Početna za: MOLIBDEN, Mo  

SPOJEVI, DOBIVANJE I UPORABA

Dobivanje molibdena:

Budući da je udio molibdena u rudama (npr. molibdenitu) najčešće manji od 1%, rudu je prvo potrebno koncentrirati (npr. flotacijom) do velikog udjela molibdenita (~85% MoS2). Žarenjem na zraku u etažnim pećima MoS2 prevodi se u molibdenov(VI)-oksid (MoO3). Dobiveni tehnički MoO3 pročisti se hidrometalurškim postupkom ili sublimacijom do čistoće 99,8-99,9%. Sljedeći korak je redukcija MoO3 vodikom, a odvija se u okretnim cjevastim pećima pri temperaturi iznad 500°C. Dobiveni molibden je praškast, a prešanjem ili taljenjem se prevodi u željeni oblik. Kao rude za dobivanje molibdena mogu poslužiti i nusproizvodi pri dobivanju bakra i volframa.

U praksi se mnogo više upotrebljava feromolibden (50-80% Mo) nego elementarni molibden, a dobiva se redukcijom smjese MoO3 i Fe2O3 pomoću koksa u električnim pećima.


Svojstva i upotreba molibdena:

Molibden je srebrnobijel, vrlo tvrd metal. Ima visoko talište, veliku čvrstoću i elestičnost na visokim temperaturama te dobru toplinsku i električnu vodljivost. Molibden dobiven sinteriranjem praha i pretaljivanjem je krt, obradom pri temperaturi 1000-1300°C postaje rastezljiv, a žarenjem iznad 1500°C ponovo postaje krt. Pri sobnoj temperaturi na zraku ne oksidira, a zagrijavanjem do 500°C daje oksid (MoO3). Pri sobnoj temperaturi reagira s fluorom, a na povišenim temperaturama sa sumporom, sumporovodikom, bromom i vodenom parom. Dobro se otapa u vrućoj dušičnoj, fosfornoj i sumpornoj kiselini te u zlatotopci. Praktički je netopljiv u otopinama lužina, vrlo slabo reagira i s talinama alkalija, a u talini kalijevog nitrata se otapa vrlo brzo.

Molibden i njegovi spojevi nisu posebno otrovni za žive organizme, a dozvoljena količina molibdena u zraku je do koncentracije 10 mg/m3. Molibden, kao mikroelement u živim organizmima, ima određene biološke funkcije. Utvrđeno je da neravnoteža sadržaja molibdena u odnosu na bakar uzrokuje probleme u reprodukciji stoke, posebno goveda. U suhoj stočnoj hrani sadržaj molibdena je oko 20 ppm. U ljudskom organizmu prevelik sadržaj usporuje raspad zubne cakline. U biološkim procesima molibden djeluje kao katalizator redukcije molekularnog dušika u amonijeve ione.

Osim u metalurgiji za legiranje čelika i izradu posebnih legura, molibden se upotebljava u proizvodnji žarulja za izradu nosača žarnih niti, izradu rešetki i anoda elektronskih cijevi i kao nosač poluvodičkih elemenata. Koristi se i za dijelove visokotemperaturnih peći za taljenje stakla i drugih tvari s visokim talištem itd. U spoju sa silicijem kao disilicid, MoSi2, služi za izradu visokotemperaturnih grijaćih elemenata.


Spojevi molibdena:

Kemija molibdenovih spojeva vrlo je složena. U spojevima ima razne oksidacijske brojeve: 0, +2, +3, +4, +5 i +6, a -2 u rijetkom kompleksu [Mo(Co)5]^2-. Najstabilniji su spojevi s oksidacijskim brojem +6. 
Važniji spojevi molibdena:

-Molibdenov(III)-klorid (MoCl3) dolazi u obliku tamnocrvenog ili crvenosmeđeg praha koji je netopljiv u hladnoj vodi, a u toploj hidrolizira. Otapa se u koncentriranoj sumpornoj i dušičnoj kiselini. Na zraku u prisutnosti vlage oksidira do MoO3.

-Molibdenov(IV)-sulfid (MoS2, molibdenit) kristal je slojevite strukture, tamnosive boje i metalnog sjaja. S kisikom daje (VI)-oksid (MoO3), a vodik ga djelomično reducira u metalni molibden. To je najvažnija sirovina za dobivanje molibdena, feromolibdena i molibdenovih spojeva. Zbog slojevite strukture kristala, MoS2 se upotrebljava kao mazivo (sam ili u smjesi s uljima i mastima). Koristi se i kao punilo u proizvodnji umjetnih vlakana i kao katalizator u reakcijama hidrogenacije i dehidrogenacije.

-Molibdenov(V)-klorid (MoCl5) sivo-crn je kristalan prah netopljiv u vodi, a otapa se u bezvodnim organskim otapalima. Upotrebljava se za pripravu vrlo čistog molibdena.

-Molibdenov(V)-oksid (Mo2O5) stvara brojne kompleksne spojeve od koji su oktacijanokomleksi tako stabilni da se ne mogu oksidirati niti s jakim permanganatom, KMnO4.

-Molibdenov(VI) fluorid (MoF6) jedini je definiran fluorid molibdena. Postojan je na zraku i prema kloru. Dobiva se direktnom sintezom fluora s finim prahom molibdena.

-Molibdenska kiselina (H2MoO4) stvara niz soli molibdata od kojih su svi netopljivi u vodi, osim molibdata amonija, magnezija, kalcija i alkalijskih metala. Molibdat ion MoO4^2- neutralizacijom i zakiseljavanjem daje polimolibdate. Iz neutralnih otopina molibdata kristaliziraju heptamolibdati (M6Mo7O24), a iz kiselih otopina kristaliziraju metamolibdati. Blagom redukcijom kiselih molibdatnih otopina nastaje tamnomodra koloidna otopina, tzv. molibdensko modrilo koje se upotrebljava u analitičkoj kemiji u nekim kolorimetrijskim metodama.

-Molibdenov(VI)-oksid (MoO3) bijel je ili svijetlo-žut kristalan prah slabo topljiv u vodi. Ortomolibdati [MoO4]2+ nastaju otapanjem u lužinama. Povećavanjem pH faktora otopine nastaju sve kompleksniji molibdati u kojima je atom molibdena okružen sa šest atoma kisika (to su MoO6 oktaedri djelomično povezani preko zajedničkih kisikovih atoma). Reakcijom s vodikom, natrijem, aluminijem, magnezijem i silicijem reducira se do metalnog molibdena. Upotrebljava se kao sirovina za dobivanje molibdena i njegovih spojeva, u keramičkoj industriji i kao katalizator u naftnoj industriji.

-Molibdenov disilicid (MoSi2) spoj je koji s manjim dodatkom stakla ili nekih keramičkih komponenata (oko 20%) predstavlja keramičko-metalni kompozit (cermet). Ima dobru električnu vodljivost, a otpor mu dosta brzo raste s temperaturom. Koristi se za izradu visokotemperaturnih grijača za radne temperature do 1900°C, a mogu se koristiti u oksidativnoj atmosferi (pa i čistom kisiku), atmosferi inertnog plina (do 1700°C u argonu), vodika (do 1300°C), dušika (do 1600°C), amonijaka ili u nižem vakuumu.

 Početna za: MOLIBDEN, Mo