Molybdeeni (Mo), kemiallinen alkuaine, jaksotaulukon ryhmän 6 (VIb) hopeanharmaa tulenkestävä metalli, jota käytetään antamaan korkea lujuus teräkselle ja muille seoksille korkeassa lämpötilassa.
Ruotsalainen kemisti Carl Wilhelm Scheele oli osoittanut (n. 1778), että mineraali molybdaina (nykyisin molybdeniitti), jota pidettiin pitkään lyijymalmina tai grafiittina, sisältää varmasti rikkiä ja mahdollisesti aiemmin tuntematonta metallia. Scheelen ehdotuksesta eräs toinen ruotsalainen kemisti Peter Jacob Hjelm eristi menestyksekkäästi metallin (1782) ja antoi sille nimeksi molybdeeni kreikkalaisista molybdoista ”lyijy”.
Molybdeeniä ei löydy luonnosta vapaana. Suhteellisen harvinainen elementti, se on suunnilleen yhtä runsas kuin volframi, jota se muistuttaa. Ja molybdeeni ylimmäinen malmi on molybdeniittirikasteita-molybdeenidisulfidia, MoS 2 -but molybdaatit, kuten lyijyn molybdaatti, PbMoO 4 (wulfeniitti), ja MgMoO 4 on myös todettu. Suurin osa kaupallisesta tuotannosta on malmeista, jotka sisältävät mineraalimolybdeniittia. Konsentroitu mineraali on yleensä paahdetaan ylimäärin ilmaa, jolloin saatiin molybdeenitrioksidi (MoO 3), jota kutsutaan myös teknisiä molybdeenioksidin, joka puhdistuksen jälkeen, voidaan pelkistää vedyllä metalliin. Seuraava käsittely riippuu molybdeenin lopullisesta käytöstä. Molybdeeniä voidaan lisätä teräkseen uunissa joko teknisen oksidin tai ferromolybdeenin muodossa. Ferromolybdeeni (joka sisältää vähintään 60 prosenttia molybdeenia) tuotetaan sytyttämällä teknisen oksidin ja rautaoksidin seos. Molybdeenimetallia tuotetaan jauheen muodossa vedyllä pelkistämällä kemiallisesti puhdasta molybdeenioksidin tai ammoniummolybdaattia, (NH 4) 2 MoO 4. Jauhe muutetaan massiiviseksi metalliksi jauhemetallurgiaprosessin tai valokaarivaluprosessin avulla.
Molybdeenipohjaisilla seoksilla ja itse metallilla on hyödyllinen lujuus lämpötiloissa, joiden yläpuolella suurin osa muista metalleista ja seoksista on sulanut. Suurin osa molybdeenin käytöstä on seosaineena rautametallien ja ei-rautametalliseosten tuotannossa, joihin se lisää ainutlaatuisesti kuuman lujuutta ja korroosionkestävyyttä, esimerkiksi suihkumoottoreissa, polttosuojusissa ja jälkipolttimen osissa. Se on yksi tehokkaimmista elementeistä raudan ja teräksen kovettuvuuden lisäämisessä, ja se lisää myös karkaistujen ja karkaistujen terästen sitkeyttä. Pieniä molybdeenilisäyksiä parantavat ainutlaatuisesti korkea korroosionkestävyys, jota tarvitaan lääkkeiden valmistukseen käytettävissä ruostumattomissa teräksissä ja autoteollisuuden kromiteräksissä. Metallista molybdeeniä on käytetty sellaisiin sähköisiin ja elektronisiin osiin kuin hehkulankoihin, anodeihin ja ristikkoihin. Tankoa tai lankaa käytetään lämmityselementteihin sähköuuneissa, joiden lämpötila on enintään 1 700 ° C (3 092 ° F). Molybdeenipäällysteet tarttuvat tiukasti teräkseen, rautaan, alumiiniin ja muihin metalleihin ja osoittavat erinomaista kulutusta.
Molybdeeni on melko kestävä happojen aiheuttamalle vaikutukselle, paitsi väkevöityjen typpi- ja fluorivetyhappojen seokset, ja se voidaan hyökätä nopeasti emäksisillä hapettavilla sulateilla, kuten sulatetut kaliumnitraatin ja natriumhydroksidin tai natriumperoksidin seokset; vesipitoisilla emäksillä ei kuitenkaan ole vaikutusta. Se on inertti happea kohtaan normaalissa lämpötilassa, mutta sekoittuu sen kanssa helposti punaisella lämmöllä, jolloin saadaan trioksideja, ja fluori hyökkää huoneenlämpötilassa, jolloin saadaan heksafluorideja.
Luonnollinen molybdeeni on seos seitsemästä stabiilista isotoopista: molybdeeni-92 (15,84 prosenttia), molybdeeni-94 (9,04 prosenttia), molybdeeni-95 (15,72 prosenttia), molybdeeni-96 (16,53 prosenttia), molybdeeni-97 (9,46 prosenttia), molybdeeni-98 (23,78 prosenttia) ja molybdeeni-100 (9,13 prosenttia). Molybdeenin hapetustilat ovat +2 - +6, ja sen katsotaan olevan nollahapetustila karbonyylissä Mo (CO) 6. Molybdeeni (+6) esiintyy trioksidissa, tärkeimmässä yhdisteessä, josta suurin osa muista yhdisteistä valmistetaan, ja molybdaateissa (jotka sisältävät anionin MoO 4 2 -), joita käytetään pigmenttien ja väriaineiden tuottamiseen. Grafiittia muistuttavaa molybdeenidisulfidia (MoS 2) käytetään kiinteänä voiteluaineena tai lisäaineena rasvoihin ja öljyihin. Molybdeeni muodostaa kovia, tulenkestäviä ja kemiallisesti inerttejä interstitiaalisia yhdisteitä boorin, hiilen, typen ja piin kanssa reagoidessaan suoraan näiden elementtien kanssa korkeissa lämpötiloissa.
Molybdeeni on välttämätön hivenaine kasveissa; palkokasveissa katalysaattorina se auttaa bakteereja typen kiinnittymisessä. Molybdeenitrioksidin ja natriummolybdaattia (Na 2 MoO 4) on käytetty hivenaineita.
Suurimmat molybdeenin tuottajat ovat Kiina, Yhdysvallat, Chile, Peru, Meksiko ja Kanada.
Elementin ominaisuudet
| atominumero | 42 |
|---|---|
| atomipaino | 95,94 |
| sulamispiste | 2 610 ° C (4 730 ° F) |
| kiehumispiste | 5 560 ° C (10 040 ° F) |
| tietty painovoima | 10,2 lämpötilassa 20 ° C (68 ° F) |
| hapetustilat | 0, +2, +3, +4, +5, +6 |
| elektronikonfiguraatio | [Kr] 4d 5 5s 1 |
