Le molybdène est un métal de transition de numéro atomique 42. Sa masse atomique est de 95,95 u et, à température ambiante, il se présente sous forme solide. Il fond à 2 622,8 °C, une caractéristique qui contribue à ses applications dans les matériaux et équipements soumis à de fortes températures. Sa place parmi les métaux de transition situe l’élément dans une famille aux propriétés métalliques variées, mais ses usages reposent surtout sur ses alliages et ses composés.
Où trouve-t-on le molybdène ?
Le molybdène est rarement présent à l’état métallique dans la nature. Il se trouve principalement dans des minéraux, notamment la molybdénite, un sulfure de formule MoS₂. Il peut aussi être associé à des minerais de cuivre et récupéré comme coproduit de leur exploitation. L’USGS indique que les minerais contiennent généralement le molybdène sous forme de sulfures ou d’oxydes, dont la powellite (CaMoO₄), plutôt que dans les minéraux silicatés (données géologiques de l’USGS).
Après séparation et traitement du minerai, le molybdène peut être transformé en oxyde ou en ferromolybdène, un alliage de fer et de molybdène employé en métallurgie. Ces produits servent à incorporer l’élément aux matériaux. Les étapes précises varient selon le minerai et le produit recherché.
Pourquoi l’ajouter à l’acier ?
L’usage industriel le plus important du molybdène est comme élément d’alliage. En petite proportion, il contribue à améliorer la résistance mécanique, la dureté et la tenue de l’acier à chaud. Dans les aciers inoxydables, il renforce également la résistance à la corrosion, un atout pour des pièces exposées à des milieux agressifs. La fiche de L’Élémentarium décrit son emploi dans les aciers de construction, les aciers inoxydables et certains alliages de nickel.
Ces propriétés expliquent sa présence dans des composants mécaniques, des outils et des équipements industriels. Le molybdène métallique résiste aux températures élevées, mais il s’oxyde lorsqu’il est chauffé à l’air. Son emploi à chaud dépend donc de l’environnement : il peut servir, par exemple, d’électrode dans certains fours à verre, où les conditions de fonctionnement sont adaptées.
Quels composés du molybdène sont utilisés ?
Les propriétés du molybdène dépendent de la forme chimique considérée. Le disulfure de molybdène (MoS₂) est un solide lubrifiant : sa structure en feuillets facilite le glissement des couches, ce qui le rend utile dans des applications où les huiles supportent mal la chaleur. Le trioxyde de molybdène (MoO₃) et d’autres composés interviennent notamment dans des procédés chimiques et dans la fabrication de matériaux.
Certains composés servent aussi de catalyseurs, c’est-à-dire qu’ils facilitent des réactions sans être consommés de la même manière que les réactifs. L’USGS cite leur emploi dans le raffinage du pétrole, tandis que L’Élémentarium décrit des usages dans des réactions industrielles d’oxydation. Il faut donc distinguer le métal, ses alliages et ses composés : leurs applications ne sont pas interchangeables.
D’où vient son nom ?
Le nom du molybdène est lié au mot grec molybdos, qui signifie « plomb ». Avant que l’élément soit identifié, des minerais comme la molybdénite ont été confondus avec des minerais de plomb, notamment en raison de leur apparence. En 1778, le chimiste Carl Wilhelm Scheele reconnut que la molybdénite contenait un élément distinct. Le métal pur fut isolé quelques années plus tard par Peter Jacob Hjelm, selon la notice historique de L’Élémentarium.