Molibdén

42 nióbium ← molibdén → technécium Cr ↑ Mo ↓ W 42 Mo Periódusos rendszer
Általános
Név, vegyjel, rendszám	molibdén, Mo, 42
Elemi sorozat	átmenetifémek
Csoport, periódus, mező	6, 5, d
Megjelenés	szürke fémes
Atomtömeg	95,94(2) g/mol
Elektronszerkezet	[Kr] 4d5 5s1
Elektronok héjanként	2, 8, 18, 13, 1
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot	szilárd
Sűrűség (szobahőm.)	10,28 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on	9,33 g/cm³
Olvadáspont	2896 K (2623 °C, 4753 °F)
Forráspont	4912 K (4639 °C, 8382 °F)
Olvadáshő$\Delta_{fus}{H}^\ominus$	37,48 kJ/mol
Párolgáshő $\Delta_{vap}{H}^\ominus$	617 kJ/mol
Moláris hőkapacitás	(25 °C) 24,06 J/(mol·K)
Gőznyomás P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 2742 2994 3312 3707 4212 4879
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet	köbös tércentrált
Oxidációs szám	2, 3, 4, 5, 6 (erősen savas oxid)
Elektronegativitás	2,16 (Pauling-skála)
Ionizációs energia	1.: 684,3 kJ/mol
	2.: 1560 kJ/mol
	3.: 2618 kJ/mol
Atomsugár	145 pm
Atomsugár (számított)	190 pm
Kovalens sugár	145 pm
Egyebek
Mágnesség	paramágneses
Fajlagos ellenállás	(20 °C) 53,4 nΩ·m
Hőmérséklet-vezetési tényező	(300 K) 138 W/(m·K)
Hőtágulási tényező	(25 °C) 4,8 µm/(m·K)
Hangsebesség (vékony rúd)	(szobahőm.) 5400 m/s
Young-modulus	329 GPa
Nyírási modulus	20 GPa
Kompressziós modulusz	230 GPa
Poisson-arányszám	0,31
Mohs-keménység	5,5
Vickers-keménység	1530 MPa
Brinell-keménység	1500 HB
CAS-szám	7439-98-7
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A molibdén izotópjai Izotóp t.e. felezési idő B.m. B.e. (MeV) B.t. 92Mo 14,84% Mo stabil 50 neutronnal 93Mo mest. 4×10³ y ε - 93Nb 94Mo 9,25% Mo stabil 52 neutronnal 95Mo 15,92% Mo stabil 53 neutronnal 96Mo 16,68% Mo stabil 54 neutronnal 97Mo 9,55% Mo stabil 55 neutronnal 98Mo 24,13% Mo stabil 56 neutronnal 99Mo mest. 65,94 h β- 0,436, 1,214 99Tc γ 0,74, 0,36, 0,14 - 100Mo 9,63% 7,8×1018 y β-β-  ? 100Ru
Hivatkozások

A molibdén (nyelvújításkori magyar nevén ólany) egy kémiai elem, rendszáma 42, vegyjele Mo. A krómcsoport elemei közé tartozik.

Tulajdonságai

Molibdén

Ezüstfehér, nagy keménységű, magas az olvadás és forráspontja. Az elektromosságot közepesen vezeti. Térben centrált köbös rácsban kristályosodik. Felületén védő oxidréteg alakul ki, emiatt passziválódik. Forró, tömény kénsavban lassan oldódik. Magas hőmérsékleten kovácsolható.

A molibdén hevítve sötétvörös színű lesz. A fém a levegőn állandó, izzítva azonban fehér füst képzése közben oxidálódik, molibdén-trioxid keletkezik. Lúgok és híg savak alig támadják meg, a tömény sósav sem hat rá. Oxidáló tulajdonságú savak a molibdént oldják, tömény salétromsav azonban passziválja, ezért a híg salétromsav hatásosabb. A halogének és a nehézfémek sóoldatai megtámadják. Al, W, Pb, Fe, Ni, Mn, Cr és sok más fémmel könnyen ötvözhető. A tiszta molibdén szilárdsága magas hőmérsékleten is nagy, valamivel lágyabb, mint az acél, és kovácsolható. Hővezető képessége kb. kétszer akkora, mint az acélé. A molibdén lemezzé, huzallá, rúddá, csővé alakítható. A molibdén fluorral hidegen is egyesül, klórral csak hevítve. Szénnel karbidot ad, szén-monoxiddal nagy nyomás alatt finom eloszlású fém hexakarbonillá alakul.

