RENYUM

Yer kabuğunda en nadir bulunan elementlerden biri olan renyumun kimyasal formülü “Re”, atom numarası 75, atom ağırlığı 186,2 gr/mol, yoğunluğu 21,02 gr/cm3’tür. İridyum, osmiyum ve platinden sonraki en yoğun dördüncü elementtir. Erime noktası 3186 derece, kaynama noktası 5630 derecedir. En yüksek kaynama noktasına ve üçüncü en yüksek erime noktasına sahip metaldir. Periyodik cetvelin 7-B grubunda yer alan bir ağır geçiş metalidir. Gümüşümsü beyaz renkli bu element, yüksek kaynama noktası ve ısıya dayanıklı kristal yapısı sebebiyle mükemmel bir refrakterdir [1].

Halojenlerle bileşik oluşturabilir. En kararlı ve önemli bileşikleri 7+ değerliklidir. 250 derecede oksitlenir. En önemli oksitleri perrenik anhidrit ve renik anhidrittir. Bunlara, renat veya perrenat tuzları adı da verilir. Sülfürik asit ve nitrik asitlerden etkilenir. Bileşiklerinden potasyum perrenat, renksiz bir tuzdur ve suda az çözünür. Metal formu hidroklorik ve hidroflorik asitlerde çözünmez. Oksitleyici asitlerde çözünür. Siyah toz halindeki renyumun metal formu, amonyum perrenatın hidrojenle indirgenmesi sonucu elde edilir. Elde edilen bu siyah toz, yüksek sıcaklıkta çubuk şeklinde sıkıştırılıp sinterleştirilebilir. Soğuk metal işleme ve tavlama yöntemleriyle ince tel ya da yaprak halinde çekilebilir. Toz halindeki metalin 150 derecenin üstündeki sıcaklıklarda yükseltgenmesi ile sarı renkli tetraoksidi oluşur [2].

Renyumun doğada nabit elementi veya sülfürlü mineral formu çok ender gözlenir. 2008 yılnda Ukrayna’ da bulunan ultramafik kayalar içerisinde eser miktarda nabit renyuma rastlanmıştır.  1986 yılında Japonya’ da bulunan Usu dağındaki volkanik fümerollerde renit (rheniite) (ReS2) mineralinin mikroskobik kristalleri bulunmuştur. Makroskobik renit kristalleri ise 1992 yılında Rusya’ da bulunan Kudiravy volkanındaki yüksek sıcaklık fümerollerinde keşfedilmiştir. Ayrıca Findanliya’ da bulunan Hitura nikel-bakır-PGE madenindeki sülfit konsantrelerinde renyumca zengin tarkianit (tarkianite) ((Cu.Fe)(Re,Mo)4S8) mikrokristallerine rastlanmıştır. Ancak bu minerallerden hiçbiri Re için ekonomik bir kaynak oluşturmaz [1].  Dünyada birincil renyum üretiminin çok büyük bir kısmı porfiri bakır molibden yataklarında bulunan molibdenitlerden yan ürün olarak sağlanır. Renyum molibdenitin kafes yapısında izomorf olarak molibdenin yerini alır. Bunun yanı sıra daha az miktarda birincil renyum üretimi ise sedimanter bakır yatakları, “red bed” tipi bakır-demir yatakları, “Kupferschiefer” tipi indirgen bakır yataklarından elde edilir. Dünyada renyumun birincil ürün olarak üretildiği bilinen tek yatak Avustrsalya’ da bulunan Mount Dore bakır madeni içerisindeki Merlin Mo-Re zonudur. Ayrıca, metalürjik atıklardan üretilen amonyum perrenattan elektrolitik yöntemle bakırın eritilmesi sonucu renyum ayrıştırılarak ikincil olarak elde edilebilir.

Ülkemizde ise bilinen tek renyum kaynağı Bilecik ili Bozüyük ilçesi sınırlarında kalan Muratdere porfiri Cu-Mo-Au sahasındadır. Yapılan çalışmalar neticesinde sahada 17.453 kg Re olduğu belirtilmiştir [3].

Kullanım Alanları

Yüksek erime noktası değeri nedeniyle, jet teknolojilerinde yüksek sıcaklık alaşımları elde edilmesinde kullanılır. W-Re ve Mo-Re alaşımları genel olarak termo-elemanlarda (thermocouple) kullanılır. Diğer kullanım alanları yarı iletkenler, ısıtıcı elemanlar, elektrik ve elektronik uygulamalar, yüksek sıcaklık kaynak rodları ve metalik kaplamalardır. En yaygın kullanım alanlarından biri de çeşitli bileşikleri halinde homojen ve heterojen katalizörler olarak, petrokimya, ecza ve organik sentez (Pt-Re alaşımları) endüstrilerindedir [2,4].

Kaynaklar
[1] https://pubs.usgs.gov/pp/1802/p/pp1802p.pdf
[2]https://cdn.bartin.edu.tr/metalurji/d7ee7cd9-f063-4669-8e1c-393503ed6ffb/refraktermetallersunu4renyumonline.pdf
[3] https://orioleresources.com/investments/muratdere/
[4] https://mineralseducationcoalition.org/minerals-database/rhenium/