pas bij 5627 graden. Verder is van renium bekend dat het een erg hoge dichtheid heeft: ieder kubieke meter element heeft een gewicht van maarliefst 21.000 kilo. Renium is erg goed bestand tegen roest/corrosie. Over de toxiciteit, ofwel giftigheid, van het element is niet heel erg veel bekend. Wel weten we dat het irriterend is voor de huid en dat het een beschadigende invloed kan hebben op het spijsverteringskanaal. Ook zijn er een aantal radioactieve isotopen van renium bekend. Ook die kunnen negatieve gevolgen hebben voor mensen.
Toepassingen
Renium komt als element nergens op de aarde los voor. Wel is het in vele andere verbindingen over de hele wereld terug te vinden, zoals in de mineralen molybdeniet, gadoliniet en columbiet (zie afbeelding).
De concentraties renium zijn echter wel altijd enorm laag. Van iedere miljard deeltjes in de aardkorst is gemiddeld slechts één deeltje van renium. Het is dan ook geen verrassing dat de lithosfeer (het deel van de aarde t/m een diepte van 80 km) voor slechts 5 x 10-7% bestaat uit het element renium. Wanneer wij mensen het element renium nodig hebben halen we het vooral uit molybdeen of ammoniumperrenaat, een bepaald soort zout.
Een eerste toepassing van renium is dat het samen met het element platina gebruikt wordt om een katalysator te maken. Met deze katalysator is het tegenwoordig mogelijk om zonder gebruik van giftige stoffen een bepaald soort benzine te maken. Vanwege het hoge smeltpunt is renium ook uitermate geschikt om te gebruiken in straalmotoren van vliegtuigen. De straalmotoren bevatten vaak ook nog wolfraam en molybdeen waardoor het nóg minder snel smelt. Renium kan de hoge temperaturen die hierin vrijkomen goed weerstaan. Ook werkt renium als gloeidraad in massaspectrometers. Met deze apparaten worden isotopen, moleculen en dergelijke bestudeerd. Tenslotte wordt renium af en toe gebruikt in flitsers in fototoestellen.
Verder lezen
Wil je nog meer weten over elementen met hun eigenschappen en toepassingen? Klik hieronder dan een woord aan!
Conclusie
Renium is één van de elementen, een metaal. Het is een zwaar element. In het Periodiek Systeem is het te vinden bij periode zes en groep 7, de mangaangroep. Renium komt altijd maar in hele kleine hoeveelheden voor. Mensen doen toch veel moeite om renium te verkrijgen. Het kan namelijk handig worden gebruikt in bijvoorbeeld vliegtuigmotoren en massaspectrometers.
Bronnen afbeeldingen: Wikimedia Commons, Alchemist-hp, Rob Lavinsky