Előállítása

A meddőkőzetekkel erősen szennyezett molibdenitet flotációval kb. 80-90% -ra dúsítják, és pörköléssel molibdén-trioxiddá alakítják. Ezt szóda- vagy ammóniaoldattal kilúgozzák, sav hozzáadásával az oxid-hidrátot kicsapják, és az utóbbit hidrogénáramban hevítve acélszürke porrá redukálják, de úgynevezett porkohászati eljárással tömöríthető. A port rúddá sajtolják, elektromos áramot átvezetve izzítják és kovácsolják. Mivel a molibdén legnagyobbrészt az acél nemesítéséhez szükséges, ezért az iparban többnyire a kényelmesebben nyerhető és könnyebben olvasztható ferromolibdént állítják elő. Ezt régebben úgy készítették, hogy molibdénkoncentrátumot, piritet, kokszot (redukáló anyag), meszet és homokot (ömlesztőszer) elektromos árammal (4000 A, 50 V) vízköpenyes kemencében összeolvasztottak. Napjainkban metallotermikus úton Mo- és Fe-oxidból, FeSi- és Al-ból nyerik. Sonderoff és Brenner eljárása szerint Tiszta molibdénport elektrolízissel állítanak elő, K₃MoCl₆ és egyenlő rész NaCl és KCl olvadékából kb. 900 °C-on 3-100 A/dm2 áramsűrűséggel.

Aluminotermikus úton is előállítható molibdén-oxidból:

$\mathrm{MoO_3 + 2 \ Al \rightarrow Al_2O_3 + Mo}\,\!$

Felhasználása

Az acéliparban a molibdén ötvöző elem. Már egész kevés molibdén is előnyösen megváltoztatja az acél tulajdonságait. A molibdén tartalmú acélok nagy szilárdságúak, szívósak, savállóak és fényezhetők. Molibdénacélokból páncéllemezeket, fegyveralkatrészeket, mágnesacélokat és saválló készülékeket készítenek, izzólámpaszálak tartójaként, a volfrámgyártásban speciális kemencékhez, a nagyfrekvenciás technikában (adócsövek anódja molibdénlemezből készül). A molibdéntermelés 90%-át az acéliparban használják fel. 0,3% molibdén adalék növeli az öntöttvas szilárdságát, és több acélfajta korrózióállóságát. Egy rozsdaálló molibdénacél ötvözet 0,4 - 3,5% molibdént tartalmaz. Egyes gyorsacélokban a Molibdéntartalom elérheti a 14,5%-ot is. Molibdénacélt használnak nagynyomású edények, dombornyomású bélyegzők, mágnesek, gépkocsirugók, tengelyek, órarugók előállítására is. A molibdén néhány acélfajtában a nikkelt helyettesíti. Ilyenkor a Cr-Ni acél helyett Cr-Mo acélt nyerünk. Manapság hőálló szuperötvözetek előállításához is használják a molibdént. A molibdéndús ötvözetek ellenállnak a tömény HCl hatásának. Sok szerves kémiai folyamatban a MoO₃-ot mint katalizátort alkalmazzák, így például a reformáló eljárásban, naftalinból ftálsavanhidrid, benzolból maleinsavanhidrid, antracénből antrakinon stb. előállításához. Molibdénvegyületeket használnak pigmentek, festékek, reagensek, kenőanyagok, katalizátorok, korróziógátlók, kerámiai segédanyagok, nyomelemtrágya stb. előállításához. A molibdén-boridoknak, -karbidoknak, -szilicideknek félvezető tulajdonságuk van. A peroxo-molibdátok erős, explozív oxidálószerek, a molibdén-heteropolisavak kicsapják a fehérjéket és a szerves bázisokat. A legfontosabb ipari molibdénvegyületek a molibdén-diszulfid, a molibdén-trioxid, a nátrium-[tetraoxo-molibdenát] és az ammónium-[tetraoxo-molibdenát]. A molibdén termelés a nyugati világban a 70-es években kb. 74 ezer tonna volt.

Lásd még

• Cro-mo, azaz króm-molibdén

Biológiai szerepe

A purinanyagcserében vesz részt, egyes aldehideket és szulfátokat oxidáló enzimekben található meg. A molibdén a levegő nitrogénjét megkötő baktériumok, a kékalgák stb. számára nélkülözhetetlen nyomelem. A molibdén hiánya különféle magasabb rendű növényekben hiánybetegséget okozhat. A molibdén-trágyázás egyes esetekben 500%-os terméshozam-növekedést eredményezett. Állati szervezetekben a szerves molibdénvegyületek mint légzési katalizátorok működnek. Más források szerint védőhatást fejt ki a szuvasodással szemben.