Химията е основата на нашия живот. Всички домакински предмети се състоят от съединения на елементите на периодичната таблица. Всяка минута в човешкото тяло се случват сложни трансформации, в които участват химикали. Тази статия ще говори за такъв метал като молибден: къде се използва, неговите свойства и роля в човешкото тяло.
Дълбоко в историята
Минералите, съдържащи молибден, са били известни в древна Гърция. Тези естествени съединения имаха структура, подобна на графита. Поради това те често се използват заедно с него за създаване на потенциални клиенти. Молибденитът MoS₂ имаше сиво-зелен оттенък, когато беше написан на хартия. За характерния си блясък му е дадено името molybdaena - "като олово."
Карл Вилхелм Шееле провежда изследвания, благодарение на които синтезира MoO₃ триоксид, но поради липса на подходяща пещ, той не може да изолира метала в чиста форма. Йонс Якоб Берцелиус успява да получи молибден през 1817 г.редукция на оксида не с въглерод, а с водород. Синтезираният химичен елемент е внимателно проучен и описан в трудовете на учения.
Физически свойства
Какво е молибден? Това е светлосив метал, който в чиста форма е устойчив на окисляване (при нормални условия). С повишаване на температурата до 400-600 градуса тази способност намалява и се образува MoO₃ триоксид.
Молибденът е пластичен и ковък, лесно се щампова. Плътност на метала 10,2 g/cm3, точка на топене 2620 ⁰С, точка на кипене - 4800 ⁰С. От тези показатели се вижда, че е доста огнеупорен. Наличието на въглеродни, азотни или серни замърсители засяга физичните свойства, по-специално веществото става крехко и крехко. Молибденът е парамагнитен. С повишаване на температурата силата му се увеличава значително.
Естествени съединения на молибден, получаване
Трябва да знаете, че молибденът не се среща в чиста форма, той присъства в природата само в съединения с други елементи. Приблизителното съдържание на метал в земната кора е 3∙10-4%. Има около 15 минерала, от които най-често срещаните са:
- дисулфиден MoS2 – молибденит;
- CaMoO4 – powellite;
- PbMoO4 – wulfenite.
Основните находища на тези съединения са тясно свързани с процесите на утаяване в хидротермалните отвори.
Молибденовият дисулфид се добива за промишлени цели. Използването му за получаване на чист метал е многоважно. Това става с помощта на обогатяване на руда чрез флотация. Така се получава концентрат, който впоследствие се изпича.
2MoS2+7O2=2MoO3+4SO 2
Изолираният оксид се пречиства и редуцира чрез сух ток на водород при температура от 700 градуса. Реакционният продукт е молибденов прах. В бъдеще може да се използва в чист вид или като материал за създаване на валцувани и щамповани продукти.
Производство на легирани стомани
Черната металургия използва молибденов прах. Къде се прилага? За легиране на стомани и чугуни. Добавянето на този елемент към състава на сплавите значително подобрява тяхното качество. Повишава се еластичността, устойчивостта на износване, устойчивостта на удар. Към конструкционните стомани се добавя около 0,5% молибден, поради което структурата им става фино зърнеста и по-равномерна, а крехкостта на крайните продукти намалява.
Добавянето на други вещества прави възможно получаването на специални състави, широко използвани в различни индустрии. Сплавите, които включват кобалт и никел (50-60%), както и хром (около 20-28%), се легират чрез добавяне на молибден. Къде се използва този материал? Отговорът се крие в неговите специални свойства - висока устойчивост на топлина. Използва се при производството на части за самолети и ракети.
Прилагане на молибденови сплави
Когато ниобий, титан и други тежки метали се добавят към молибден, устойчивостта на топлина се увеличавасплави. Такъв състав може да се използва за създаване на части за газови турбини и горивни камери в ракетната наука.
В сплави с високо съдържание на молибден (17-28%), устойчивостта на корозия се повишава. Те не се страхуват дори от взаимодействие с никаква киселина (с изключение на флуороводородна киселина).
Огнеупорните свойства на молибдена и използването му при създаването на специални тръби са от голямо значение в ядрената енергетика. Такива продукти са в състояние да издържат на излагане на разтопен литий. Той действа като охлаждаща течност в урановите реактори. Освен това самият молибден, под формата на изотоп Mo-99, е намерил приложение като индикатор в ядрената индустрия.
Поради нетопимостта на молибдена, молибденът се използва за създаване на форми за леене на части от мед, алуминий и цинк. Високата якост на метала позволява процеси под високо налягане.
Навиване и щамповане, нанасяне
От заготовки, получени чрез топене на прах, се създават валцувани продукти - пръти и тел. Те са съставени от чист метал, наречен молибден. Къде се използва този продукт? Най-често се използва при производството на термодвойки, които се използват за измерване на температури над 2000 ⁰C. Кукичките и сърцевините за навиване на волфрамова нишка в лампа с нажежаема жичка също са направени от молибденова тел. Катодните проводници и фокусиращите електроди в рентгеновите тръби и генераторните лампи трябва да са надеждни и да отговарят на изискванията за висока метална огнеупорност. Валцовият молибден е отличен за тези цели.
Пръчки и плочисе използват вместо електроди във високотемпературни топилни пещи. Те трябва да бъдат в специална среда, състояща се от аргон, водород или вакуум. Поради факта, че молибденът не влиза в химични реакции със стъкло, той се използва за направата на части от топилна пещ.
Приложение в други индустрии
Молибденът е намерил приложение в петролната индустрия. Там се използва като катализатор, способен да почиства продуктите от серни примеси. Смазочните материали са направени на базата на алуминиев дисулфид. Те стабилизират работата на различни устройства и предпазват повърхностите от механично натоварване при високи температури. Има такива смазочни и антикорозионни свойства.
При производството на бои и лакове, където се използва молибден и неговите оксиди, се получават устойчиви пигменти с жълто-оранжеви тонове. Синтезът на изкуствени влакна също не работи без това вещество. За увеличаване на съдържанието на азот в почвата се използват микроторове, които включват молибден.
Ролята на молибдена в тялото
Молибденът играе важна роля в човешкото тяло. Участва в синтеза на хемоглобина, азотния и пуринов метаболизъм. Отговорен за усвояването на желязо и витамин С, е мощен антиоксидант. Микроелементът има онкопротективен, подмладяващ ефект.
Храни, богати на молибден, са бобови и зърнени култури, листни зеленчуци. Необходимото количество микроелемент дневновлиза в тялото, ако се храните правилно. Липсата му може да се попълни с минерални комплекси.
