Molibdenite

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Molibdenite o Hielmite
Molybdenite quebec2.jpg
Classificazione Strunz (ed. 10) 02.EA.30[1][2]
Formula chimica MoS2[1][2][3]
Proprietà cristallografiche
Gruppo cristallino dimetrico
Sistema cristallino esagonale[1][2][3]
Classe di simmetria bipiramidale diesagonale[1][2]
Parametri di cella a = 3,16, c=12,3, Z=2, V=106,37[1]
Gruppo puntuale 6/m 2/m 2/m[1], 6/mmm (6/m 2/m 2/m)[2]
Gruppo spaziale P 63/mmc[1], P63/mmc {P63/m 2/m 2/c}[2]
Proprietà fisiche
Densità misurata 5,5[1], 4,62-4,73[2][3] g/cm³
Densità calcolata 5,00[1] g/cm³
Durezza (Mohs) 1[1][2][3]-1,5[2][3]
Sfaldatura perfetta[1][2][3] secondo {0001}[1][2]
Colore grigio piombo[1][2][3], nero[1][2], grigio[1][2]
Lucentezza metallica[1][2]
Opacità opaca[1][2]
Striscio grigio[1], grigio bluastro[2]
Diffusione rara[3]
Si invita a seguire lo schema di Modello di voce - Minerale

La molibdenite è un minerale, solfuro di molibdeno appartenente al gruppo omonimo.[4]

Deriva dal greco μολύβδος = piombo[1][2]. Descritta per la prima volta da Hielm nel 1782.

Abito cristallino[modifica | modifica wikitesto]

Struttura cristallina della Molibdenite.

In lamine o in cristalli esagonali[3]. Ha una struttura a strati formati da prismi trigonali di MoS6; ciascun atomo di Mo coordina 6 atomi di S secondo un prisma trigonale equilatero; ciascun spigolo verticale (parallelo a c) di ogni poliedro è condiviso con altri due, cosicché si formano strati di MoS2. Gli strati sono legati tra loro da forze di Van der Waals. Ne risultano aspetto e proprietà molto simili a quelle della grafite: facilissima sfaldatura basale, durezza molto bassa parallelamente agli strati ("scrive" sulla carta, lasciando una traccia grigio-verde scura), aspetto lamellare. La struttura lamellare simile alla grafite è anche quella che gli conferisce le proprietà lubrificanti.

Origine e giacitura[modifica | modifica wikitesto]

È un solfuro di alta temperatura[1]. I più importanti giacimenti sono quindi di origine granitica[3], pegmatitica[3] idrotermale[1], magmatica, metasomatica di contatto (da quelli del Colorado si estrae il 90% del Molibdeno prodotto nel mondo).

Il minerale si trova in depositi di porfido[1], ma è comune anche in vene di minerali stanniferi e wolframiferi.[3]

Forma in cui si presenta in natura[modifica | modifica wikitesto]

Molibdenite in cristalli esagonali - Norvegia.

Si presenta raramente in piccoli cristalli; più spesso aggregati lamellari[3] e in scaglie.

Cristallochimica[modifica | modifica wikitesto]

La molibdenite è un minerale appartenente al gruppo:


Varietà e forme composte[modifica | modifica wikitesto]

Varietà[modifica | modifica wikitesto]

  • Femolite: varietà di molibdenite ricca in ferro di formula chimica (Mo,Fe)S2[5].
  • Renio-molibdenite (Syn:Rhenian Molybdenite)[6]: varietà di molibdenite ricca in renio di formula chimica (Mo,Re)S2 descritta da Galbraith nel 1947 a Childs-Adwinkle Mine Bunker Hill District (Copper Creek District), Contea di Pinal, Arizona, Stati Uniti e trovata poi in Marocco a Bou Azzer.[7]

Forme composte[modifica | modifica wikitesto]

Caratteri chimici[modifica | modifica wikitesto]

Untuosa al tatto; fonde con difficoltà.

