钼的自然百科

[拼音]：mu

[外文]：molybdenum

一种化学元素，化学符号Mo，原子序数42，原子量95.94，属周期系ⅥB族。

发现

1778年瑞典化学家C.W.舍勒发现辉钼矿不是铅矿或石墨，而是一种酸性物质，可能是一种未知金属元素与硫结合在一起。1782年瑞典化学家P.J.耶尔姆从辉钼矿中分离出钼。元素英文名来自希腊文molybdos，原意是“铅”。

存在

钼在地壳中的含量为1.5×10-1％，居第53位。它分布在各种不同的矿物中，最重要的是辉钼矿(MoS2)，含钼60％。其他一些钼矿为钼铅矿、钼华和钼钨钙矿等。钼在自然界存在七种稳定同位素，质量数为92、94、95、96、97、98和100。

物理性质

块状的钼为银白色，粉末状钼为黑色;熔点2610℃，沸点5560℃，密度10.2克/厘米3。金属钼具有高强度和高硬度，室温时弹性模量为3.24×106千克力/厘米2。高温时，钼仍能保留高强度和硬度，机械性能优异。加有少量钛、锆和铌的钼基合金具有高的热强度和更高的再结晶温度。其中使用最广的是TZM合金，含钛0.5％、锆0.1％和碳0.015％。

化学性质

钼的电子构型为(Kr)4d55s1，氧化态有0、+1、±2、+3、+4、+5、+6，其中+6是最稳定的价态。室温下，金属钼对水、氧和空气是惰性的；当温度升高到600℃时，反应迅速，生成挥发性的三氧化钼MoO3。二氧化硫、氧化二氮、一氧化氮和二氧化氮在高温下也能将钼氧化成MoO3。1100℃时，钼对二氧化碳、氨和氮气是惰性的；温度更高时，钼与氨和氮反应，表面生成氮化物薄膜。超过1100℃时，碳氢化合物和一氧化碳能使钼渗碳化。在还原气氛中升高温度时，钼对于硫化氢相当稳定，只形成一层硫化物薄膜；在氧化性的气氛中，钼很快被含硫的气体腐蚀。钼与氟在室温下即反应，与氯、溴和碘的反应温度分别高于 200℃、450℃和800℃。高温时，钼与碳、磷、硫、硒、碲和硅反应，生成相应的二元化合物，其中MoSi2在高于1650℃时具有极好的抗氧化作用。

钼与碱性溶液不发生明显的反应，除非溶液中含有像 KClO3这类的氧化剂。钼不溶于盐酸、氢氟酸和硫酸；与硝酸仅在开始接触时发生反应，但很快钝化；在王水或HF-HNO3混合酸中，缓慢地溶解。钼很容易被熔融的过氧化钠、氯酸钾和硝酸钾等氧化剂腐蚀。钼对液态铋、镓、铅、锂、镁、汞、钾、钠、硫、铜、金和银具有很好的耐腐蚀性。熔融的锡(1000℃)、铝、镍、铁和钴会严重腐蚀钼。钼对熔融的锌有一定的耐腐蚀性，但含钨30％的钼钨合金则完全不受熔融锌的腐蚀。钼对许多类型的熔融玻璃和大多数的炉渣也是惰性的。

制法

将辉钼矿的精矿焙烧除硫，可得工业级三氧化钼；再进行升华可得高纯三氧化钼，或用氨水浸出得钼酸铵。将钼酸铵或三氧化钼在 500～1150℃用氢气还原，可转化成金属钼。辉钼矿中常含有少量元素铼，在提取钼的过程中，可采用湿法冶金技术，将铼作为副产物回收。

应用

掺入钼后的合金钢，具有高强度、高韧性、突出的耐热强度和抗腐蚀性能。用钼含量相当低的合金钢制成的动力设备，可在高温时运转。含钼2％～3％的奥氏体钢，广泛用于化学和制药工业，还能做合成尿素用的高压釜内衬材料。含钼15％～30％的镍基合金对非氧化性盐酸介质具有抗腐蚀性能。含钼18％、铬18％的镍基合金对氧化性和非氧化性介质都具有高的抗腐蚀性能。镍基超合金中含钼 3％～10％，能提高合金的抗热强度。钼可用于电器和电子工业，如白炽灯的灯丝、电子管的加热器、具有真空或氯气氛电炉的加热部件和半导体支架等。金属钼还可用作热电偶（与钨相结合）、消声器、导弹喷嘴和砂轮轴等。钼是一种优良的抗腐蚀材料，广泛用作熔融玻璃中的电极和其他熔炉设备。TZM 钼合金可用作航天飞船的外壳部件、铸模、挤压模、永久模，以及其他热加工工具。

钼的配位化合物可做氧化还原反应的催化剂，也可做其他催化剂的活化剂和助催剂。钼及其化合物(如MoS2，MoO3等)在有机合成方法，如氢化裂解、烷基化反应、石油馏分的重整，以及费－托合成法中得到应用;还在许多加氢反应，如氮与氢反应合成氨，丙酮裂解成乙烯酮等中得到应用。大量的钼用于制备有色的化合物，如黄色的钼橙可用于油漆、油墨和塑料等工业。钼磷酸、钼硒酸等可从溶液中沉淀碱性染料和一些酸性染料。钼酸盐溶液能与一些有机化合物反应，可用于毛皮、羽毛、头发和皮革等动物纤维的染色，例如对于胺基与羟基取代的芳香族化合物可染成永久的红棕色。将相当少量的钼化合物加到陶瓷、玻璃和搪瓷中，能降低二氧化硅熔体的表面张力，增加流动性，使搪瓷容易粘附在金属上。无水二氧化钼、钼酸、钼酸铵、钼磷酸、钼酸钠是一些实验室广泛应用的化学试剂。钼的三价化合物还用于电镀和鞣革，二硫化钼是良好的高温润滑剂。钼99可做一般的示踪剂。

钼在动、植物的生物过程中具有重要的作用。近来已在四种酶中发现钼。钼直接参与固氮以及氮的同化作用，是一种重要的微量肥料。在缺钼的土壤中加入钼肥可提高收成。

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