Молибден

Название элемента 42 происходит от латинского слова molybdaena, которымв средние века обозначали все минералы способные оставлять след на бумаге играфит, и галенит Pbs, и даже сам свинец Историческаясправка. Название элемента 42происходит от латинского слова molybdaena, которым в средние векаобозначали все минералы способные оставлять след на бумаге и графит, и галенитPbs, и даже сам свинец.И ещ минерал, который сейчас называют молибденитом,или молибденовым блеском. Впоследствии оказалось, что этот минерал тогда ещ неизвестного элемента 42. Но до середины 18-го века молибденит и графит неразличали, лишь в 1758 г. известный шведский химик и минералог Аксель ФредерикКронстедт предположил, что это самостоятельных вещества, но прошло ещ 20 лет,прежде чем это сумели доказать на опыте.

Минерал, которым писали, попал в лабораториюдругого большого химика, Карла Вильгельма Шееле. Первое, что он сделал, этоисследовал, как на этот минерал действуют крепкие кислоты.В концентрированнойазотной кислоте минерал растворился, но при этом в колбе выпал белый осадок.Высушив его и исследовав, Шееле установил, что особая белая земля обладаетсвойствами кислотного окисла.В то время химики ещ неимели ч ткого представления о том, что ангидрид кислота-вода этосоединение элемента с кислородом.

Однако собственный опыт подсказывал уч ному чтобы выделить элемент из земли , нужно прокалить е с чистым углем.Но дляэтого у Шееле не было подходящей печи. И он попросил проделать этот опытдругого химика, Гьельма, у которого такая печь была. Гьельм согласился.Лиш нный чувств зависти,беззаветно преданный науке, Шееле с волнением ждал результата.

И когда опытызавершились получением неизвестного металла, Шееле написал Гьельму Радуюсь,что мы теперь обладаем металлом молибденом .Это было в 1790 г. Новыйметалл получил имя чужое имя, потому что латинское molibdaena происходит отдревнегреческого названия свинца 956 959 955 957 946 948 959 962 . В этом есть парадокс труднонайти металлы более несхожие чем молибден и свинец.Но металл полученный Шееле иГьельмом, не был чистым при прокаливании с углем тр хокиси молибдена МоО3 невозможно получить чистыйМо, т.к. он реагирует с углем, образуя карбид.Уже после смерти обоихпервооткрывателей их знаменитый соотечественник Берцелиус восстановилмолибденовый ангидрид не углем, а водородом, получил чистый молибден, установилего атомный вес и подробно исследовал его свойства.

Распространение в природе иместорождения молибдена.Молибден принадлежит кмалораспростран нным элементам.

Среднее содержание его в земной коре составляет3 10-4 по массе . Концентрация молибдена в рудах незначительна.Эксплуатируются руды, содержащие десятые и даже сотые доли процента молибдена.Различают несколько видовмолибденовых руд 1. простыекварцево-молибденовые руды, в которыхмолибденит залегает в кварцевых жилах.2. Кварцево-молибдено-вольфрамитовыеруды, содержащие наряду с молибденитом вольфрамит.3. Скарновые руды. В рудахэтого типа молибденит часто с шеелитом и некоторыми сульфидами перит,халькоперит залегают в кварцевых жилах, заполняющих трещины вскарнах окремен нных известняках .4. Медно-молибденовые руды, вкоторых молибденит сочетается с сульфидами меди и железа. Это наиболее важныйисточник получения молибдена.

Наиболее значительные месторождения молибденовых рудв зарубежных странах сосредоточены в западной части США, Мексике, Чили,юго-восточной части Канады, южной Норвегии и восточных штатах Австралии.В России эксплуатируетсяряд месторождений молибденовых руд,обеспечивающих потребность отечественной промышленности в молибдене наСеверном Кавказе и Закавказье, Красноярском крае и др. районах . Производство молибдена.

Все способы получениявольфрама применимы и для получения молибдена.Тр хокись молибдена может бытьвосстановлена до металла водородом, углеродом и углесодержащими газами, а такжеметаллотермическим методом алюминием и кремнием.Промышленный способпроизводства чистого порошкообразного молибдена, превращаемого затем вкомпактный металл, состоит в восстановлении трехокиси молибдена водородом.Чистую трехокись молибдена,необходимую для производства металла, получают прокаливанием при 730 С парамолибдата аммония в муфельных печах с вращающейся трубой.При восстановлении тр хокисимолибдена водородом отч тливо выявляются две стадии восстановления МоО3 Н2 МоО2 Н2О МоО2 2Н2 Мо 2Н2О Промежуточные окислы Мо4О 11 и др вероятно,образуются в результате вторичного взаимодействия между МоО3 и МоО2 .Реакция первой стадиивосстановления экзотермическая 8710 Н 730 298 -20,3ккал 8710 G 730 -21,289ккал.Реакция второй стадиивосстановления экзотермическая 8710 Н 730 298 25,2ккал.В соответствии с высокимизначениями Кр первую стадию восстановленияпроводят при низких температурах 459 - 550 730 С. вторую стадию вследствиемалых значений Крпри высокихтемпературах 900 - 730 Восстановление тр хокисимолибдена в производственных условиях ведут в две или три стадии. Первуюстадию МоО3 МоО2 осуществляют при подъ ме температуры вдоль трубы печи, по которой передвигаютсялодочки, от 450 - 650 730 С, прич м образование двуокиси молибдена должно восновном закончиться до достижения 550 730 С, так как промежуточный окисел да тлегкоплавкую эвтектику с МоО3 ,плавящуюся при 550 - 600 730 С. скорость продвижки лодочек примерно 20 мм мин.Расход водорода на одну трубу диаметром 51 мм 0,5 0,7м sup3 час. На второйстадии восстановления МоО2 Мо температуру вдоль печиизменяют от 650 - 950 730 С, причем используется хорошо осушенный водородросы -40 -50 730 С . после второго восстановления порошки молибденаещ содержат 0,5 1,5 кислорода в зависимости от скорости продвижениялодочек.

