Hemija je temelj našeg života. Svi predmeti za domaćinstvo sastoje se od spojeva elemenata periodnog sistema. Svakog minuta u ljudskom tijelu dolazi do složenih transformacija u koje su uključene hemikalije. Ovaj članak će govoriti o takvom metalu kao što je molibden: gdje se koristi, njegovim svojstvima i ulozi u ljudskom tijelu.
Duboko u istoriju
Minerali koji sadrže molibden bili su poznati u staroj Grčkoj. Ova prirodna jedinjenja imala su strukturu sličnu grafitu. Stoga su se često koristili zajedno s njim za stvaranje potencijalnih klijenata. Molibdenit MoS₂ je imao sivo-zelenu nijansu kada je napisan na papiru. Zbog svog karakterističnog sjaja, dobio je naziv molybdaena - "poput olova."
Karl Wilhelm Scheele je sproveo istraživanje, zahvaljujući kojem je sintetizirao MoO₃ trioksid, ali zbog nedostatka odgovarajuće peći nije mogao izolirati metal u njegovom čistom obliku. Jöns Jakob Berzelius je uspio nabaviti molibden 1817.redukcija oksida ne ugljikom, već vodikom. Sintetizovani hemijski element je pažljivo proučavan i opisan u radovima naučnika.
Fizička svojstva
Šta je molibden? To je svijetlosivi metal koji je u svom čistom obliku otporan na oksidaciju (u normalnim uvjetima). Sa povećanjem temperature na 400-600 stepeni, ova sposobnost se smanjuje i formira se MoO₃ trioksid.
Molibden je duktilan i savitljiv, lako se pečati. Gustina metala 10,2 g/cm3, tačka topljenja 2620 ⁰S, tačka ključanja - 4800 ⁰S. Iz ovih pokazatelja se vidi da je prilično vatrostalna. Prisutnost zagađivača ugljika, dušika ili sumpora utječe na fizička svojstva, a posebno, tvar postaje krhka i lomljiva. Molibden je paramagnetičan. Sa povećanjem temperature, njegova snaga se značajno povećava.
Prirodna jedinjenja molibdena, dobijanje
Treba znati da se molibden ne pojavljuje u svom čistom obliku, prisutan je u prirodi samo u spojevima sa drugim elementima. Približan sadržaj metala u zemljinoj kori je 3∙10-4%. Postoji oko 15 minerala, od kojih su najčešći:
- disulfidni MoS2 – molibdenit;
- CaMoO4 – powellite;
- PbMoO4 – wulfenite.
Glavna ležišta ovih jedinjenja usko su povezana sa procesima padavina u hidrotermalnim otvorima.
Molibden disulfid se kopa u industrijske svrhe. Njegova upotreba za dobijanje čistog metala je veoma velikabitan. To se događa uz pomoć obogaćivanja rude flotacijom. Tako se dobija koncentrat koji se naknadno peče.
2MoS2+7O2=2MoO3+4SO 2
Izolovani oksid se prečišćava i redukuje suvom strujom vodonika na temperaturi od 700 stepeni. Produkt reakcije je molibden u prahu. U budućnosti se može koristiti u čistom obliku ili kao materijal za izradu valjanih i štancanih proizvoda.
Proizvodnja legiranih čelika
Crna metalurgija koristi molibden u prahu. Gdje se primjenjuje? Za legiranje čelika i livenog gvožđa. Dodavanje ovog elementa u sastav legura značajno poboljšava njihov kvalitet. Povećava se elastičnost, otpornost na habanje, otpornost na udarce. Konstrukcionim čelicima se dodaje oko 0,5% molibdena, zbog čega njihova struktura postaje sitnozrnasta i ujednačenija, a krhkost finalnih proizvoda se smanjuje.
Dodavanje drugih supstanci omogućava dobijanje specijalnih kompozicija koje se široko koriste u raznim industrijama. Legure, koje uključuju kob alt i nikal (50-60%), kao i hrom (oko 20-28%), legiraju se dodatkom molibdena. Gdje se koristi ovaj materijal? Odgovor leži u njegovim posebnim svojstvima - visokoj otpornosti na toplinu. Koristi se u proizvodnji delova kože za avione i rakete.
Primjena legura molibdena
Kada se molibdenu dodaju niobij, titanijum i drugi metali za teške uslove, otpornost na toplotu se povećavalegure. Takav sastav se može koristiti za izradu delova za gasne turbine i komore za sagorevanje u raketnoj nauci.
U legurama sa visokim sadržajem molibdena (17-28%), otpornost na koroziju se povećava. Ne plaše se čak ni interakcije sa bilo kojom kiselinom (osim fluorovodonične kiseline).
Vatrostalna svojstva molibdena i njegova upotreba u izradi specijalnih cijevi od velike su važnosti u nuklearnoj energiji. Takvi proizvodi mogu izdržati izlaganje rastopljenom litiju. Djeluje kao rashladno sredstvo u uranijumskim reaktorima. Osim toga, sam molibden, u obliku izotopa Mo-99, pronašao je upotrebu kao indikator u nuklearnoj industriji.
Zbog netopivosti molibdena, molibden se koristi za izradu kalupa za livenje delova od bakra, aluminijuma i cinka. Visoka čvrstoća metala omogućava procese pod visokim pritiskom.
valjanje i štancanje, aplikacija
Od zalogaja dobijenih topljenjem praha nastaju valjani proizvodi - šipke i žica. Sastoje se od čistog metala zvanog molibden. Gdje se koristi ovaj proizvod? Najčešće se koristi u proizvodnji termoparova koji se koriste za mjerenje temperatura iznad 2000 ⁰C. Kuke i jezgre za namotavanje volframove niti u žarulju sa žarnom niti su također napravljene od molibdenske žice. Katodne žice i elektrode za fokusiranje u rendgenskim cijevima i generatorskim lampama moraju biti pouzdane i ispunjavati zahtjeve visoke metalne vatrostalnosti. Valjani molibden je odličan za ove svrhe.
Šipke i pločekoriste se umjesto elektroda u pećima za topljenje na visokim temperaturama. Moraju biti u posebnom okruženju koje se sastoji od argona, vodonika ili vakuuma. Zbog činjenice da molibden ne ulazi u hemijske reakcije sa staklom, koristi se za izradu delova peći za topljenje.
Primjena u drugim industrijama
Molibden je našao primenu u naftnoj industriji. Tamo se koristi kao katalizator sposoban za čišćenje proizvoda od nečistoća sumpora. Maziva se proizvode na bazi aluminijum disulfida. Stabiliziraju rad različitih uređaja i štite površine od mehaničkih opterećenja pri visokim temperaturama. Ima takva maziva i antikorozivna svojstva.
U proizvodnji boja i lakova, gdje se koristi molibden i njegovi oksidi, dobijaju se postojani pigmenti žuto-narandžastih tonova. Sinteza umjetnih vlakana također ne funkcionira bez ove tvari. Za povećanje sadržaja azota u zemljištu koriste se mikrođubriva koja uključuju molibden.
Uloga molibdena u organizmu
Molibden igra značajnu ulogu u ljudskom tijelu. Učestvuje u sintezi hemoglobina, metabolizmu dušika i purina. Odgovoran za apsorpciju željeza i vitamina C, snažan je antioksidans. Element u tragovima ima onkoprotektivni, podmlađujući efekat.
Namirnice bogate molibdenom su mahunarke i žitarice, lisnato povrće. Potrebna dnevna količina mikronutrijenataulazi u organizam ako se pravilno hranite. Njegov nedostatak se može nadoknaditi mineralnim kompleksima.
