Rheni (tieng Latinh: Rhenium) la mot nguyen to hoa hoc co ky hieu Re va so nguyen tu 75. No la mot kim loai chuyen tiep nang, mau trang bac nam tai hang ba cua nhom 7 trong bang tuan hoan. Voi mat đo trung binh co mot phan ty (ppb), rheni la mot trong nhung nguyen to hiem nhat trong lop vo Trai Đat. Rheni tuong tu nhu mangan ve mat hoa hoc va thu đuoc duoi dang phu pham trong tinh che molypden va đong. O dang hop chat, rheni the hien cac trang thai oxy hoa tu −1 toi +7.
Cac luong nho rheni đuoc them vao cac hop kim wolfram, va mot so hop chat cua rheni cung đuoc dung lam chat xuc tac trong cong nghiep hoa chat. Cac sieu hop kim goc nickel đuoc su dung trong cac đong co phan luc chua toi 6% rheni, lam cho nganh nay la noi su dung rheni lon nhat. Do khan hiem va nhu cau cao trong che tao đong co phan luc nen rheni thuoc so cac kim loai đat nhat tren the gioi, voi gia cua no co nhung luc vuot qua 12.000 USD moi kilogam. Rheni, đuoc phat hien nam 1925, la nguyen to co đong vi on đinh trong tu nhien cuoi cung đuoc phat hien. Franci la nguyen to nguon goc tu nhien cuoi cung đuoc phat hien, nhung no khong co đong vi nao on đinh. Rheni đuoc đat ten theo song Rhine.


Lich su Rheni (tu tieng Latinh Rhenus, nghia la Rhine) la nguyen to nguon goc tu nhien đuoc phat hien gan sau cung nhat, chi truoc Franci; đong thoi no la nguyen to co đong vi on đinh đuoc phat hien cuoi cung. Su ton tai cua nguyen to tai vi tri cua rheni (khi đo chua đuoc phat hien) trong bang tuan hoan đa đuoc Henry Moseley du bao tu nam 1914. Noi chung nguoi ta gan cong phat hien ra rheni cho Walter Noddack, Ida Tacke, Otto Berg o Đuc. Nam 1925, ho thong bao rang ho đa phat hien ra mot nguyen to co trong quang platin va trong khoang vat columbit. Ho cung tim thay rheni trong gadolinit va molybdenit. Nam 1928, ho đa tach ra đuoc 1 g nguyen to bang cach xu ly 660 kg khoang vat molybdenit. Quy trinh nay qua phuc tap va ton kem đen muc viec san xuat bi gian đoan toi tan đau nam 1950 khi cac hop kim wolfram-rheni va molypden-rheni đuoc đieu che. Cac hop kim nay đuoc phat bien la co nhieu ung dung quan trong trong cong nghiep tao ra mot nhu cau lon đoi voi rheni đuoc san xuat tu phan molybdenit cua cac quang đong pocfia.
Nam 1908, nha hoa hoc Nhat Ban la Masataka Ogawa thong bao rang ong đa phat hien ra nguyen to so 43 va đat ten no la nipponium (Np) theo sau ten cua Nhat Ban (la Nippon trong tieng Nhat). Tuy nhien, phan tich sau đo chi ra su hien dien cua rheni (so 75), chu khong phai nguyen to so 43. Ky hieu Np sau nay đuoc su dung cho nguyen to neptuni (so 93).


Đac trung Rheni la kim loai co nhiet đo nong chay thuoc hang cao nhat trong so moi nguyen to, chi co wolfram (3.695 K) va carbon (4.300-4.700 K) la đung tren no. No cung la nguyen to co ty trong rieng thuoc hang cao nhat, chi thua platin (21.450 kg/m³), iridi (22.560 kg/m³) va osmi (22.610 kg/m³).
Dang thuong mai thong thuong cua no la bot, nhung nguyen to nay co the co đac hon bang cach ep va thieu ket trong chan khong hay moi truong khi hydro. Quy trinh nay tao ra san pham chac đac voi ty trong khoang tren 90% ty trong rieng cua kim loai nay. Khi bi u kim loai nay tro nen rat mem va co the uon cong hay keo thanh cuon. Cac hop kim rheni-molypden co tinh sieu dan o 10 K; con cac hop kim wolfram-rheni cung co tinh sieu dan o khoang 4-8 K, phu thuoc vao tung hop kim. Rheni kim loai sieu dan o 2,4 K.


