レニウム

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タングステン レニウム オスミウム
Tc

Re

Bh
Element 1: 水素 (H), 非金属
Element 2: ヘリウム (He), 希ガス
Element 3: リチウム (Li), アルカリ金属
Element 4: ベリリウム (Be), 卑金属
Element 5: ホウ素 (B), 金属
Element 6: 炭素 (C), 非金属
Element 7: 窒素 (N), 非金属
Element 8: 酸素 (O), 非金属
Element 9: フッ素 (F), ハロゲン
Element 10: ネオン (Ne), 希ガス
Element 11: ナトリウム (Na), アルカリ金属
Element 12: マグネシウム (Mg), 卑金属
Element 13: アルミニウム (Al), 卑金属
Element 14: ケイ素 (Si), 金属
Element 15: リン (P), 非金属
Element 16: 硫黄 (S), 非金属
Element 17: 塩素 (Cl), ハロゲン
Element 18: アルゴン (Ar), 希ガス
Element 19: カリウム (K), アルカリ金属
Element 20: カルシウム (Ca), アルカリ土類金属
Element 21: スカンジウム (Sc), 遷移金属
Element 22: チタン (Ti), 遷移金属
Element 23: バナジウム (V), 遷移金属
Element 24: クロム (Cr), 遷移金属
Element 25: マンガン (Mn), 遷移金属
Element 26: 鉄 (Fe), 遷移金属
Element 27: コバルト (Co), 遷移金属
Element 28: ニッケル (Ni), 遷移金属
Element 29: 銅 (Cu), 遷移金属
Element 30: 亜鉛 (Zn), 卑金属
Element 31: ガリウム (Ga), 卑金属
Element 32: ゲルマニウム (Ge), 金属
Element 33: ヒ素 (As), 金属
Element 34: セレン (Se), 非金属
Element 35: 臭素 (Br), ハロゲン
Element 36: クリプトン (Kr), 希ガス
Element 37: ルビジウム (Rb), アルカリ金属
Element 38: ストロンチウム (Sr), アルカリ土類金属
Element 39: イットリウム (Y), 遷移金属
Element 40: ジルコニウム (Zr), 遷移金属
Element 41: ニオブ (Nb), 遷移金属
Element 42: モリブデン (Mo), 遷移金属
Element 43: テクネチウム (Tc), 遷移金属
Element 44: ルテニウム (Ru), 遷移金属
Element 45: ロジウム (Rh), 遷移金属
Element 46: パラジウム (Pd), 遷移金属
Element 47: 銀 (Ag), 遷移金属
Element 48: カドミウム (Cd), 卑金属
Element 49: インジウム (In), 卑金属
Element 50: スズ (Sn), 卑金属
Element 51: アンチモン (Sb), 金属
Element 52: テルル (Te), 金属
Element 53: ヨウ素 (I), ハロゲン
Element 54: キセノン (Xe), 希ガス
Element 55: セシウム (Cs), アルカリ金属
Element 56: バリウム (Ba), アルカリ土類金属
Element 57: ランタン (La), ランタノイド
Element 58: セリウム (Ce), ランタノイド
Element 59: プラセオジム (Pr), ランタノイド
Element 60: ネオジム (Nd), ランタノイド
Element 61: プロメチウム (Pm), ランタノイド
Element 62: サマリウム (Sm), ランタノイド
Element 63: ユウロピウム (Eu), ランタノイド
Element 64: ガドリニウム (Gd), ランタノイド
Element 65: テルビウム (Tb), ランタノイド
Element 66: ジスプロシウム (Dy), ランタノイド
Element 67: ホルミウム (Ho), ランタノイド
Element 68: エルビウム (Er), ランタノイド
Element 69: ツリウム (Tm), ランタノイド
Element 70: イッテルビウム (Yb), ランタノイド
Element 71: ルテチウム (Lu), ランタノイド
Element 72: ハフニウム (Hf), 遷移金属
Element 73: タンタル (Ta), 遷移金属
Element 74: タングステン (W), 遷移金属
Element 75: レニウム (Re), 遷移金属
Element 76: オスミウム (Os), 遷移金属
Element 77: イリジウム (Ir), 遷移金属
Element 78: 白金 (Pt), 遷移金属
