Chiết xuất Molybdenum từ Molybdenite — Chất chì trơn trượt Tăng cường Thép

Molybdenum (Mo, nguyên tố 42) đã bị nhầm lẫn với chì và graphite trong nhiều thế kỷ. Quặng chính của nó, molybdenite (MoS₂), là một khoáng chất mềm, xám, trơn trượt trông và cảm giác gần như giống hệt graphite — cả hai đều để lại vết đen trên giấy, cả hai đều có cảm giác béo, và cả hai đều xuất hiện dưới dạng những mảnh kim loại xám. Tên molybdenum bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp molybdos ('chì'), phản ánh sự nhầm lẫn cổ đại này. Đó là Carl Wilhelm Scheele người đầu tiên phân biệt molybdenite với graphite vào năm 1778 bằng cách xử lý nó bằng axit nitric và quan sát một chất dư trắng (molybdic acid, H₂MoO₄) mà graphite không tạo ra.

Peter Jacob Hjelm, làm việc theo gợi ý của Scheele, lần đầu tiên phân lập molybdenum kim loại vào năm 1781 bằng cách khử molybdic acid bằng carbon. Kim loại này không sạch (bị ô nhiễm bằng molybdenum carbide và oxide), và molybdenum hoàn toàn sạch mới được sản xuất cho đến năm 1893 khi Henri Moissan sử dụng lò điện.

Molybdenite (MoS₂) chứa 60% molybdenum theo khối lượng. Nó có cấu trúc tinh thể phân lớp giống hệt graphite về nguyên tắc — các lớp nguyên tử molybdenum xen kẽ giữa các lớp nguyên tử sulfur, với các lực van der Waals yếu giữa các lớp. Điều này giải thích tính trơn trượt của nó và việc sử dụng nó như một chất bôi trơn rắn (molybdenum disulfide grease). Quá trình chiết xuất liên quan đến việc rang thành molybdenum trioxide (MoO₃) tiếp theo là khử carbon.

HAZARD: Rang molybdenite tạo ra sulfur dioxide (SO₂), một chất khí độc hại, gây nghẹn. Bụi molybdenum trioxide (MoO₃) gây kích ứng niêm mạc và gây ra một tình trạng gọi là molybdenosis ở gia súc gặm cỏ trên các đất giàu molybdenum. Sử dụng bảo vệ hô hấp xuyên suốt. Làm việc ngoài trời trong quá trình rang.