Chemija yra mūsų gyvenimo pagrindas. Visi namų apyvokos daiktai susideda iš periodinės lentelės elementų junginių. Kiekvieną minutę žmogaus kūne vyksta sudėtingi pokyčiai, kuriuose dalyvauja cheminės medžiagos. Šiame straipsnyje bus kalbama apie tokį metalą kaip molibdenas: kur jis naudojamas, jo savybės ir vaidmuo žmogaus organizme.
Gilniai į istoriją
Mineralai, kurių sudėtyje yra molibdeno, buvo žinomi senovės Graikijoje. Šių natūralių junginių struktūra buvo panaši į grafitą. Todėl jie dažnai buvo naudojami kartu su juo kuriant potencialius klientus. Molibdenitas MoS₂ turėjo pilkai žalią atspalvį, kai rašoma ant popieriaus. Dėl būdingo blizgesio jis buvo pavadintas molibdaena – „kaip švinas“.
Karl Wilhelm Scheele atliko tyrimus, kurių dėka susintetino MoO₃ trioksidą, tačiau dėl tinkamos krosnies trūkumo negalėjo išskirti gryno metalo. Jönsui Jakobui Berzeliui pavyko gauti molibdeno 1817 moksido redukcija ne anglimi, o vandeniliu. Susintetintas cheminis elementas buvo kruopščiai ištirtas ir aprašytas mokslininko darbuose.
Fizikinės savybės
Kas yra molibdenas? Tai šviesiai pilkas metalas, kuris gryna forma yra atsparus oksidacijai (įprastomis sąlygomis). Temperatūrai pakilus iki 400–600 laipsnių, šis gebėjimas mažėja ir susidaro MoO₃ trioksidas.
Molibdenas yra plastiškas ir kalus, lengvai štampuojamas. Metalo tankis 10,2 g/cm3, lydymosi temperatūra 2620 ⁰С, virimo temperatūra - 4800 ⁰С. Iš šių rodiklių matyti, kad jis yra gana atsparus ugniai. Anglies, azoto ar sieros teršalų buvimas turi įtakos fizinėms savybėms, ypač medžiaga tampa trapi ir trapi. Molibdenas yra paramagnetinis. Didėjant temperatūrai, jo stiprumas žymiai padidėja.
Natūralūs molibdeno junginiai, gaunami
Turėtumėte žinoti, kad molibdenas nėra grynas, gamtoje jo yra tik junginiuose su kitais elementais. Apytikslis metalo kiekis žemės plutoje yra 3∙10-4%. Yra apie 15 mineralų, iš kurių labiausiai paplitę:
- disulfidas MoS2 – molibdenitas;
- CaMoO4 – powellite;
- PbMoO4 – wulfenite.
Pagrindinės šių junginių nuosėdos yra glaudžiai susijusios su kritulių susidarymo hidroterminėse angose procesais.
Molibdeno disulfidas kasamas pramoniniais tikslais. Jo naudojimas grynam metalui gauti yra labaisvarbu. Tai atsitinka naudojant rūdos sodrinimą flotacijos būdu. Taip gaunamas koncentratas, kuris vėliau išdeginamas.
2MoS2+7O2=2MoO3+4SO 2
Izoliuotas oksidas išvalomas ir redukuojamas sausa vandenilio srove 700 laipsnių temperatūroje. Reakcijos produktas yra molibdeno milteliai. Ateityje jis gali būti naudojamas gryna forma arba kaip medžiaga valcuotiems ir štampuotiems gaminiams kurti.
Legiruotojo plieno gamyba
Juodųjų metalų metalurgijoje naudojami molibdeno milteliai. Kur jis taikomas? Skirtas legiruoti plieną ir ketų. Šio elemento pridėjimas prie lydinių sudėties žymiai pagerina jų kokybę. Padidėja elastingumas, atsparumas dilimui, atsparumas smūgiams. Į konstrukcinį plieną dedama apie 0,5 % molibdeno, dėl to jų struktūra tampa smulkiagrūdė ir vienodesnė, sumažėja galutinių gaminių trapumas.
