Preço, história, ocorrência, extração e uso do molibdênio

Molibdênio (grego Μόλυβδος molybdos “Chumbo”) é um elemento químico com o símbolo do elemento Mo e o número atômico 42. É um dos metais de transição, na tabela periódica está no 5º período e no 6º subgrupo (grupo 6) ou grupo do cromo.

O molibdênio, que geralmente é encontrado em depósitos como brilho de molibdênio (dissulfeto de molibdênio), há muito tempo é confundido com brilho de chumbo ou grafite. Em 1778, Carl Wilhelm Scheele conseguiu transformar o brilho do molibdênio em óxido de molibdênio (VI) branco (também trióxido de molibdênio) MoO por tratamento com ácido nítrico₃ (Água chumbo terra). Em 1782, Peter Jacob Hjelm reduziu o óxido a molibdênio elementar com carvão. Devido à sua difícil usinabilidade (o molibdênio puro pode ser deformado plasticamente, mas a contaminação com um décimo milésimo de um por cento de oxigênio ou nitrogênio torna o molibdênio extremamente frágil), o molibdênio foi ignorado por um longo tempo. No final do século 19, funcionários da empresa francesa Schneider & Co. perceberam as propriedades úteis das ligas de molibdênio na fabricação de tubos blindados. Nas duas guerras mundiais, a demanda pelo metal foi grande, depois da Segunda Guerra Mundial os preços caíram drasticamente. A única mina da Europa Ocidental estava em Knaben, Noruega até 1973.

ocorrência 

O molibdênio vem principalmente como molibdenita (brilho de molibdênio, MoS₂) com uma concentração de cerca de 0,3%. Há também wulfenita (minério de chumbo amarelo, PbMoO₄) e Powellit Ca (Mo, W) O₄. O co-produto molibdenita, que surge da mineração de cobre, é usado principalmente para fundição. O MoS₂-O concentrado, à medida que sai das minas na direção do “torrefador”, contém aproximadamente 50–60% de molibdênio. Grandes depósitos são encontrados nos Estados Unidos, Chile, China, Canadá e Peru. A produção mundial em 2007 foi de 211.000 toneladas (2006 179.000 toneladas). Em 2007, os EUA - como o maior produtor - produziram 62.000 toneladas, a China 60.000 toneladas e o Chile 45.000 toneladas.

O molibdênio na forma digna, ou seja, na forma elementar, só pôde ser detectado em quatro amostras até agora (status: 2011): na Terra em uma amostra de rocha do vulcão Korjakskaja Sopka na península russa de Kamchatka e em três amostras de rocha da lua nas terras altas de Apolônio (Lua 20 ), o Mare Crisium (Lua 24) e o Mare Fecunditatis (Lua 16).  No entanto, como as descobertas foram publicadas sem verificação pelo IMA / CNMNC, o status do molibdênio como mineral ainda não foi confirmado, mesmo que o sistema mineral no. 1.AC.05 (baseado na 9ª edição da sistemática mineral de Strunz).

Extração e apresentação

A maior parte do molibdênio é obtido como subproduto na produção de cobre e apenas aproximadamente 30% diretamente dos minérios de molibdênio. Todos os minérios são processados ​​principalmente em heptamolibdato de amônio. Isso é feito por calcinação a aproximadamente 400 ° C em trióxido de molibdênio MoO₃ condenado. Este último é reduzido a pó de molibdênio puro em dois estágios usando hidrogênio. O primeiro estágio leva ao dióxido de molibdênio marrom-violeta metaestável MoO a 500-600 ° C₂, o segundo estágio leva ao pó de metal puro a aproximadamente 1100 ° C. A compressão em metal compacto ocorre pelo processo HIP, por refusão em um forno a arco sob argônio como um gás de proteção ou em um forno de feixe de elétrons. Os cristais individuais são produzidos usando o processo de fusão por zona. A recuperação de molibdênio da sucata é de quase 100%, pois não há perdas por oxidação.

Propriedades 

O molibdênio é um metal de transição do 5º período. O metal de alta resistência, duro e duro tem um brilho branco prateado. Possui o ponto de fusão mais alto de todos os elementos do 5º período. Como o tungstênio homólogo pesado, ele não é atacado por ácidos redutores (incluindo o ácido fluorídrico). É por isso que o molibdênio é usado em grandes quantidades para a produção de aços inoxidáveis ​​resistentes a ácidos e materiais de níquel. Ácidos oxidantes, como ácido sulfúrico concentrado a quente, ácido nítrico ou água régia, levam a altas taxas de remoção. O molibdênio é igualmente instável na oxidação de fundidos alcalinos.

