Molibden - proprietăți ale elementelor chimice

Molibden (. Lat Molybdaenum), Mo, un element chimic al grupei VI a sistemului periodic Mendeleev; numărul atomic 42, masa atomica 95,94; metal ușor refractar gri. În natură, elementul reprezentat de șapte izotopi stabili cu numere de masă 92, 94-98 și 100, dintre care cele mai frecvente 98 Mo (23,75%). Până în secolul al 18-lea principalul luciu Molibden minerale Molibden (molibdenită) nu diferă de grafit și galena, deoarece acestea sunt foarte similare în aparență. Aceste minerale au fost denumirea comună „Mo“ (din molybdos greacă -. Lead).

Molibdenul este un element deschis în 1778 de chimistul suedez Scheele K., acid molibdenic individualizata prin tratare cu acid azotic molibdonit. chimist suedez P. Gelm în 1782, pentru prima dată a primit un molibden metalic de recuperare MoO3 carbon.

În râu apele Molibdenul scăzut (10 -7-10 -8%). Procedând la scurgerea oceanului, Molibden parțial acumulat în apă de mare (ca rezultat al Molibdenul de evaporare este de 1 x 10 -6%), parțial depus, concentrându-se în silturi argiloase, bogate în materie organică și H2 S.

În plus față de minereuri de molibden, sursa de molibden sunt, de asemenea, unele minereu de cupru și cupru-plumb-zinc molibdenosoderzhaschie.

Proprietățile fizice ale molibden. Molibdenul cristalizeaza într-o rețea cubică centrată pe corp cu perioada a = 3.14Å. 1,4a raza atomica, raze ionice Mo 4+ 0,68A, 0,62A Mo 6+. Densitate 10,2 g / cm3 (20 ° C); punct de topire 2620 ° C; punct de aproximativ 4800 ° C la fierbere Căldura specifică la 20-100 ° C 0,272 kJ / (kg · K), adică 0,065 cal / (g · deg). Conductibilitatea termică la 20 ° C 146.65 W / (m · K), adică 0,35 cal / (cm · sec · grade). Coeficientul de dilatare termică liniară (5,8-6,2) x 10 -6 la 25-700 ° C Rezistivitatea electrică de 5,2 x 10 -8 ohm-m, adică 5,2 x 10 -6 ohm · cm; funcția de lucru de electroni de 4,37 eV. Molibden este paramagnetic; susceptibilitatea magnetică nucleară -90 · 10 -6 (20 ° C).

Proprietățile chimice ale molibden. În aer la temperatură normală stabilă Molibden. Pornind de oxidare (decolorare) a fost observată la 400 ° C Deoarece 600 ° C este oxidat rapid de metal pentru a forma MoO3. vapori de apă la temperaturi de peste 700 ° C oxidat rapid molibdenului MoO2. Deoarece hidrogenul nu reacționează chimic molibdenului până la topire. acționează fluorului asupra Molibdenul la temperatura obișnuită, clor, la 250 ° C, și formând MoF6 MoSl6. Sub acțiunea vaporilor de sulf și hidrogen sulfurat, respectiv, peste 440 ° C și 800 disulfura format MoS2. Cu Molibdenul de azot mai mare de 1500 ° C, formează o nitrură (probabil, MO2 N). Carbonul solid și hidrocarburile precum și monoxid de carbon (II) la 1100-1200 ° C, reacționează cu metalul pentru a forma NO2 din carbură C (se topește cu descompunere la 2400 ° C). Deasupra 1200 ° C Molibdenul reacționează cu siliciu pentru a forma un MoSi2 siliciură. având o rezistență ridicată în aer până la 1500-1600 ° C (microduritate sale 14 100 MN / m 2).

Acizii clorhidric și sulfuric molibdenului solubil numai la unele 80-100 ° C. Acid azotic, apă regală, și peroxid de hidrogen se dizolvă lent de metal în frig rapid - sub încălzire. Molibdenul este un bun solvent este un amestec de acid azotic și acid sulfuric. Tungsten nu se dizolvă într-un amestec al acestor acizi. Soluțiile alcaline reci Molibdenul rezistente, dar oarecum corodat sub încălzire. Configurația Mo 4d 5 atom electron extern 1. 5s 6. valență cea mai caracteristică, de asemenea, cunoscut compus 5, 4, 3 și molibden 2-valent.

