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Accueil > Science pour tous > 2019 - Année internationale du tableau périodique des éléments > Tous les éléments présentés

Rhénium

Le rhénium est l’élément du tableau périodique qui a le plus haut point de fusion, ce qui lui confère une haute résistance aux températures très élevées. C’est un métal blanc-argenté, dense, dur, résistant à la corrosion, rare et coûteux. On le trouve à l’état naturel dans la molybdénite : espèce minérale composée principalement de molybdène et de souffre. Les principaux pays producteurs de rhénium sont le Chili, suivi des États-Unis et du Kazakhstan.

Morceau de molybdénite : sulfure de molybdène de formule MoS2 avec des traces de rhodium, rhénium, argent, or et sélénium - Crédit photo : Wikipédia / Karelj - Domain Public

Étymologie  :
Le nom du rhénium vient du latin « rhenus » qui désigne le fleuve du Rhin.

Origine : Le rhénium est un élément produit à 91% par capture de neutrons rapides, comme par exemple lors de la fusion d’étoiles à neutrons, où les neutrons rapides dans les coeurs très denses des étoiles sont capturés et grossissent les noyaux des éléments du pic du fer. Il est aussi synthétisé à 9% par capture lente de neutrons dans les étoiles de masse intermédiaire en fin de vie (branche asymptotique des géantes).

Historique  :
C’est en 1925 qu’une équipe de 3 chercheurs allemands, Walter Noddack, Ida Tacke et Otto Berg, le découvre dans du minerai de platine et dans de la colombite en Allemagne. Trois ans plus tard, ils sont aussi les premiers à extraire le rhénium. Ils vont réussir à en obtenir 1 g avec 660 kg de molybdénite. La production étant très coûteuse, elle fut fortement limitée à partir des années 1950.

Le rhénium dans la vie courante :
Les coûts élevés du rhénium limitent ses applications. 70% de la production mondiale est utilisée pour produire des turboréacteurs. En effet, solide et résistant aux hautes températures, c’est l’un des rares éléments que l’on peut utiliser dans les turbines des avions ou des bateaux.

Moteur à réaction avec pales constituées de 3% de rhénium
Crédit photo : Wikipédia / David Monniaux - CC BY-SA 3.0

On se sert de la radioactivité du rhénium, en particuliers ses deux isotopes rhénium 186 et rhénium 188, pour soigner les cancers du foie.

La toxicité du rhénium est à ce jour encore assez méconnue. Il est considéré comme un élément écotoxique. Il faut donc limiter ses émissions dans l’environnement car on connait encore mal les conséquences de la pollution au rhénium.

Le rhénium à l’Institut UTINAM :
Des complexes de coordination (assemblage d’un atome métallique central avec des ligands) ayant des propriétés photophysique et électrochimique réglables ont attiré l’attention du monde entier en raison de leur utilisation dans un large éventail d’applications potentielles telles que la photosensibilisation, les capteurs luminescents, les photocatalyseurs et les dispositifs émettant de la lumière. En règle générale, les propriétés de luminescence des complexes sont associées à l’état excité de transfert de charge du métal vers le ligand. Nos recherches au sein de l’Institut UTINAM visent à mettre au point de nouveaux complexes de rhénium photosensibles. En variant la nature des ligands soufrés, comme le montre les structures aux rayons X ci-dessous, nous avons mis en évidence que ces complexes de rhénium présentent des propriétés photophysiques qui peuvent être adéquatement ajustées.

Complexes de coordination avec comme métal central le rhénium. Les ligands soufrés sont différents entre les deux complexes - Crédit photo : Institut UTINAM