레늄 원소의 성질과 이용

세상을 보는 과학의 눈 - Science Wave

 

 

레늄(리니엄 Rhenium, Re) 원소의 성질과 이용

 

󰋯  원자번호：75

󰋯  족：6주기 7족, 전이원소

󰋯  원자량：186.207

󰋯  밀도：21.02 g/cm^-3

󰋯  각 전자궤도의 전자 수：2, 8, 18, 32, 13, 2

󰋯  mp：3,186℃ / 󰋯  bp：5,596℃

 

레늄(영어발음은 리니엄)은 지각 속에 존재량이 지극히 적은(10억분의 1ppb) 원소의 하나이다. 밀도가 백금, 이리듐, 오스뮴 다음으로 큰 은회색의 광택을 가진 이 금속은 탄소와 텅스텐에 뒤이어 녹는 온도가 높다.

 

레늄의 존재는 멘델레예프 때부터 예견되었으나 1925년에야 독일의 여성 화학자 타케(Ida Tacke 1896-1978)와 노닥(Walter Noddack 1893-1960) 그리고 베르크(Otto Carl Berg 1873-1939) 3인에 의해 힘든 과정을 거쳐 발견되었다. 그들은 이 원소에 라인(Rhine) 강의 라틴어 이름(Rhenius)을 따서 renium이라는 명칭을 붙였다. 발견자의 한 사람인 타케는 이름이 일본인으로 느껴지지만 독일 여성이며, 훗날 노닥과 결혼했다(이름 Ida Tacke Noddack). 그녀는 1934년에 핵분열의 가능성을 처음 언급한 과학자이며, 3차례나 노벨 화학상을 수상했다.

 

 

위의 3인은 1928년에 1g의 레늄을 생산하기 위해 660kg의 몰리브데나이트(molybdenite)를 처리해야 했다. 몰리브데나이트는 몰리브데넘(몰리브덴)과 구리가 섞여있는 광석이며, 레늄은 이 광석을 재련할 때 부산물로 소량 생산된다.

 

레늄은 워낙 비쌌기 때문에 1950년대 초까지 생산이 중단되었다. 그러나 텅스텐과 레늄, 몰리브데넘과 레늄의 합금이 초전도체와 내열 신소재로 이용되면서 다시 생산이 시작되었다.

 

레늄의 화학적 성질은 망가니즈(망간)와 비슷하다. 특히 레늄은 -1가에서부터 +7가까지 8가지 산소 화합물 (예 Re₂O₇, ReO₃, Re₂O₅, ReO₂, Re₂O₃ 등)을 광범위하게 만든다. 레늄의 합금은 고온에 잘 견뎌야 하는 제트 엔진, 가스 터빈 엔진 등의 제조에 이용되고, 백금과 레늄의 합금은 옥탄가가 높은 가솔린을 정제할 때 촉매로 쓴다.

 

 

임금님이 하사한 '한잔'의 차이