Element 79: 金 (Au), 遷移金属
Element 80: 水銀 (Hg), 卑金属
Element 81: タリウム (Tl), 卑金属
Element 82: 鉛 (Pb), 卑金属
Element 83: ビスマス (Bi), 卑金属
Element 84: ポロニウム (Po), 金属
Element 85: アスタチン (At), ハロゲン
Element 86: ラドン (Rn), 希ガス
Element 87: フランシウム (Fr), アルカリ金属
Element 88: ラジウム (Ra), アルカリ土類金属
Element 89: アクチニウム (Ac), アクチノイド
Element 90: トリウム (Th), アクチノイド
Element 91: プロトアクチニウム (Pa), アクチノイド
Element 92: ウラン (U), アクチノイド
Element 93: ネプツニウム (Np), アクチノイド
Element 94: プルトニウム (Pu), アクチノイド
Element 95: アメリシウム (Am), アクチノイド
Element 96: キュリウム (Cm), アクチノイド
Element 97: バークリウム (Bk), アクチノイド
Element 98: カリホルニウム (Cf), アクチノイド
Element 99: アインスタイニウム (Es), アクチノイド
Element 100: フェルミウム (Fm), アクチノイド
Element 101: メンデレビウム (Md), アクチノイド
Element 102: ノーベリウム (No), アクチノイド
Element 103: ローレンシウム (Lr), アクチノイド
Element 104: ラザホージウム (Rf), 遷移金属
Element 105: ドブニウム (Db), 遷移金属
Element 106: シーボーギウム (Sg), 遷移金属
Element 107: ボーリウム (Bh), 遷移金属
Element 108: ハッシウム (Hs), 遷移金属
Element 109: マイトネリウム (Mt), 遷移金属
Element 110: ダームスタチウム (Ds), 遷移金属
Element 111: レントゲニウム (Rg), 遷移金属
Element 112: コペルニシウム (Cn), 卑金属
Element 113: ウンウントリウム (Uut), 卑金属
Element 114: フレロビウム (Fl), 卑金属
Element 115: ウンウンペンチウム (Uup), 卑金属
Element 116: リバモリウム (Lv), 卑金属
Element 117: ウンウンセプチウム (Uus), ハロゲン
Element 118: ウンウンオクチウム (Uuo), 希ガス
Rhenium has a hexagonal crystal structure
75Re
外見
銀灰色
Rhenium single crystal bar and 1cm3 cube.jpg
一般特性
名称, 記号, 番号 レニウム, Re, 75
分類 遷移金属
, 周期, ブロック 7, 6, d
原子量 186.207 g·mol-1
電子配置 [Xe] 4f14 5d5 6s2
電子殻 2, 8, 18, 32, 13, 2(画像
物理特性
固体
密度室温付近) 21.02 g·cm-3
融点での液体密度 18.9 g·cm-3
融点 3459 K, 3186 °C, 5767 °F
沸点 5869 K, 5596 °C, 10105 °F
融解熱 60.43 kJ·mol-1
蒸発熱 704 kJ·mol-1
熱容量 (25 °C) 25.48 J·mol-1·K-1
蒸気圧
圧力 (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
温度 (K) 3303 3614 4009 4500 5127 5954
原子特性
酸化数 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1(弱酸性酸化物
電気陰性度 1.9(ポーリングの値)
イオン化エネルギー
詳細
第1: 760 kJ·mol-1
第2: 1260 kJ·mol-1
第3: 2510 kJ·mol-1
原子半径 137 pm
共有結合半径 151±7 pm
その他
結晶構造 六方晶系
磁性 常磁性[1]
電気抵抗率 (20 °C) 193 nΩ·m
熱伝導率 (300 K) 48.0 W·m-1·K-1
熱膨張率 6.2 µm/(m·K)
音の伝わる速さ
(微細ロッド)
(20 °C) 4700 m/s
ヤング率 463 GPa
剛性率 178 GPa
体積弾性率 370 GPa
ポアソン比 0.30
モース硬度 7.0
ビッカース硬度 2450 MPa
ブリネル硬度 1320 MPa
CAS登録番号 7440-15-5
最安定同位体
詳細はレニウムの同位体を参照
同位体 NA 半減期 DM DE (MeV) DP
185Re 37.4% 中性子110個で安定
187Re 62.6% 4.12×1010 y α
(未確認)
1.653 183Ta
β- 0.0026 187Os