= Đong vi =

Rheni nguon goc tu nhien la 37,4% Re185, mot đong vi on đinh, va 62,6% Re187, mot đong vi khong on đinh nhung co chu ky ban ra rat dai (~1010 nam); voi thoi gian ton tai chiu anh huong boi trang thai tich đien cua nguyen tu rheni. Phan ra beta cua Re187 đuoc su dung đe đinh tuoi rheni-osmi cua quang. Nang luong can thiet cho phan ra beta nay (2,6 keV) la mot trong so nhung muc nang luong thap nhat trong so moi hat nhan phong xa. Nguoi ta cung đa biet 26 đong vi phong xa khac cua rheni.


= Cac hop chat =

Rheni co mot khoang rong nhat cac trang thai oxy hoa trong so moi nguyen to đa biet: −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 va +7. Cac trang thai oxy hoa +7, +6, +4 va +2 la pho bien nhat.
Cac hop chat pho bien nhat cua rheni la cac oxide va cac halide, chiem mot pho rong cac trang thai oxy hoa: Re2O7, ReO3, Re2O5, ReO2 va Re2O3 la cac oxide đa biet, ReF7, ReCl6, ReCl5, ReCl4 va ReCl3 la mot it cac hop chat halide đa biet. Cac sulfide bao gom ReS2 va Re2S7.
Rheni co san o dang thuong mai nhieu nhat la perrhenat natri va perrhenat amoni. No cung co san o dang decacarbonyl dirheni; ca ba hop chat nay đeu la cac chat khoi đau pho bien cho hoa hoc rheni. Cac dang muoi perrhenat khac cung co the de dang chuyen hoa thanh tetrathioperrhenat theo phan ung cua bisulfide ammoni. Cung co the khu decacarbonyl dirheni Re2(CO)10 bang phan ung voi hon hong natri thanh Na[Re(CO)5], voi rheni o trang thai oxy hoa chinh thuc la -1. Decacarbonyl dirheni co the phan ung voi brom đe tao ra bromopentacarbonylrheni (I), sau đo khu bang kem va acid axetic thanh pentacarbonylhydridorheni:

Re2(CO)10 + Br2 → Re(CO)5Br
Re(CO)5Br + Zn + HOAc → Re(CO)5H + ZnBr(OAc)
Bromopentacarbonylrheni (I) co the bi khu carbonyl đe tao ra tricarbonyl rheni bang cach cho tac dung voi nuoc:

Re(CO)5Br + 3 H2O → [Re(CO)3(H2O)3]Br + 2 CO
hay cho phan ung voi bromide tetraetylammoni:

Re(CO)5Br + 2 (NEt4Br → [NEt4]2[Re(CO)3Br3]
Rheni diboride (ReB2) la mot chat co đo cung tuong tu nhu carbide wolfram, carbide silic, diborua titan hay diborua zirconi.
Rheni ban đau đuoc cho la tao ra anion rhenide, Re−, trong đo no co trang thai oxy hoa −1. Đieu nay dua tren san pham khu cac muoi perrhenat, chang han nhu khu perrhenat kali (KReO4) bang kali kim loai "Kali rhenide" đuoc chi ra la ton tai duoi dang phuc chat ngam bon phan tu nuoc, tuong ung voi cong thuc hoa hoc KRe•4H2O. Hop chat nay the hien tinh khu manh, va cham chap sinh ra khi hiđro khi hoa tan trong nuoc. Cac hop chat tuong tu cua lithi va tali cung đuoc thong bao. Tuy nhien, nghien cuu sau nay chi ra rang ion "rhenide" tren thuc te la phuc hop hydridorhenat. "Kali rhenide" nhu the hien thuc te la nonahydridorhenat, K2ReH9, chua anion ReH2−9 trong đo trang thai oxy hoa cua rheni thuc te la +7. Cac phuong phap khac khu cac muoi perrhenat sinh ra cac hop chat chua cac phuc hop hydrido- khac, bao gom ReH3(OH)3(H2O)−.


