Indhold
- Hvad er Molybdenit?
- Fysiske egenskaber ved molybdenit
- Geologisk forekomst af Molybdenit
- Molybdenit som en malm af Rhenium
- Anvendelse af smøremiddel af molybdenit
- Anvendelser af molybdænmetal
Molybdenit (grå) og kvarts (hvid) i et eksemplar indsamlet fra Henderson Mine i nærheden af Empire, CO. Fotografi af Scott Horvath, USAs geologiske undersøgelse.
Hvad er Molybdenit?
Molybdenit er et sjældent mineral sammensat af molybdæn og svovl med en kemisk sammensætning af MoS2. Det forekommer i stødende og metamorfe sten som grå hexagonale krystaller og folierede masser med en metallisk glans. Molybdenit er den vigtigste malm af malybdæn og indeholder ofte mindre mængder rhenium, der ofte produceres som et biprodukt.
Fysiske egenskaber ved molybdenit
Molybdenit har fysiske egenskaber, der ofte får den til at forveksles med grafit. Begge disse mineraler er grå til sølvfarve, har en meget lav hårdhed og forekommer i hexagonale krystaller eller folierede masser. Begge mineraler har en lagdelt atomstruktur med fly med ekstrem svaghed. Dette giver dem en glat fornemmelse og gør dem værdifulde som et solidt smøremiddel.
Molybdenit har en højere specifik tyngdekraft end grafit (molybdenit = 4.7, grafit = 2.23). Molybdenit har normalt en let blågrå farve og en let blågrå stribe, mens grafitfarve og streg er grå til sort. Molybdenit har normalt en højere glans end grafit. Erfarne observatører kan ofte bruge disse subtile forskelle i farve, strib og glans til at adskille grafit fra molybdenit. En række laboratoriemetoder kan også bruges til at identificere molybdenit.
Molybdænproducenter: I 2017 var Kina, USA, Peru, Mexico og Armenien de førende producenter af molybdæn. Data fra USA's Geological Surveys Mineral Commodity Summaries.
Geologisk forekomst af Molybdenit
Molybdenit forekommer som isolerede krystaller og folierede masser i granit, rhyolit eller pegmatit. Molybdenit findes også i klipper, der er ændret ved kontakt og hydrotermisk metamorfisme. Meget af det kommercielt producerede molybdenit forekommer som spredte krystaller i porfyr kobberaflejringer, hvor det produceres som et biproduktmineral. Mindre mængder produceres ved miner, hvor molybdenit er det primære produkt.
Mineraler, der ofte findes med molybdenit, inkluderer kvarts, pyrit, chalcopyrit, fluorit, cassiterit, scheelit og wolframit.
Lande med betydelig molybdenitproduktion inkluderer: Armenien, Canada, Chile, Kina, Iran, Mexico, Mongoliet, Peru, Rusland og USA. De Forenede Stater er en nettoeksportør af molybdæn.
Molybdenit som en malm af Rhenium
Med en gennemsnitlig skorpeforekomst på mindre end en del pr. Milliard er rhenium et af de sjældneste elementer i jordskorpen. De fleste af verdens kendte rheniumressourcer findes inden i mineralet molybdenit, hvilket erstatter molybdænatomer i mineralets krystalgitter.
Rhenium har en af de mest overraskende og indirekte metoder til produktion af ethvert metal. "Cirka 80 procent af det rhenium, der opnås gennem minedrift, udvindes fra røggastøv produceret under ristningen af molybdenitkoncentrater fra porfyr kobberaflejringer."
Rhenium har få anvendelser, men de er meget vigtige anvendelser. Over 80 procent af det rhenium, der konsumeres over hele verden, bruges til at fremstille turbineblade af jetmotorer. Disse knive skal være lavet af superlegeringer, der kan overleve i ekstreme belastninger og høje temperaturer i en jetmotor. Det meste af det resterende rhenium bruges som en platin-rheniumkatalysator i petroleumraffinaderi.
Lagstruktur af molybdenit: Ark af molybdænatomer (blå) klemmes mellem lagene med svovlatomer (gult) for at danne et lag. Disse lag er stablet oven på hinanden. Lagene er imidlertid så dårligt bundet sammen, at let tryk kan få dem til at glide forbi hinanden. Disse svage bindinger danner spaltningsplanerne for molybdenit. Bindingerne er så svage, at fingertryk kan fortrænge lagene, og dette giver molybdenit det glatte fornemmelse.
Anvendelse af smøremiddel af molybdenit
Molybdenit har en lagdelt atomstruktur, i hvilken et ark molybdænatomer er klemt ind mellem to lag svovl. Bindingerne mellem molybdæn og svovlatomer er meget stærke.
Disse S-Mo-S lag er stablet oven på hinanden, men bindingerne mellem lagene er meget svage. Forbindelserne mellem lagene er så svage, at let tryk kan få dem til at glide forbi hinanden - dette forklarer den perfekte og skrøbelige spaltning af molybdenit. Som et resultat har molybdenit en glat fornemmelse og en smøremiddelkvalitet, der ligner meget grafit.
Finmalet molybdenit bruges som et fast smøremiddel for at reducere friktionen mellem glidende metaldele. Malt molybdenit bruges også som et tilsætningsstof til nogle typer højtydende fedt.
Anvendelser af molybdænmetal
Molybdenit er den primære malm af molybdænmetal, som er et ekstremt vigtigt metal til fremstilling af speciallegeringer. Små mængder molybdæn tilsat stål og andre legeringer kan øge deres sejhed, varmemodstand, hårdhed, styrke og korrosionsbestandighed markant.
Molybdæn er en vigtig ingrediens i fremstilling af rustfrit stål, legeret stål og en række superlegeringer. Molybdænmetal bruges også i nogle elektroniske apparater og til fremstilling af varmeelementer, der bruges i høje temperaturer elektriske ovne.