レニウム: rhenium)は原子番号75の元素元素記号Reマンガン族元素の一つで、銀白色の金属遷移金属)。

概要[編集]

レアメタルの一種。比重は21.0、融点は3100 °C沸点は5800 °C(融点、沸点とも異なる実験値あり)。常温、常圧で安定な結晶構造は、六方最密充填構造 (HCP)。フッ化水素酸塩酸には不溶。酸化力のある酸(硝酸熱濃硫酸)には溶ける。過酸化水素臭素水にも溶ける。原子価は+2価〜+7価。単体では最も硬い金属である。

同位体[編集]

レニウムには安定同位体レニウム185があるが、最も多いのは62.6%を占めるレニウム187で、半減期412億年の放射性同位体である。なお、一つ以上の安定同位体を持つ元素の中で、天然放射性同位体が安定同位体より多く存在している元素は、レニウムの他にテルルインジウムがある。

歴史[編集]

1925年ノダック (W. Noddack) とタッケ (I. Tacke) とベルグ (O. Berg) が発見[2]ライン川のラテン名 Rhenus が語源[2]。二番目に遅く発見された天然元素である(最後に発見されたのはフランシウム)。

1908年(明治40年)、小川正孝は43番元素を発見、ニッポニウム(nipponium, Np、日本素という意味)と命名したと発表したが、後に43番元素が地球上には存在しないことが判明するとこれは取り消され、元素記号として使用する予定だった Np もネプツニウムに使用された。現在ではこの時発見されたのはレニウムであると考えられている。当時、X線分光装置が手に入らず、正しい測量ができなかったため、誤って43番元素で原子量およそ100の元素として発表した。レニウムが発見されたのちに小川正孝自身で、発見した元素の正しい測量が行われた形跡がある。研究体制さえしっかりしていればレニウムは、ニッポニウムになっていたかも知れない。ちなみに43番元素は人工的に作られたテクネチウムである。

生産[編集]

有用な金属であるが、特に希少であり、年間の生産量は極めて僅かである(2012年推定生産量:52.6トン[3])。モリブデナイトの他、希土類鉱物、コロンバイトタンタライト硫化銅鉱などの鉱石や、銅の精錬で発生する残さ中に微量含まれているのをイオン交換樹脂で吸着分離して得る。

主な生産国はチリで、世界の半分以上を生産する。他にアメリカ合衆国ポーランドウズベキスタンカザフスタンロシアなどで生産されている[3]ペルーカナダでも生産が行われていた。

1946年以降ロシアによって実効支配されている日本択捉島では、ほぼ純粋な硫化レニウム(IV) (ReS2) の組成を持つレニウム鉱 (Rheniite) が発見されている。択捉島では火山の噴出ガスから回収されて生産されている。

日本国内では、住友金属鉱山東芝マテリアルが金属粉や合金などの加工を行っている。

用途[編集]

レニウムは水素化触媒ガソリンアルミナ担持のプラチナレニウム触媒、合金材料などに利用される。

ニッケル・レニウム合金は、スーパーアロイの一つとして耐熱性が求められるジェットエンジンなどの材料に使われる。

タングステン・レニウム合金フィラメント熱電対、電子部品、航空宇宙用部品、X線管ターゲットなどに使用される。タングステンなどのフィラメントに数%添加すると、高温で使用中に、あるいは揺れても垂れ下がらない性質(ノンサグ性)が与えられるため自動車用などに適する。熱電対では添加によって使用寿命が向上する。

モリブデン・レニウム合金も電子部品などに使用される。

レニウムの化合物[編集]

法規制[編集]

大量破壊兵器の開発等に用いられるおそれがあるため、外国為替及び外国貿易法及び輸出貿易管理令(別表第一の二の項)によって、2014年9月15日よりレニウム、レニウム合金又はレニウムタングステン合金の一次製品であって、経済産業省令で定める仕様[4]のものは、ホワイト国向けを除き、経済産業大臣の承認を受けなければ輸出できない[5]

関連項目[編集]

出典[編集]

  1. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  2. ^ a b 桜井弘 『元素111の新知識』 講談社1998年、309頁。ISBN 4-06-257192-7 
  3. ^ a b U.S. Geological Survey, Mineral Commody Summaries 2014, pp130-131, 2014, Reston, Virginia. [1]
  4. ^ レニウム含量90%以上、質量20kg以上で、内径100-300mmの円筒形のもの官報号外第181号 経済産業省令第四十一号” (日本語). 独立行政法人国立印刷局 (2014年8月14日). 2014年8月19日閲覧。
  5. ^ 輸出貿易管理令の一部を改正しました” (日本語). 経済産業省 (2014年7月22日). 2014年8月19日閲覧。

外部リンク[編集]

  • 東芝マテリアルが開発したタングステン・レニウム合金によるワイヤー「レニタン」