Molibdenul formează doi oxid stabil - MoO3 (cristale albe, cu o tentă verzuie, cu punct de topire 795 ° C, punctul de fierbere 1155 ° C) și MoO2 (maro închis). În plus, oxizii de intermediari sunt cunoscute, compoziția corespunzătoare seriei omoloage Mon. O3n-1 (Mo9 Mo4 O26 O23 O11 Mo8 ..); ele sunt instabile termic peste 700 ° C pentru a forma MoO2 descompun și MoO3. forme simple Oxide MoO3 (sau normal) Acid Molibden - monohidrat H2 MoO4. dihidrat MoO4 H2 · H2O și izopolikisloty - H6 Mo7 O24. HMo6 O24. H4 Mo8 O26 și altele. sare acidă normală se numește molibdați normale și poliacizi - polimolibdați. Pe lângă cele de mai sus, există mai multe peracizi Molibden - H2 MoOH (x - de la 5 la 8) și cu fosfor heteropoliacizi complex, arsen și acizi borici. Un săruri heteropoliacizi comune - fosfomolibdat de amoniu (NH4) 3 [P (NO3 O10) 4] · 6N2 O. Dintre halogenuri și oxihalogenuri Molibdenul cea mai mare importanță fluorură de MoF6 (punct de topire 17,5 ° C, punctul de fierbere 35 ° C) și clorură de MoCl5 (cu punct de topire 194 ° C, punctul de fierbere 268 ° C). Ele pot fi purificate cu ușurință prin distilare și utilizate pentru producerea de înaltă puritate molibden.

a stabilit existența Fiabil sulfură de trei molibden - MoS3. MoS2 și MO2 S3. Semnificația practică sunt primele două. MoS2 bisulfura apare în natură ca molibdenit mineral; Acesta poate fi preparat prin acțiunea sulfului la Molibdenul MoO 3 sau prin alierea cu sodă și sulf. Bisulfura este practic insolubil în apă, HCI, se diluează H2 SO4. Descompune peste 1200 ° C pentru a forma MO2 S3.

molibdat Prin trecerea hidrogenului sulfurat în soluțiile încălzite au fost acidulate precipită MoS3.

Obținerea de molibden. Principala materie primă pentru producerea de molibden, aliaje și compușii săi sunt concentrate molibdenită standard conținând 47-50% Mo, 28-32% S, 1-9% SiO2 și alte elemente de impurități. Concentratul este supus la oxidare prăjire 570-600 ° C într-un multiplu cuptoare de vatră sau cuptoare cu pat fluidizat. calcinează - calcinează conține MoO3. contaminate cu impurități. MoO3 pură. este necesar pentru producerea de molibden metalic obținut din calcine în două moduri: 1) prin sublimare NPI 950-1100 ° C; 2) Metoda chimică, care este după cum urmează: calcine levigat cu apă amoniacală, traducerea Molibden în soluție; de soluție de molibdat de amoniu (după purificare l de impurități Cu, Fe) a fost izolat polimolibdați de amoniu (în principal 3 paramolibdat (NH4) 2 O · 7MoO3 · NH2 O) prin neutralizare sau evaporare urmată de cristalizare; calcinare paramolibdat la 450-500 ° C, se obține MoO3 pură. nu conține mai mult de 0,05% impurități.

Utilizarea de molibden. 70-80% molibden minat este utilizat pentru a produce oțeluri aliate. Suma rămasă este utilizată sub formă de metal pur și aliajele sale, aliaje cu metale colorate și rare, precum și compuși chimici. Metalic Molibden - materialul structural major în producția de becuri de lumină, și dispozitive de vid (tuburi radio, lămpi generatoare, tuburi cu raze X și altele); Molibden produc anozi, grila, catozi, deținătorii filamentului în becuri. sârmă și panglică Molibdenul sunt frecvent utilizate ca încălzitoare pentru cuptoare cu temperatură ridicată.

După dezvoltarea producției de preforme mari de oțel Molibdenul utilizate (singur sau cu adaosuri de aliere ai altor metale), în acele cazuri în care este necesară menținerea rezistenței la temperaturi ridicate, de exemplu, pentru producerea de piese de rachete și alte aeronave. Pentru a preveni oxidarea molibdenului la temperaturi ridicate și cu piese de acoperire molibden siliciura˘ de, emailuri rezistente la căldură și alte metode de securitate. Molibdenul este utilizat ca material structural în reactoare nucleare, deoarece are o mică secțiune transversală de captare pentru neutroni termici (2,6 hambare). Molibden joacă un rol important, ca parte a aliajelor rezistente la căldură și rezistente la acide, în cazul în care acesta este combinat cu principal Ni, Co și Cr.

Tehnica foloseste compuși de molibden. Astfel, MoS2 - lubrifiant pentru mecanisme de piese de fricțiune; disilicide Molibdenul este utilizat la fabricarea încălzitoare pentru cuptoare cu temperatură ridicată; Na2 MoO4 - în producția de vopsele și lacuri; oxizi de molibden - catalizatori în industria chimică și petrolieră.