Usar 

Em pequenas adições, é usado para endurecer e evitar a fragilização do aço por revenido. Mais de dois terços do molibdênio produzido é usado para produzir ligas metálicas, como ferro-molibdênio. A escassez de tungstênio na Primeira Guerra Mundial levou ao aumento do uso de molibdênio para a produção de materiais de alta resistência. Até hoje, o molibdênio é um elemento de liga usado para aumentar a força, a corrosão e a resistência ao calor. Materiais de alto desempenho contendo molibdênio, como Hastelloy^®Incoloy^® ou Nicrofer^® Muitos processos técnicos tornaram isso possível ou economicamente sensato.

Devido à sua resistência a altas temperaturas, o molibdênio é usado na fabricação de peças para aplicações extremas, como B. usado na indústria aeroespacial ou metalurgia. No processamento de óleo, é usado como catalisador para remover o enxofre.

Devido à sua estrutura em camadas, o dissulfeto de molibdênio é um lubrificante ideal, mesmo em temperaturas elevadas. Pode ser usado como sólido, como o grafite, mas também suspenso em óleos lubrificantes convencionais.

O molibdênio também pode ser encontrado em componentes eletrônicos. Em TFTs (transistores de película fina) serve como uma camada metálica condutora e também em células solares de película fina é usado como um condutor de retorno metálico.

Folhas de molibdênio servem como uma passagem de corrente à prova de gás em vidro de quartzo, u. uma. em lâmpadas halógenas e lâmpadas de descarga de gás de alta pressão.

Os molibdatos são usados ​​para impregnar tecidos para torná-los retardadores de chama.

O molibdênio também é usado em diagnósticos de raios-X como um material-alvo no ânodo. Tubos de raios-X com ânodo de molibdênio são usados ​​por causa da energia mais baixa dos raios-X característicos ( no 17,4 keV e  a 19,6 keV em comparação com 58 / 59,3 keV ou 67,0 / 67,2 / 69,1 keV de tungstênio) de molibdênio v. uma. utilizado no exame da mama feminina (mamografia).

Na medicina nuclear, o molibdênio por fissão é usado em geradores de tecnécio-99m. O relativamente duradouro ⁹⁹Mo (HWZ 66 h) se divide dentro do RNG em ^99mTc (tecnécio, meia-vida de 6 h). Desta forma, este importante isótopo de tecnécio pode ser obtido diretamente no local para fins de pesquisa.

fisiologia 

Como oligoelemento, o molibdênio é essencial para quase todos os organismos vivos, pois é um componente essencial do centro ativo de várias enzimas, como nitrogenase, nitrato redutase e sulfito oxidase. Os seres vivos usam enzimas que contêm molibdênio e semelhantes. uma. para decomposição de purinas e formação de ácido úrico. A biodisponibilidade, ou seja, H. a forma de molibdênio ingerido por organismos é o íon molibdato MoO₄^2-. Este é incorporado às enzimas correspondentes em várias etapas como cofatores de molibdênio. Lá, o átomo de Mo pode alternar entre os números de coordenação + IV, + V e + VI, e assim catalisar reações redox de um elétron.

O molibdênio é essencial para as plantas. A falta de molibdênio pode tornar o solo estéril, o que explica por que a fertilização com heptamolibdato de amônio aumenta o rendimento nesses solos. A concentração de molibdênio em plantas e animais é de alguns ppm. O molibdênio é um oligoelemento muito importante, especialmente para legumes. As bactérias que vivem em simbiose com leguminosas (bactérias nodulares) são capazes de ligar o nitrogênio atmosférico a uma enzima contendo molibdênio (nitrogenase). Você precisa de molibdênio para dois processos: fixação de nitrogênio molecular e redução de nitrato.

O molibdênio também é essencial para a nutrição humana. A estimativa de DGE para adolescentes e adultos assume 50–100 µg de molibdênio como uma ingestão diária apropriada. A deficiência de molibdênio não ocorre. Se a ingestão elevada (10-15 mg / dia) for alcançada - por exemplo, através de solo rico em molibdênio, sintomas semelhantes aos da gota, dores nas articulações e aumento do fígado ocorrem.

