|  | ||||||
1,2.10-4 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit molybdeen; het is het 58e element in rangorde van voorkomen.
De belangrijkste mineralen zijn:
| ferrimolybdiet | Fe+3(MoO4)3.8H2O |
| molybdeniet of molybdeenglans | MoS2 |
| powelliet | CaMoO4 |
| wulfeniet | PbMoO4 |
De naam is afgeleid van molubdaina, het Griekse woord voor lood of op lood gelijkende stoffen. De naam is gegeven vanwege de sterke - uiterlijke - overeenkomst van molybdeenglans met lood. Bovendien was dit erts, evenals lood, bruikbaar als schrijfgerei.
De belangrijkste wingebieden liggen in de Verenigde Staten van Amerika (Colorado), Canada, Chili, Peru, Mexico, Noorwegen en Duitsland.
Molybdeen werd in 1778 door C.W. Scheele ontdekt in molybdeniet (molybdeenglans).
Molybdeen werd in 1781 bereid door P. J. Hjelm door reductie van het oxide met koolstof.
Molybdeen wordt zowel gewonnen uit molybdeenertsen als uit restanten bij de productie van wolfraam en koper. Molybdeen wordt op verschillende manieren bereid:
– door het erts na een aantal fysische bewerkingen te roosten en het verkregen trioxide te reduceren met koolstof, waterstof of ammoniak.
– door het erts te smelten met soda, waarbij Na2MoO4 ontstaat. Door toevoegen van zuur ontstaat het trioxide, dat vervolgens wordt gereduceerd.
– door uit het erts verkregen zouten op te lossen in ammonia, waarbij - afhankelijk van de omstandig heden - (NH4)2Mo2O7 of (NH4)6Mo7O24 ontstaat, dat na zuiveren wordt gereduceerd met waterstof.
Het metaal ontstaat in poedervorm. Door persen/sinteren (in een waterstofatmosfeer) en walsen wordt het metaal in draad- of plaatvorm verkregen.
De wereldproductie bedraagt ongeveer 125.000 ton per jaar.
TOELICHTING BIJ DE VERMELDE TOEPASSINGEN
Gloeidraad, kachel
Zowel zuiver molybdeen als molybdeenlegeringen (bijvoorbeeld met wolfraam of niobium) worden toegepast als gloeidraad in elektrische straalkachels en (vacuüm)ovens.
Omdat de uitzettingscoëfficiënt van molybdeen vrijwel gelijk is aan die van glas, wordt het veel gebruikt in gloeilampen, waarbij de draad is ingesmolten in het glas. Op gloeidraden van wolfraam wordt ook wel een dunne laag molybdeen aangebracht.
Raketmotor, turbine
Molybdeen is het metaal met de grootste weerstand tegen breken, zowel bij warmte als bij kou. Het legeren van molybdeen met de in het periodiek systeem omringende elementen: wolfraam, niobium, zirkonium, vanadium en chroom, levert materiaal op dat bijzonder hard is, een hoge treksterkte heeft en bestand is tegen zeer hoge temperaturen. Het is hierdoor geschikt voor bijvoorbeeld raketmotoren en straalturbines. Een veel toepaste legering bestaat uit 79 % niobium, 15 % wolfraam, 5 % molybdeen en 1 % zirkonium. Deze legeringen worden ook gebruikt voor diverse onderdelen van kernreactoren.
Vlamvertrager
Als vlamvertrager en rookonderdrukker voor textiel en kunststof (o.a. PVC) worden molybdeendisulfide (MoS2), -trioxide (MoO3) en molybdaten gebruikt.
Smeermiddel
Bij zeer lage temperaturen, waar smeerolie te dik wordt of bevriest, en bij zeer hoge temperaturen, waar smeerolie ontleedt, kan molybdeensulfide (MoS2) worden gebruikt als smeermiddel. Deze eigenschap is te danken aan de hexagonale, plaatvormige kristalstructuur met zeer kleine Vanderwaalskrachten tussen de zwavel-molybdeenlagen. Het is toepasbaar van - 185°C tot 450° C.
Katalysator petrochemie
Molybdeen(IV)oxide en -(VI)oxide (MoO2, MoO3), op aluminiumoxide als drager, worden gebruikt als katalysator bij het ontzwavelen van olie en gas.
Toepassingen als niet - ontleedbare stof (element) of als legering:
anode in röntgenapparatuur (met W)
apparatuur voor kernfusie (met W en/of V, Nb, Ta)
coating van reactorvaten in de chemische industrie. Een legering van chroom, ijzer en molybdeen is bestand tegen bijv. koningswater.
kroezen, laboratoriummaterialen (met W en/of V, Nb, Ta)
molybdeenstaal (Fe, met 0,4 - 3,5 % Mo en 0,25 - 0,6 % Cu). Het toevoegen van molybdeen aan staal levert een sterke verhoging van hardheid en treksterkte op. Ook worden dunne molybdeenlagen op staal aangebracht, bijvoorbeeld voor onderdelen van de neuskap en de vleugels van ruimteschepen. Gietijzer, bestemd voor het vervaardigen van motorblokken, kan tot 15 % molybdeen bevatten.
reactoren (met Ni)
sneldraaistaal (tot ca. 14 % Mo)
supersterke staaldraad (met 8 % Mo)
tanks, pijpleidingen, roerders, enz. (met W)
Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding):
| aanvullen van molybdeentekort in het lichaam | Na- of NH4-molybdaat | |
| corrosiebestrijder bij koelsystemen voor motoren | molybdaten | |
| kleurstof bij microscopie | molybdofosforzuur | |
| opbrengen van een zeer dunne Mo-laag op metalen | Mo(CO)6 | |
| pigment in verf, inkt, kunststof | oranje | PbCrO4 +5% PbMoO4+PbSO4 |
| rood | PbCrO4 +20% PbMoO4+PbSO4 | |
| toner | molybdofosfaten |