« Rhénium » : différence entre les versions
Mot manquant |
|||
Ligne 2 : | Ligne 2 : | ||
Le '''rhénium''' est l'[[élément chimique]] de [[numéro atomique]] 75, de symbole Re. |
Le '''rhénium''' est l'[[élément chimique]] de [[numéro atomique]] 75, de symbole Re. |
||
Le [[corps simple]] rhénium est un [[métal]] argenté qui résiste bien à la [[corrosion]] et a une tolérance exceptionnelle à la [[transfert thermique|chaleur]]. Il a la particularité de pas être attaqué par l'[[acide chlorhydrique]] ni par l'[[acide sulfurique]], mais il se dissout dans l'[[acide nitrique]]. |
Le [[corps simple]] rhénium est un [[métal]] argenté qui résiste bien à la [[corrosion]] et a une tolérance exceptionnelle à la [[transfert thermique|chaleur]]. Il a la particularité de ne pas être attaqué par l'[[acide chlorhydrique]] ni par l'[[acide sulfurique]], mais il se dissout dans l'[[acide nitrique]]. |
||
Le rhénium a peu d'applications, en raison de sa rareté et des coûts de production élevés (son prix estimé est de {{unité|3200|$/kg}} en 2013, sous forme de pastilles pures à 99,99 %<ref>http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rhenium/mcs-2014-rheni.pdf</ref>), mais son usage dans l'aéronautique est stratégique<ref>Philippe Bihouix et Benoît de Guillebon, ''Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société'', EDP Sciences, 2010, p. 149</ref>. On l'extrait habituellement des poussières de [[molybdène]], dans les fours industriels, dont il est un sous-produit poudreux de couleur grise, mais le rhénium se retrouve également à l'état de traces dans certains minéraux. |
Le rhénium a peu d'applications, en raison de sa rareté et des coûts de production élevés (son prix estimé est de {{unité|3200|$/kg}} en 2013, sous forme de pastilles pures à 99,99 %<ref>http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rhenium/mcs-2014-rheni.pdf</ref>), mais son usage dans l'aéronautique est stratégique<ref>Philippe Bihouix et Benoît de Guillebon, ''Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société'', EDP Sciences, 2010, p. 149</ref>. On l'extrait habituellement des poussières de [[molybdène]], dans les fours industriels, dont il est un sous-produit poudreux de couleur grise, mais le rhénium se retrouve également à l'état de traces dans certains minéraux. |
Version du 16 décembre 2016 à 20:39
Le rhénium est l'élément chimique de numéro atomique 75, de symbole Re.
Le corps simple rhénium est un métal argenté qui résiste bien à la corrosion et a une tolérance exceptionnelle à la chaleur. Il a la particularité de ne pas être attaqué par l'acide chlorhydrique ni par l'acide sulfurique, mais il se dissout dans l'acide nitrique.
Le rhénium a peu d'applications, en raison de sa rareté et des coûts de production élevés (son prix estimé est de 3 200 $/kg en 2013, sous forme de pastilles pures à 99,99 %[6]), mais son usage dans l'aéronautique est stratégique[7]. On l'extrait habituellement des poussières de molybdène, dans les fours industriels, dont il est un sous-produit poudreux de couleur grise, mais le rhénium se retrouve également à l'état de traces dans certains minéraux.
On se sert du rhénium pour améliorer la résistance thermique du filament des fours électriques, dans la production de thermocouples et comme catalyseur dans l'industrie chimique.
Histoire
Le rhénium (du latin Rhenus, le Rhin) est l'avant-dernier élément naturel à avoir été découvert, avant le francium. On considère généralement que c'est Walter Noddack, Ida Tacke et Otto Berg qui l'ont découvert en Allemagne en 1925. Ils l'ont détecté dans le minerai de platine et dans la colombite. Ils en ont trouvé aussi dans la gadolinite par spectroscopie de rayon X et dans la molybdénite. En 1928 ils en ont extrait 1 g à partir de 660 kg de molybdénite.
Le processus était si compliqué et le coût si élevé que la production fut arrêtée jusqu'au début des années 1950, quand on a commencé à préparer des alliages tungstène-rhénium et molybdène-rhénium. Ces alliages sont très utiles dans l'industrie, et on a alors une forte demande de rhénium, produit à partir de la molybdénite contenue dans le porphyre cuprifère.
Isotopes
Le rhénium possède 35 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 160 et 194, ainsi que 21 isomères nucléaires. Parmi ces isotopes, un seul est stable, 185Re, faisant du rhénium un élément monoisotopique. Cependant, à l'instar du vanadium, du rubidium, du lutécium, du lanthane, de l'europium et de l'indium, il coexiste avec un radioisotope naturel à longue vie, 187Re (demi-vie de 41,2 milliards d'années, trois fois l'âge de l'univers) ce qui fait que le rhénium n'est pas un élément mononucléidique. Comme dans les cas de l'indium et du tellure, ce radioisotope est même l'isotope le plus abondant (62,6 contre 37,4 %). On attribue au rhénium une masse atomique standard de 186,207(1) u.
Production
La production mondiale est de 50 tonnes par an [8].
Les trois principaux pays producteurs sont[9] :
- le Chili (42 % de la production mondiale) ;
- les États-Unis (17 % de la production mondiale) ;
- le Kazakhstan (17 % de la production mondiale).
Une application importante en physique : les hautes pressions
Le rhénium est utilisé comme joint dans les cellules à enclumes de diamant (CED), qui sont des dispositifs permettant de générer des hautes pressions hydrostatiques. Le joint est la pièce métallique percée d'un trou et placée entre les deux diamants. Les conditions extrêmes de pression et de température réalisées lors de ces expériences imposent le choix d'un matériau très résistant : le rhénium est le plus indiqué, loin devant l'inox et l'alliage de CuBe.
Usage dans l'aéronautique
La production de rhénium est utilisée aux trois quarts pour la fabrication de superalliages pour les turbines, principalement aéronautiques (voir en:Rhenium#Alloys dans la Wikipédia anglophone). Dans son initiative Matières premières (2008), la Commission européenne a déclaré que « les superalliages au rhénium sont un élément indispensable dans la production d'aéronefs modernes »[10].
Notes et références
- (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, , 90e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-420-09084-0)
- (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Transactions, , p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)
- (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC, , 89e éd., p. 10-203
- Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
- Entrée « Rhenium, powder » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 6 juillet 2018 (JavaScript nécessaire)
- http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rhenium/mcs-2014-rheni.pdf
- Philippe Bihouix et Benoît de Guillebon, Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société, EDP Sciences, 2010, p. 149
- Philippe Bihouix et Benoît de Guillebon, Quel avenir pour les métaux ? Raréfaction des métaux, un nouveau défi pour la société, EDP Sciences, 2010, p. 149
- Philippe Bihouix et Benoît de Guillebon, Quel avenir pour les métaux ? Raréfaction des métaux, un nouveau défi pour la société, EDP Sciences, 2010, p. 106
- Philippe Bihouix et Benoît de Guillebon, Quel avenir pour les métaux ? Raréfaction de métaux, un nouveau défi pour la société, EDP Sciences, 2010, p. 149
Voir aussi
Article connexe
Liens externes
- BRGM Panorama 2010 du marché du rhénium, septembre 2011
- (en) « Technical data for Rhenium » (consulté le ), avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H | He | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||||||||||||||||||
3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Métaux Alcalins |
Alcalino- terreux |
Lanthanides | Métaux de transition |
Métaux pauvres |
Métal- loïdes |
Non- métaux |
Halo- gènes |
Gaz nobles |
Éléments non classés |
Actinides | |||||||||
Superactinides |