Il minerale viene attaccato dall'acido cloridrico lasciando un residuo bianco di formula MoO3[3]

Peso molecolare: 160,07 grammomolecole[1]

Composizione chimica[1]:

  • Molibdeno: 50,94 %
  • Zolfo: 49,06 %

Indice bosoni: 0,85[1]

Indice fermioni: 0,15[1]

Indici di fotoelettricità[1]:

  • PE = 101,34 barn/elettroni
  • ρ densità elettroni = 468,49 barn/cc

GRapi = 0 (non radioattiva)[1]

Utilizzi[modifica | modifica wikitesto]

Struttura cristallina della molibdenite con raffigurazione schematica dell'abito cristallino.

Nell'industria dell'acciaio, dell'elettronica e della chimica.

È un eccezionale lubrificante secco, attivo anche a temperature estremamente basse, sotto forma di polvere impalpabile. Ha la caratteristica di formare depositi pulverulenti di spessore submicroscopico che conservano intatto il potere lubrificante.

Viene anche usato come additivo a grassi lubrificanti per ottenere prestazioni elevate a basse temperature.

Applicazioni in elettronica[modifica | modifica wikitesto]

Chip elettronici più piccoli e più efficienti dal punto di vista energetico potrebbero essere realizzati in molibdenite. Nel 2011, un gruppo di scienziati del Laboratory of Nanoscale Electronics and Structures (LANES) EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne, Svizzera), hanno riportato un lavoro sulla rivista Nature Nanotechnology, nel quale illustrano i risultati di uno studio che mostra come questo materiale abbia notevoli vantaggi rispetto sia al tradizionale silicio sia rispetto al grafene, proponendo la molebdenite come una delle possibili sostitute in futuro. Finora non era mai stata valutata la possibilità di un suo utilizzo in campo elettronico e informatico. Uno dei vantaggi della molibdenite è di essere meno voluminosa (essendo possibile rappresentare la sua struttura come una serie di fogli impilati uno sull'altro, come il grafene) del silicio che è un materiale tridimensionale.

« In un foglio dello spessore di 0,65 nanometri di MoS2, gli elettroni possono muoversi facilmente quanto in un foglio di 2 nanometri di silicio, ma purtroppo non è attualmente possibile fabbricare un foglio di silicio sottile quanto un singolo strato di MoS2. Un altro vantaggio della molibdenite è la possibilità di realizzare con essa transistor che in standby consumano 100.000 volte meno energia dei tradizionali transistor in silicio. »
(Andras Kis, professore dell'EPFL, uno degli autori dello studio.)

Un semiconduttore con un gap deve essere utilizzato per "accendere" e "spegnere" un transistor, e il gap da 1,8 elettronvolt della molibdenite è l'ideale per questo scopo. L'esistenza di questo gap nella molibdenite fornisce anche un vantaggio sul grafene, che non mostra gap, che inoltre sono difficili da inserire artificialmente nel materiale.[9]

Località di ritrovamento[modifica | modifica wikitesto]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab (EN) Dati Webmin
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r (EN) Dati Mindat
  3. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Carlo Maria Gramaccioli, Molibdenite in "Come collezionare i minerali dalla A alla Z", vol I, pagg. 139-140, Peruzzo editore (1988), Milano.
  4. ^ Molibdenite in Treccani.it - Vocabolario Treccani on line, Istituto dell'Enciclopedia Italiana, 15 marzo 2011.
  5. ^ (FR) Bulletin signalétique - Centre national de la recherche scientifique, volume 36 Francia. Bureau de recherches géologiques et minières, 1975.
  6. ^ (EN) Galbraith, F.W. (1947), Minerals of Arizona, AZ Bur. of Mines Bull. 153: 24-25.
  7. ^ S. Weiß: Lapis 31(7/8), 72-73 (2006).
  8. ^ (EN) Materials Handbook: A Concise Desktop, François Cardarelli, 2008.
  9. ^ (EN) Link dell'articolo, Single-layer MoS2 transistors, B. Radisavljevic, A. Radenovic, J. Brivio, V. Giacometti & A. Kis, Nature Nanotechnology, 2011.

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