Pho bien Rheni la mot trong nhung nguyen to hiem nhat trong lop vo Trai Đat voi mat đo trung binh 1 ppb; cac nguon khac đua ra con so 0,5 ppb, lam cho no chi chiem vi tri thu 77 ve đo pho bien trong lop vo Trai Đat. Rheni co le khong o dang tu do trong tu nhien, nhung chiem khoi luong toi 0,2 % trong khoang vat molybdenit, la nguon san xuat thuong mai cua no, mac du cac mau molybdenit rieng le co the chua toi 1,88% rheni cung đa đuoc tim thay. Chile la nguon du tru rheni lon nhat the gioi, mot phan cua cac mo quang đong, va đong thoi cung la nha san xuat hang đau tinh toi nam 2005. Chi gan đay thi nguoi ta moi tim thay va mieu ta khoang vat đau tien cua rheni (nam 1994), đo la mot khoang vat sulfide cua rheni (ReS2), ngung tu tu lo phun khi tren nui lua Kudriavy cua Nga, nam tren quan đao Kuril. Đuoc đat ten la rheniit, khoang vat hiem nay co gia rat cao đoi voi cac nha suu tap, nhung no lai khong la nguon co gia tri kinh te đoi voi nguyen to nay.


San xuat Rheni thuong mai đuoc tach ra tu khi ong khoi lo nung molypden thu đuoc tu cac quang sulfide đong. Mot so quang molypden chua 0,001% toi 0,2% rheni Oxide rheni (VII) va acid perrhenic de dang hoa tan trong nuoc; chung đuoc loc tu bui va khi ong khoi, tach ra bang cach cho ket tua voi chloride kali hay chloride ammoni duoi dang cac muoi perrhenat, va tinh che bang tai ket tinh. Tong san luong san xuat toan the gioi khoang 40-50 tan/nam; cac nha san xuat chinh la Chile, Hoa Ky, Kazakhstan. Tai che chat xuc tac Pt-Re cung cac hop kim đac biet đa su dung cho phep thu hoi khoang 10 tan moi nam. Gia cua kim loai nay tang nhanh trong đau nam 2008, tu khoang $1.000–$2.000 moi kilogam trong giai đoan 2003-2006 toi tren $10.000 trong thang 2 nam 2008. Dang kim loai đuoc đieu che bang cach khu perrhenat ammoni voi hiđro o nhiet đo cao:

2 NH4ReO4 + 7 H2 → 2 Re + 8 H2O + 2 NH3


Ung dung Rheni đuoc bo sung vao cac sieu hop kim chiu nhiet đo cao su dung trong che tao cac bo phan cua đong co phan luc, chiem toi 70% san luong rheni toan the gioi. Ung dung lon khac la trong cac chat xuc tac platin-rheni, đuoc su dung chu yeu trong san xuat xang co chi so octan cao va khong chua chi.


