Siarczek molibdenu(IV)
Disiarczek molibdenu – nieorganiczny związek chemiczny z grupy siarczków, sól kwasu siarkowodorowego i molibdenu na IV stopniu utlenienia. Występuje w dwóch odmianach – heksagonalnej, w postaci minerału molibdenitu, najważniejszej rudy, z której otrzymuje się molibden[2], i trygonalnej. Jest diamagnetykiem i półprzewodnikiem[7]. Pod potoczną nazwą molikot[8] stosowany jest także jako smar stały, dodatek do smarów i katalizator[2]. Znalazł również zastosowanie jako pokrycie pocisków, jako środek zmniejszający tarcie o lufę. Podobne zastosowanie ma disiarczek wolframu i heksagonalny azotek boru[9].
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wzór sumaryczny |
MoS2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Masa molowa |
160,07 g/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wygląd |
czarny bezwonny proszek[1] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identyfikacja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Numer CAS | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PubChem | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Otrzymywanie
edytujGłównym sposobem otrzymywania disiarczku molibdenu jest jego wydobywanie z naturalnych złóż molibdenitu. Może zostać także otrzymany bezpośrednio z molibdenu i siarki w wysokiej temperaturze i przy zmniejszonym ciśnieniu. W takich warunkach, mogą powstawać inne siarczki molibdenu, które jednak przekształcają się w bardziej stabilny disiarczek[2].
Disiarczek molibdenu można także otrzymać poprzez ogrzewanie tritlenku molibdenu z siarkowodorem lub siarką. Innym sposobem jest reakcja pentachlorku molibdenu z roztworem siarczku sodu[2]:
- 2MoCl5 + 5Na2S → 2MoS2 + 10NaCl + S
Powstaje także w reakcji molibdenu z tetratiomolibdenianem amonu [(NH4)2MoS4] lub trisiarczkiem molibdenu w temperaturze 1100 °C[7].
Związek o strukturze trygonalnej otrzymuje się poprzez ogrzewanie w temperaturze 1200 °C heksagonalnego disiarczku molibdenu pod ciśnieniem 7,5 GPa lub w reakcji tritlenku molibdenu z siarką i węglanem potasu[7].
Właściwości
edytujDisiarczek molibdenu występuje w postaci czarnego proszku lub kryształów. Twardość w skali Mohsa wynosi 1,3. Jest nierozpuszczalny w wodzie i rozcieńczonych kwasach. Rozpuszcza się natomiast w stężonych kwasach utleniających, m.in. wodzie królewskiej i gorącym kwasie siarkowym[2], dając odpowiednie związki molibdenu(IV). W temperaturze 250–400 °C ma postać amorficzną. Krystalizacja wymaga dłuższego ogrzewania w 1100 °C[7].
Związek ten jest stabilny i nie reaguje z tlenem z powietrza w normalnych temperaturach. W 500 °C, tworzy tritlenek molibdenu[2][7]:
- 2MoS2 + 9O2 → 2MoO3 + 4SO3
Podobnie zachowuje się w stosunku do chloru[2]:
Ogrzewanie w 1200 °C i pod zmniejszonym ciśnieniem powoduje rozkład do molibdenu i trisiarczku molibdenu. W wyniku redukcji disiarczku molibdenu wodorem w temperaturach 1100 °C lub powyżej 1500 °C powstaje odpowiednio trisiarczek molibdenu lub molibden[7]
Disiarczek molibdenu reaguje w odpowiednich warunkach z alkilolitami tworząc związki interkalacyjne o wzorze ogólnym LixMoS2[2].
Właściwości smarne disiarczku molibdenu wynikają z jego warstwowej budowy krystalicznej (zobacz też: grafit). Słabe siły van der Waalsa pomiędzy warstwami atomów siarki umożliwiają łatwe przemieszczanie się tych warstw względem siebie, zmniejszając tarcie przesuwanych elementów. Natomiast silne spolaryzowane wiązania kowalencyjne pomiędzy atomami molibdenu i siarki zwiększają wytrzymałość na czynniki mechaniczne[7][10].
Przypisy
edytuj- ↑ a b c d Molybdenum(IV) sulfide, [w:] GESTIS-Stoffdatenbank [online], Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, ZVG: 570192 [dostęp 2011-10-13] (niem. • ang.).
- ↑ a b c d e f g h i j k Pradyot Patnaik: Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2003, s. 587–588. ISBN 0-07-049439-8.
- ↑ a b c David R. Lide (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-76, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
- ↑ a b c Molybdenum(IV) sulfide (nr 234842) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2011-10-13]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ Molybdenum disulfide, [w:] ChemIDplus [online], United States National Library of Medicine [dostęp 2011-10-13] (ang.).
- ↑ Siarczek molibdenu(IV) (nr 234842) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-13]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ a b c d e f g Roger F. Sebenik i inni, Molybdenum and Molybdenium Compounds, [w:] Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley‐VCH, 2005, s. 26, DOI: 10.1002/14356007.a16_655 (ang.).
- ↑ Jan Lipski: Napędy i sterowania hydrauliczne. Warszawa: Wydaw. Komun. i Łączn., 1981.
- ↑ Jerzy Ejsmont: Komponenty amunicji strzeleckiej. W: Amunicja i jej elaboracja. Wyd. 1. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2010, s. 43–45. ISBN 978-83-204-3565-8.
- ↑ Thorsten Bartels i inni, Lubricants and Lubrication, [w:] Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley‐VCH, 2005, s. 158–159, DOI: 10.1002/14356007.a15_423 (ang.).