Физические и химические свойства молибдена
Молибден кристаллизуется в кубической объёмно-центрированной решётке с периодом а = 3,14 . Атомный радиус 1,4 , ионные радиусы Mo4+ 0,68 , Mo6+ 0,62 . Плотность 10,2 г/см3 (20 °C); tпл 2620 = 10 °C; tkип около 4800 °C. Удельная теплоёмкость при 20-100 °C 0,272 кдж/(кг x К), т. е. 0,065 кал/(г x град). Теплопроводность при 20 °C 146,65 вт/(см x К), т. е. 0,35 кал/(см x сек x град). Термический коэффициент линейного расширения (5,8-6,2) x 10-6 при 25-700 °C. Удельное электрическое сопротивление 5,2 x 10-8 ом x м, т. е. 5,2 x 10-6 ом x см; работа выхода электронов 4,37 эв. молибден парамагнитен; атомная магнитная восприимчивость ~ 90 x 10-6 (20 °C).
Механические свойства молибдена
Зависят от чистоты металла и предшествующей механической и термической его обработки. Так, твёрдость по Бринеллю 1500-1600 Мн/м2, т. е. 150-160 кгс/мм2 (для спечённого штабика), 2000-2300 Мн/м2 (для кованого прутка) и 1400-1850 Мн/м2 (для отожжённой проволоки); предел прочности для отожжённой проволоки при растяжении 800-1200 Мн/м2. Модуль упругости молибдена 285-300 Гн/м2. Mo более пластичен, чем W. Рекристаллизующий отжиг не приводит к хрупкости металла.
На воздухе при обычной температуре молибден устойчив. Начало окисления (цвета побежалости) наблюдается при 400 °C. Начиная с 600 °C металл быстро окисляется с образованием MoO3. Пары воды при температурах выше 700 °C интенсивно окисляют молибден до MoO2. С водородом молибден химически не реагирует вплоть до плавления. Фтор действует на молибден при обычной температуре, хлор при 250 °C, образуя MoF6 и MoCl5. При действии паров серы и сероводорода соответственно выше 440 и 800 °C образуется дисульфид MoS2. С азотом молибден выше 1500 °C образует нитрид (вероятно, Mo2N). Твёрдый углерод и углеводороды, а также окись углерода при 1100-1200 °C взаимодействуют с металлом с образованием карбида Mo2C (плавится с разложением при 2400 °C). Выше 1200 °C молибден реагирует с кремнием, образуя силицид MoSi2, обладающий высокой устойчивостью на воздухе вплоть до 1500-1600 °C (его микротвёрдость 14 100 Мн/м2).
В соляной и серной кислотах молибдена несколько растворим лишь при 80-100 °C. Азотная кислота, царская водка и перекись водорода медленно растворяют металл на холоду, быстро - при нагревании. Хорошим растворителем молибдена служит смесь азотной и серной кислот. Вольфрам в смеси этих кислот не растворяется. В холодных растворах щелочей молибден устойчив, но несколько корродирует при нагревании. Конфигурация внешних электронов атома Mo4d55s1, наиболее характерная валентность 6. Известны также соединения 5-, 4-, 3- и 2-валентиого молибдена.
Молибден образует два устойчивых окисла - трёхокись MoO3 (белые кристаллы с зеленоватым оттенком, tпл 795 °C, tkип 1155 °C) и двуокись MoO2 (тёмно-коричневого цвета). Кроме того, известны промежуточные окислы, соответствующие по составу гомологическому ряду Mon O3n-1 (Mo9O26, Mo8O23, Mo4O11); все они термически неустойчивы и выше 700 °C разлагаются с образованием MoO3 и MoO2. Трёхокись MoO3 образует простые (или нормальные) кислоты молибдена - моногидрат H2MoO4, дигидрат H2MoO4 x H2O и изополикислоты - H6Mo7O24, H4Mo6O24, H4Mo8O26 и др. Соли нормальной кислоты называются нормальными молибдатами, а поликислот - полимолибдатами . Кроме названных выше, известно несколько надкислот молибдена - H2MoOx; (x - от 5 до 8) и комплексных гетерополисоедипений с фосфорной, мышьяковой и борной кислотами. Одна из распространённых солей гетерополикислот - фосфоромолибдат аммония (MH4)3 [Р (Mo3O10)4] x 6H2O. Из галогенидов и оксигалогенидов молибдена наибольшее значение имеют фторид MoF6 (tпл 17,5 °C, tkип 35 x C) и хлорид MoCI, (tпл 194 °C, tkип 268 °C). Они могут быть легко очищены перегонкой и используются для получения молибдена высокой чистоты.
Достоверно установлено существование трёх сульфидов молибдена - MoS3, MoS2 и Mo2S3. Практическое значение имеют первые два. Дисульфид MoS2 встречается в природе в виде минерала молибденита; может быть получен действием серы на молибден или при сплавлении MoO3 с содой и серой. Дисульфид практически нерастворим в воде, HCl, разбавленной H2SO4. Распадается выше 1200 °C с образованием Mo2S3.
При пропускании сероводорода в нагретые подкисленные растворы молибдатов осаждается MoS3.
Цены на молибден и молибденовую продукцию можно посмотреть в разделе Цены.