Pridėjus kitų medžiagų, galima gauti specialių kompozicijų, plačiai naudojamų įvairiose pramonės šakose. Lydiniai, kuriuose yra kob alto ir nikelio (50-60%), taip pat chromo (apie 20-28%), legiruojami pridedant molibdeno. Kur ši medžiaga naudojama? Atsakymas slypi jo ypatingose savybėse – aukštame atsparumo karščiui. Jis naudojamas orlaivių ir raketų korpusų dalių gamyboje.
Molibdeno lydinių taikymas
Kai į molibdeną dedama niobio, titano ir kitų sunkiųjų metalų, padidėja atsparumas karščiuilydiniai. Tokia kompozicija gali būti naudojama kuriant dujų turbinų ir degimo kamerų dalis raketų moksle.
Lydiniuose, kuriuose yra daug molibdeno (17–28 %), padidėja atsparumas korozijai. Jie nebijo net sąveikos su jokia rūgštimi (išskyrus vandenilio fluorido rūgštį).
Molibdeno ugniai atsparios savybės ir jo naudojimas specialių vamzdžių kūrimui turi didelę reikšmę branduolinėje energetikoje. Tokie gaminiai gali atlaikyti išlydyto ličio poveikį. Urano reaktoriuose jis veikia kaip aušinimo skystis. Be to, pats molibdenas, kaip izotopas Mo-99, buvo naudojamas kaip indikatorius branduolinėje pramonėje.
Dėl molibdeno nelydymosi molibdenas naudojamas formoms, skirtoms lieti detales iš vario, aliuminio ir cinko. Didelis metalo stiprumas leidžia atlikti procesus esant aukštam slėgiui.
Valcavimas ir štampavimas, aplikacija
Iš ruošinių, gautų lydant miltelius, sukuriami valcuoti gaminiai - strypai ir viela. Jie sudaryti iš gryno metalo, vadinamo molibdenu. Kur šis produktas naudojamas? Jis dažniausiai naudojamas termoporų gamyboje, kurios naudojamos aukštesnei nei 2000 ⁰C temperatūrai matuoti. Kabliukai ir šerdys volframo siūlui apvynioti kaitrinėje lempoje taip pat pagaminti iš molibdeno vielos. Katodiniai laidai ir fokusavimo elektrodai rentgeno vamzdeliuose ir generatorinėse lempose turi būti patikimi ir atitikti aukšto metalo atsparumo reikalavimus. Valcuotas molibdenas puikiai tinka šiems tikslams.
Strypai ir plokštėsnaudojami vietoj elektrodų aukštos temperatūros lydymosi krosnyse. Jie turi būti specialioje aplinkoje, susidedančioje iš argono, vandenilio arba vakuumo. Kadangi molibdenas nedalyvauja cheminėse reakcijose su stiklu, jis naudojamas lydymosi krosnies dalims gaminti.
Taikymas kitose pramonės šakose
Molibdenas buvo pritaikytas naftos pramonėje. Ten jis naudojamas kaip katalizatorius, galintis išvalyti produktus nuo sieros priemaišų. Tepalai gaminami aliuminio disulfido pagrindu. Jie stabilizuoja įvairių prietaisų darbą ir apsaugo paviršius nuo mechaninio įtempimo esant aukštai temperatūrai. Jis turi tokias tepimo ir antikorozines savybes.
Gaminant dažus ir lakus, kur naudojamas molibdenas ir jo oksidai, gaunami patvarūs geltonai oranžinių atspalvių pigmentai. Dirbtinių pluoštų sintezė taip pat neapsieina be šios medžiagos. Norint padidinti azoto kiekį dirvožemyje, naudojamos mikrotrąšos, įskaitant molibdeną.
Molibdeno vaidmuo organizme
Molibdenas vaidina svarbų vaidmenį žmogaus organizme. Jis dalyvauja hemoglobino, azoto ir purino metabolizmo sintezėje. Atsakingas už geležies ir vitamino C pasisavinimą, yra galingas antioksidantas. Mikroelementas turi apsauginį nuo onkologinį, jauninantį poveikį.
Maisto produktai, kuriuose gausu molibdeno, yra ankštiniai ir grūdiniai augalai, lapinės daržovės. Reikalingas mikroelementų kiekis per dienąpatenka į organizmą, jei valgote teisingai. Jo trūkumą galima papildyti mineraliniais kompleksais.
