Основен наука

Молибден химичен елемент

Молибден химичен елемент
Молибден химичен елемент
Anonim

Молибден (Mo), химичен елемент, сребристо-сив огнеупорен метал от група 6 (VIb) на периодичната таблица, използван за придаване на превъзходна якост на стомана и други сплави при висока температура.

Шведският химик Карл Вилхелм Шеле демонстрира (ок. 1778 г.), че минералът молибдайна (сега молибденит), за който дълго време се смята, че е оловна руда или графит, със сигурност съдържа сяра и вероятно неизвестен досега метал. По предложение на Шеле Петър Якоб Хелм, друг шведски химик, успешно изолира метала (1782 г.) и го нарече молибден от гръцките молибдоси „олово“.

Молибденът не се намира в природата безплатен. Сравнително рядък елемент, той е толкова обилен, колкото и волфрамът, който наподобява. За молибден главната руда е молибденит - молибденов дисулфид, MoS 2 - но молибдати като оловен молибдат, PbMoO 4 (wulfenite) и MgMoO 4 също са открити. Повечето търговски производства са от руди, съдържащи минерала молибденит. Концентрираният минерал обикновено се пече в излишък на въздух, за да се получи молибденов триоксид (MoO 3), наричан още технически молибден оксид, който след пречистване може да бъде редуциран с водород до метала. Последващото лечение зависи от крайната употреба на молибден. Молибденът може да се добави към стоманата в пещта под формата на технически оксид или феромолибден. Феромолибденът (съдържащ най-малко 60 процента молибден) се получава чрез запалване на смес от технически оксид и железен оксид. Молибден метал се произвежда под формата на прах чрез редукция на водород химически чиста молибденов оксид или амониев молибдат, (NH 4) 2 МоОз 4. Прахът се превръща в масивен метал чрез прахово-металургичния процес или чрез метода на дъгово леене.

Сплавите на основата на молибден и самият метал имат полезна якост при температури, над които се разтопяват повечето други метали и сплави. Основната употреба на молибдена обаче е като легиращ агент при производството на черни и цветни сплави, към които той уникално допринася за гореща якост и устойчивост на корозия, например в реактивни двигатели, горивни лайнери и части за горене. Той е един от най-ефективните елементи за повишаване на втвърдяването на желязо и стомана, а също така допринася за устойчивостта на закалени и закалени стомани. Високата устойчивост на корозия, необходима в неръждаемите стомани, използвани за обработка на фармацевтични продукти, и в хромните стомани за автомобилни облицовки, е уникално подобрена от малки добавки на молибден. Металният молибден е използван за такива електрически и електронни части като нишки, аноди и решетки. Прът или тел се използват за нагревателни елементи в електрически пещи, работещи до 1700 ° C (3 092 ° F). Покритията от молибден се прилепват здраво към стомана, желязо, алуминий и други метали и показват отлична устойчивост на износване.

Молибденът е доста устойчив на атака от киселини, с изключение на смеси от концентрирана азотна и флуороводородна киселина и може да бъде атакуван бързо чрез алкално окисляващи стопилки, като например слети смеси от калиев нитрат и натриев хидроксид или натриев пероксид; водните основи обаче са без ефект. Той е инертен към кислорода при нормална температура, но се комбинира с него лесно при червена топлина, за да даде триоксидите и се атакува от флуор при стайна температура, за да даде хексафлуориди.

Естественият молибден е смес от седем стабилни изотопа: молибден-92 (15,84 процента), молибден-94 (9,04 процента), молибден-95 (15,72 процента), молибден-96 (16,53 процента), молибден-97 (9,46 процента), молибден-98 (23,78 процента) и молибден-100 (9,13 процента). Молибденът има окислителни състояния от +2 до +6 и се счита, че показва нулево окислително състояние в карбонил Mo (CO) 6. Молибденът (+6) се появява в триоксида, най-важното съединение, от което се приготвя повечето от другите му съединения, и в молибдатите (съдържащи анион MoO 4 2−), използвани за получаване на пигменти и багрила. Молибден дисулфид (MoS 2), който наподобява графит, се използва като твърда смазка или като добавка към мазнини и масла. Молибденът образува твърди, огнеупорни и химически инертни интерстициални съединения с бор, въглерод, азот и силиций при директна реакция с тези елементи при високи температури.

Молибденът е основен микроелемент в растенията; в бобовите растения като катализатор подпомага бактериите при фиксирането на азот. Молибденов триоксид и натриев молибдат (Na 2 МоОз 4) са били използвани като микроелементи.

Най-големите производители на молибден са Китай, САЩ, Чили, Перу, Мексико и Канада.

Свойства на елемента

атомно число 42
атомно тегло 95.94
точка на топене 2610 ° C (4 730 ° F)
точка на кипене 5560 ° C (10,040 ° F)
специфична гравитация 10.2 при 20 ° C (68 ° F)
окислителни състояния 0, +2, +3, +4, +5, +6
конфигурация на електрон [Kr] 4d 5 5s 1