Denso, raro e muito caro. Conheça o rênio

O rênio é um metal de transição branco-prateado, pesado e quimicamente semelhante ao manganês. Seu símbolo é Re e seu número atômico é 75. Pertence ao grupo 7 da tabela periódica, o mesmo do manganês e do tecnécio. O rênio é um dos metais mais raros da terra, e não ocorre isolado na natureza. Estima-se que ele seja encontrado na natureza em menos de uma parte por bilhão.

O grupo 7 da tabela periódica tem elementos muito diferentes entre si. Milhões de toneladas de manganês são utilizadas anualmente, e seu mineral mais comum, a pirolusita, é utilizada na fabricação do vidro desde a época dos faraós. Já o tecnécio e o rênio são extremamente raros, e só foram descobertos recentemente, com duas características notáveis: o tecnécio foi o primeiro elemento produzido artificialmente, e o rênio foi o último elemento de ocorrência natural a ser detectado.

O rênio foi isolado na Alemanha em 1925. O processo era tão complicado e o custo tão elevado que sua produção foi interrompida até o início dos anos 1950, quando ligas de rênio com tungstênio e com molibdênio começaram a ganhar importantes aplicações na indústria, ampliando sua demanda.

Foguetes, aviões e espectrógrafos

O rênio é um elemento químico extremamente raro e muito denso, e se funde a uma temperatura incrivelmente alta, 3.186°C. É um dos mais altos pontos de fusão dentre todos os elementos, só superado pelo tungstênio e pelo carbono. Em relação à densidade, o rênio só perde para a platina, irídio e ósmio. Além disso, o rênio tem a maior variação de estados de oxidação entre todos os elementos conhecidos: -1, +1, +2, +3, +4, +5, +6 e +7. Os estados de oxidação +7, +6, +4, +2 e -1 são os mais comuns. Estas características únicas fazem com que o rênio seja utilizado em diferentes áreas, como em equipamentos militares, na tecnologia aeroespacial e na pesquisa médica.

O alto ponto de fusão e resistência tornam o rênio imprescindível em superligas destinadas a componentes de turbinas de alta temperatura para aviões a jato e foguetes, para lâminas de turbinas eólicas e para câmaras de combustão. É utilizado também em materiais refratários nos mísseis.

Quando adicionado a ligas de tungstênio, torna-as mais resistentes; essas superligas contêm cerca de 6% de rênio. O rênio também melhora as propriedades de resistência a altas temperaturas (> 1.000 graus Celsius) de algumas superligas à base de níquel. Ligas de rênio são usadas em cadinhos, eletroímãs, tubos de elétrons, elementos de aquecimento, medidores de ionização, espectrógrafos de massa, revestimentos metálicos, semicondutores, controles de temperatura, termopares, tubos de vácuo e em outras aplicações.

Além disso, o rênio tem papel essencial como aditivo em catalisadores para aumentar a eficiência da combustão de combustíveis em usinas de energia e refinarias de petróleo. Catalisadores bimetálicos de platina-rênio são usados ​​ para produzir hidrocarbonetos de alta octanagem ​​na gasolina sem chumbo.

Na pesquisa médica, o rênio é utilizado como agente radiopaco para facilitar a identificação de tumores ou outras lesões em tomografias computadorizadas, e também para terapias localizadas de câncer.

O rênio é menos reativo que o manganês e não reage com a água nem com ácidos não-oxidantes. Não se dissolve em ácido clorídrico (HCl) ou ácido fluorídrico (HF), mas reage com ácido nítrico (HNO₃) e ácido sulfúrico (H₂SO₄) concentrados, com formação de ácido perrênico (HReO₄). O rênio maciço perde o brilho ao oxidar lentamente em ar úmido, mas o metal pulverizado é mais reativo.

Obtenção e produção mundial

O rênio é encontrado nos minerais gadolinita, molibdenita, columbita, em minerais das terras raras e em alguns minérios de sulfeto. A maior parte do rênio ocorre juntamente com o molibdênio em depósitos de cobre porfírico, que são os minérios de cobre formados a partir de fluidos hidrotermais. O rênio também é associado aos minerais de cobre em depósitos sedimentares da Armênia, Cazaquistão, Polônia, Rússia e Uzbequistão, onde os minérios são processados para recuperação do cobre, e os resíduos contendo rênio são recuperados dos vapores da calcinação desses minérios na forma de heptóxido de rênio (Re₂O₇).

De acordo com o Serviço Geológico dos Estados Unidos, em 2024 a produção mundial de rênio foi de 62.000 quilogramas, e os maiores produtores foram Chile, Estados Unidos e Polônia. Por ser um metal raro, a produção é medida em quilos, e por este motivo os preços do rênio e de seus compostos são muito altos. O Serviço Geológico informa que o APR, ou perrenato de amônio (NH₄ReO₄), custava US$ 1.270 por quilo em 2024, quase 40% mais que no ano anterior. Em fevereiro de 2025, o preço por quilo do rênio era de US$ 2.461 de acordo com a empresa Strategic Metal Invest. O APR (NH₄ReO₄) é uma das formas químicas do elemento utilizada na produção de compostos de rênio e na fabricação de catalisadores.

Por seu alto valor, boa parte do rênio disponível no mundo é reciclada. Sucatas de superligas à base de níquel, de lâminas e de palhetas de turbinas de aviões são recicladas para produção de rênio metálico e uso em novas superligas fundidas. Estes processos de reciclagem são realizados principalmente no Canadá, Estônia, França, Alemanha, Japão, Polônia, Rússia e Estados Unidos. Catalisadores contendo rênio também podem ser reciclados para produção de novos catalisadores.

Descoberta

O rênio foi o último elemento de ocorrência natural a ser descoberto, e o último que contém um isótopo estável. O elemento fica dois degraus abaixo do manganês na tabela periódica, e sua existência foi prevista por Mendeleev quando propôs sua primeira tabela periódica, em 1869. Logo que a tabela foi publicada havia apenas um elemento conhecido no grupo, o manganês, e 2 espaços vazios abaixo dele. A primeira lacuna foi preenchida pelo elemento 43, tecnécio, e a segunda pelo rênio.

O rênio foi descoberto pelos químicos alemães Ida Tacke-Noddack, Walter Noddack e Otto Carl Berg em 1925. Eles detectaram o novo elemento por espectroscopia em minérios de platina e nos minerais columbita ((Fe, Mn)Nb₂O₆), gadolinita ((Ce, La,Nd,Y)₂FeBe₂Si₂O₁₀) e molibdenita (MoS₂). O rênio está presente nesses materiais apenas em quantidades traço. Em 1928, Noddack e Berg conseguiram extrair 1 grama do elemento após um trabalho épico que envolveu o processamento de 660 quilos de molibdenita.

O processo de obtenção do rênio era tão complicado e o custo tão alto que a produção foi descontinuada até o início dos anos 1950, quando ligas de tungstênio-rênio e molibdênio-rênio começaram a ser preparadas. Essas ligas tiveram aplicações importantes na indústria, ampliando a demanda pelo rênio produzido a partir de molibdenita.

O nome rênio deriva do latim rhenus, ou Reno. É uma referência ao rio próximo ao local onde seus descobridores trabalhavam.

Referências

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Texto produzido pela jornalista Mari Menda da Gerência de Relações Institucionais do CRQ-SP
e revisado pela Profa. Márcia Guekezian, Coordenadora do curso de Engenharia Química
da Faculdade de São Bernardo do Campo – FASB.