No entanto, a deficiência do cofator de molibdênio ocorre apenas como doença hereditária; uma das enzimas que catalisam a biossíntese dos cofatores do molibdênio sofre mutação.

segurança 

Pó de molibdênio e compostos como óxido de molibdênio (VI) e molibdatos solúveis em água exibem ligeira toxicidade quando inalados ou ingeridos por via oral.

Testes sugerem que o molibdênio, em contraste com muitos outros metais pesados, tem relativamente pouca toxicidade. Os envenenamentos agudos são improváveis ​​por causa das quantidades necessárias. Na área de mineração e produção de molibdênio, pode ocorrer maior exposição ao molibdênio. Até agora, no entanto, nenhum caso de doença se tornou conhecido.

prova 

Uma prova qualitativa de molibdênio hexavalente é possível através da formação de heteropoliácidos com fosfato. Se o ácido fosfórico for adicionado a uma solução contendo molibdato contendo ácido sulfúrico, o gel de molibdênio cristalino se acumula. Quando o agente redutor suave ácido ascórbico é adicionado, ele fica com uma cor azul forte (formação de azul de molibdênio). Em concentrações mais baixas de molibdato, não há precipitação, apenas uma mudança na cor da solução.

Essas reações também são usadas para a determinação fotométrica de molibdato ou fosfato na faixa de traços. Alternativamente, o molibdênio pode ser determinado usando espectrometria atômica. Na polarografia, o molibdênio hexavalente em ácido sulfúrico com uma concentração de 0,5 mol / l dá dois níveis a -0,29 e -0,84 V (versus SCE). Isso se deve à redução para Mo (V) ou Mo (III).

Geral
Nome, símbolo, número atômico	Molibdênio, Mo, 42
série	metais de transição
Grupo, período, bloco	6, 5, d
Aparência	cinza metálico
número CAS	7439-98-7
Fração de massa da concha de terra	14 ppm
nuclear
massa atômica	95,94 u
Raio atômico (calculado)	145 (190) pm
Raio covalente	154 pm
configuração electrónica	[Kr] 4d5 5s1
1. ionização	684,3 kJ / mol
2. ionização	1560 kJ / mol
3. ionização	2618 kJ / mol
4. ionização	4480 kJ / mol
fisicamente
estado físico	fest
estrutura de cristal	centrado no corpo cúbico
densidade	10,28 g / cm3 (20 ° C)
dureza de Mohs	5,5
magnetismo	paramagnético ( = 1,2 10-4)
ponto de fusão	2896 K (2623 ° C)
ponto de ebulição	4912 K (4639 ° C)
Volume molar	9,38 · 10-6 m3/ mol
Calor de vaporização	600 kJ / mol
calor de fusão	36 kJ / mol
velocidade do som	6190 m / s
Condutividade elétrica	18,2 · 106 A / (v · m)
condutividade térmica	139 W / (m K)
Químico
estados de oxidação	2, 3, 4, 5, 6
potencial normais	-0,152 V (MoO2 + 4e- + 4 H+ → Mo + 2 H2O)
eletronegatividade	2,16 (escala de Pauling)
isótopo
isótopo NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP 92Mo 14,84% estável 93Mo {Syn.} 4000 a ε 0,405 93Nb 94Mo 9,25% estável 95Mo 15,92% estável 96Mo 16,68% estável 97Mo 9,55% estável 98Mo 24,13% estável 99Mo {Syn.} 65,94 h β- 1,357 99Tc 100Mo 9,63% 7,3 · 1018 a β-β- 3,034 100Ru
propriedades de RMN
Spin γ em rad * T-1· s-1 Er(1H) fL em W = 4,7 T em MHz 95Mo 5/2 -1,751 · 107 0,0005 6,52 97Mo 5/2 -1,788 · 107 0,0003 6,65
segurança
GHS substâncias perigosas rotulagem Perigo Frases H e P H: 228 EUH: nenhuma taxa de EUH P: 210 Informações perigosos sem símbolos de perigo Frases R e S R: sem frases R S: sem frases

Preços de molibdênio

Preço do molibdênio -> preços para metais estratégicos