モリブデナイトからモリブデンを抽出する — 鋼を強化するすべりやすい鉛

モリブデン(Mo、元素42)は何世紀もの間、鉛と黒鉛と混同されていました。その主要鉱石であるモリブデナイト(MoS₂)は、柔らかく灰色ですべりやすい鉱物で、黒鉛とほぼ同じに見えて感じられます。どちらも紙に暗い跡を残し、どちらも脂っぽい感触があり、どちらも灰色の金属片として産出します。モリブデンという名前はギリシャ語のmolybdos('鉛')に由来し、この古代の混同を反映しています。カール・ウィルヘルム・シェーレが1778年にモリブデナイトを硝酸で処理し、黒鉛では生成されない白い残留物(モリブデン酸、H₂MoO₄)を観察することで、モリブデナイトを黒鉛と区別したのです。

シェーレの提案に基づいて作業していたピーター・ジェイコブ・ヒェルムは、1781年に炭素でモリブデン酸を還元することで、金属モリブデンを初めて単離しました。その金属は不純でした(モリブデン化物と酸化物に汚染されていた)。純粋なモリブデンが初めて生成されたのは1893年で、アンリ・モアッサンが電気炉を使用しました。

モリブデナイト(MoS₂)は質量で60%のモリブデンを含みます。それは黒鉛と原理的に同じ層状結晶構造を持っています — モリブデン原子のシートが硫黄原子のシートの間に挟まれており、層間には弱いファンデルワールス力があります。これはその滑りやすさと固体潤滑剤(二硫化モリブデングリース)としての使用を説明しています。抽出は三酸化モリブデン(MoO₃)へのロースト、続いて炭素還元を伴います。

HAZARD: モリブデナイトのロースティングは二酸化硫黄(SO₂)を生成します。これは有毒で息苦しいガスです。三酸化モリブデン(MoO₃)粉塵は粘膜を刺激し、モリブデン含有量が多い土壌で放牧する家畜にモリブデン中毒という状態を引き起こします。全体を通して呼吸保護具を使用してください。ロースティング中は屋外で作業してください。