Скорость движения лодочек на второй стадии в 2 2,5 раза ниже, чем напервой, а расход водорода в 1,5 2 раза выше. Для снижения содержаниякислорода обычно применяют дополнительное третье восстановление при 1000 -1100 730 С. Вместимость лодочек навторой стадии восстановления примерно в 2 раза выше, а на третьей в 5 развыше, чем на первой, что объясняется различием в насыпной массе МоО3 0,4 - 0,5г см sup3 , МоО2 1 1,5 г см sup3 иМо 2,5г см sup3 .Первую и вторую стадиювосстановления ведут в печах с 9 11 трубами из хромоникелевой стали.При 1000 - 1100 730 Сстойкость труб из хромоникелевой стали и нихромовых электронагревателей присоприкосновении с воздухом заметно снижается.

Поэтому третье восстановлениепроводят в трубчатых печах с герметичным кожухом, заполненных водородом длязащиты труб и нагревателей от окисления.

После третьеговосстановления порошки молибдена содержат примерно 0,25 0,3 кислорода.Средний размер частицпорошков молибдена 0,5-2мкм. Они мельче, чем частицы порошка вольфрама, чтообъясняется низкой температурой первой стадии восстановления, при которойокислы заметно не испаряются.В последнее время для первойстадии восстановления начали применять барабанные печи непрерывного действия.

Свойства молибдена Пофизическим, механическим и химическим свойствам молибден Мо близок вольфраму W , хотя несколькоотличается от него.Физические свойства Моприведены ниже. Атомный номер 42 атомная масса 95,95 плотность, г см3 10,2 тип и период реш тки ОЦК температура плавления, С 2620 температура кипения, С 4800 температура перехода в сверхпроводящее состояние, К 0,9-0,98 теплота плавления, кал г 50 теплота сублимации, кал г 1620 удельная тепло мкость при 20-100град , кал г С 0,065 теплопроводность при 20град С , кал см с С 0,35 коэффициент расширения 25-700град С 5,8-6,2 10 работа выхода электронов, эВ 4,37 сечение захвата тепловых нейтронов, барн 2,6 модуль упругости для проволоки, кгс мм2 28500-30000 Молибден относится ктугоплавким металлам.

Полее высокие точки плавления имеют только вольфрам,рений и тантал.

Среди других физических свойств молибдена необходимо отметитьвысокую температуру кипения и электропроводность меньше чем у меди, нобольше,чем у железа и никеля и сравнительно малый коэффициент линейного расширениия примерно 30 от коэфф расширения меди . Тв рдость и предел прочности ниже, чему вольфрама.

Он легче потда тся обработке давлением.

Механические свойствасильно зависят от чистоты металла и предшествующей механической и термическойего обработки.

Важное свойство молибдена малое сечение захвата тепловыхнейтронов, что делает возможным его применение в качестве кострукционногоматериала в ядерных реакторах. На воздухе при обычнойтемпературе Мо стоек.Легкое окисление наблюдается при 400 730 С. выше600 730 С металл быстро окисляется с образованием МоО3 . пары воды выше 700 730 С интенсивно окисляютМо до двуокиси молибдена МоО2. С водородом молибденхимически не взаимодействует вплоть до плавления. Однако при нагревании металлаво водороде происходит некоторое поглощение газа с образованием тв рдогорастврора.При обычной температуремолибден стоек в соляной и серных кислотах , но несколько растворяется при 80 -100 730 . Азотная кислота и царская водка медленно растворяют молибден нахолоде и быстро при нагревании.Металл растворяется вперекиси водорода с образованием пероксо кислот Н2МоО6 и Н2МоО11.В плавиковой кислотемолибден устойчив, но в смеси ее с азотной кислотой быстро растворяется.

Хорошим растворителем молибдена служит смесь пяти объ мов азотной кислоты, тр хобъ мов серной кислоты, и двух объ мов воды. Эта смесь используется длярастворения молибденовых кернов после навивки вольфрамовых спиралей.В холодных растворах щелочеймолибден стоек, но несколько разъедается горячими растворами.

Металл интенсивноокисляется расплавленными щелочами, особенно в присутствии окислителей, образуясоли молибденовой кислоты.

Министерство ВысшегоПрофессионального Образования Российской Федерации УГАТУ Кафедра Химии Контролируемаясамостоятельная работа студента Выполнил Мистер ИксЛП-1 Проверил Беляева Л.С. Уфа 200.