= Hop kim =
Cac sieu hop kim tren co so nickel co đo dao đuoc cai thien khi co su bo sung rheni. Cac hop kim thuong chua 3% toi 6% rheni. Cac hop kim the he hai chua 3%; chung đuoc su dung trong cac đong co cua F-15 va F-16, trong khi cac hop kim the he ba đon tinh the moi chua 6% rheni; chung đuoc su dung trong đong co cua F-22 va F-35. Muc tieu thu nam 2006 đuoc đua ra la 28% cho General Electric, 28% cho Rolls-Royce plc va 12% cho Pratt & Whitney, tat ca đeu la sieu hop kim, trong khi su dung lam chat xuc tac chi chiem 14% va toan bo cac ung dung khac la 18 %. Nam 2006, 77% luong rheni tieu thu tai Hoa Ky la trong cac hop kim.
Rheni cai thien cac tinh chat cua wolfram va vi the la vat lieu tao hop kim quan trong nhat đoi voi wolfram. Cac hop kim wolfram-rheni la mem hon o nhiet đo thap lam cho chung de dang hon trong viec gia cong co khi, trong khi đo on đinh o nhiet đo cao cung đuoc cai thien. Tac đong nay tang len theo ham luong rheni, va vi the cac hop kim wolfram đuoc san xuat đe chua toi 27% Re, no cung la gioi han đo hoa tan. Mot ung dung cho cac hop kim wolfram-rheni la cac nguon tia X. Điem nong chay cao cua ca hai thanh phan tao hop kim, cung voi khoi luong nguyen tu lon, lam cho chung on đinh truoc va cham cua cac electron keo dai. Cac hop kim rheni cua wolfram cung đuoc dung nhu la cac cap nhiet đien đe đo nhiet đo len toi 2.200 °C.
Đo on đinh truoc nhiet đo cao, ap suat hoi thap, đo khang mai mon tot va kha nang chong lai am mon ho quang cua rheni la huu ich trong che tao cac cong tac đien tu lam sach. Cu the, cac tia lua đien xuat hien trong qua trinh chuyen mach se oxy hoa cac tiep điem. Tuy nhien, oxide rheni Re2O7 co đo on đinh thap (thang hoa o ~360 °C) va vi the bi loai bo trong qua trinh đong mo mach.
Rheni co nhiet đo nong chay cao va ap suat hoi thap tuong tu nhu tantali va wolfram, tuy nhien, rheni tao thanh cac oxide khong bay hoi. Vi the, cac soi rheni the hien đo on đinh cao neu nhu chung đuoc van hanh khong phai la trong chan khong ma la trong moi truong khi quyen chua oxy. Cac soi nay đuoc su dung rong rai trong pho khoi luong, trong ap ke ion hoa va trong cac đen flash trong nhiep anh..


= Chat xuc tac =
Rheni trong dang hop kim rheni-platin đuoc su dung lam chat xuc tac trong cai tao xuc tac (catalytic reforming), la mot quy trinh hoa hoc chuyen hoa cac ligroin xang dau voi chi so octan thap thanh cac san pham long voi chi so octan cao. Tren the gioi, 30% chat xuc tac su dung cho quy trinh nay co chua rheni. Hoan đoi olefin la phan ung khac trong đo rheni cung đuoc dung lam chat xuc tac. Thong thuong Re2O7 tren alumina đuoc su dung cho quy trinh nay. Cac xuc tac rheni khang lai kha tot truoc đoc to hoa hoc tu nito, luu huynh va phosphor, va vi the đuoc dung trong mot so loai phan ung hiđro hoa nhat đinh.


= Khac =
Cac đong vi Re188 va Re186 co tinh phong xa va đuoc dung trong đieu tri ung thu gan. Ca hai đeu co đo sau tham nhap tuong tu trong mo (5 mm cho Re186 va 11 mm cho Re188), nhung Re186 co uu the do co thoi gian ton tai lau hon (90 gio so voi 17 gio).
Co lien quan boi tinh chu ky, rheni co tinh chat hoa hoc tuong tu nhu tecneti; cong viec thuc hien voi nhan rheni ve phia cac muc tieu thuong co the đuoc thuc hien giong nhu voi tecneti. Đieu nay la huu ich cho duoc phong xa, trong đo rat kho lam viec voi tecneti - đac biet la đong vi Tc99m su dung trong y hoc - do gia thanh cao va chu ky ban ra ngan cua no.


Phong ngua Nguoi ta biet rat it ve đoc tinh cua rheni va cac hop chat cua no, do chung chi đuoc su dung voi cac luong rat nho. Cac muoi hoa tan, nhu cac halide hay cac perrhenat cua rheni, co the la nguy hai do cac nguyen to khac khong phai rheni hoac co the la do chinh rheni. Chi mot so it cac hop chat cua rheni đa đuoc thu nghiem ve đoc tinh; hai mau thu la perrhenat kali va trichloride rheni, đuoc tiem o dang long vao chuot. Perrhenat co LD50 la 2.800 mg/kg sau 7 ngay va trichloride rheni co LD50 la 280 mg/kg.


Tham khao Lien ket ngoai WebElements.com - Rhenium
Hinh anh rheni tinh khiet (>99,99 %) trong bo suu tap nguyen to cua Heinrich Pniok Luu tru ngay 26 thang 3 nam 2009 tai Wayback Machine