Chimia este fundamentul vieții noastre. Toate articolele de uz casnic constau din compuși ai elementelor tabelului periodic. În fiecare minut în corpul uman au loc transformări complexe în care sunt implicate substanțele chimice. Acest articol va vorbi despre un metal precum molibdenul: unde este utilizat, proprietățile și rolul său în corpul uman.
Adânc în istorie
Mineralele care conțin molibden erau cunoscute în Grecia antică. Acești compuși naturali aveau o structură asemănătoare grafitului. Prin urmare, acestea au fost adesea folosite împreună cu acesta pentru a crea clienți potențiali. Molibdenitul MoS₂ a avut o nuanță gri-verde când era scris pe hârtie. Pentru strălucirea sa caracteristică, i s-a dat numele de molybdaena - „ca plumbul”.
Karl Wilhelm Scheele a efectuat cercetări, datorită cărora a sintetizat trioxidul de MoO₃, dar din cauza lipsei unui cuptor adecvat, nu a putut izola metalul în forma sa pură. Jöns Jakob Berzelius a reușit să obțină molibden în 1817 prinoxid-reducerea nu cu carbon, ci cu hidrogen. Elementul chimic sintetizat a fost atent studiat și descris în lucrările omului de știință.
Proprietăți fizice
Ce este molibdenul? Este un metal de culoare gri deschis care, in forma sa pura, este rezistent la oxidare (in conditii normale). Odată cu creșterea temperaturii la 400-600 de grade, această capacitate scade și se formează trioxidul de MoO₃.
Molibdenul este ductil și maleabil, ușor de ștanțat. Densitatea metalului 10,2 g/cm3, punct de topire 2620 ⁰С, punct de fierbere - 4800 ⁰С. Din acești indicatori, se poate observa că este destul de refractar. Prezența contaminanților cu carbon, azot sau sulf afectează proprietățile fizice, în special, substanța devine casantă și fragilă. Molibdenul este paramagnetic. Odată cu creșterea temperaturii, rezistența sa crește semnificativ.
Compuși naturali ai molibdenului, obținând
Trebuie să știți că molibdenul nu se găsește în forma sa pură, este prezent în natură doar în compuși cu alte elemente. Conținutul aproximativ de metal din scoarța terestră este de 3∙10-4%. Există aproximativ 15 minerale, dintre care cele mai comune sunt:
- disulfură MoS2 – molibdenită;
- CaMoO4 – powellite;
- PbMoO4 – wulfenit.
Principalele depozite ale acestor compuși sunt strâns legate de procesele de precipitare în gurile hidrotermale.
Disulfura de molibden este extrasă în scopuri industriale. Utilizarea sa pentru a obține metal pur este foarteimportant. Acest lucru se întâmplă cu ajutorul valorificării minereului prin flotație. Așa se obține un concentrat, care este apoi ars.
2MoS2+7O2=2MoO3+4SO 2
Oxidul izolat este purificat și redus printr-un curent uscat de hidrogen la o temperatură de 700 de grade. Produsul de reacție este pulbere de molibden. În viitor, poate fi folosit în forma sa pură sau ca material pentru crearea de produse laminate și ștanțate.
Producerea de oțeluri aliate
Metalurgia feroasă folosește pulbere de molibden. Unde se aplica? Pentru aliarea oțelurilor și fontelor. Adăugarea acestui element în compoziția aliajelor îmbunătățește semnificativ calitatea acestora. Crește elasticitatea, rezistența la uzură, rezistența la impact. La oțelurile de structură se adaugă aproximativ 0,5% molibden, din această cauză structura lor devine cu granulație fină și mai uniformă, iar fragilitatea produselor finite scade.
Adăugarea altor substanțe face posibilă obținerea de compoziții speciale utilizate pe scară largă în diverse industrii. Aliajele, care includ cob alt și nichel (50-60%), precum și crom (aproximativ 20-28%), sunt aliate prin adăugarea de molibden. Unde se foloseste acest material? Răspunsul constă în proprietățile sale speciale - rezistență ridicată la căldură. Este folosit la fabricarea de piese de piele pentru avioane și rachete.
Aplicarea aliajelor de molibden
Când niobiul, titanul și alte metale grele sunt adăugate la molibden, rezistența la căldură creștealiaje. O astfel de compoziție poate fi folosită pentru a crea piese pentru turbine cu gaz și camere de ardere în știința rachetelor.
În aliajele cu un conținut ridicat de molibden (17-28%), rezistența la coroziune crește. Nu se tem nici măcar de interacțiunea cu orice acid (cu excepția acidului fluorhidric).
Proprietățile refractare ale molibdenului și utilizarea lui în realizarea de conducte speciale sunt de mare importanță în energia nucleară. Astfel de produse sunt capabile să reziste la expunerea la litiu topit. Acționează ca un agent de răcire în reactoarele cu uraniu. În plus, molibdenul însuși, sub formă de izotop Mo-99, și-a găsit utilizare ca indicator în industria nucleară.
Datorită infuzibilității molibdenului, molibdenul este folosit pentru a crea matrițe pentru turnarea pieselor din cupru, aluminiu și zinc. Rezistența ridicată a metalului permite procese sub presiune ridicată.
Laminare și ștanțare, cerere
Din semifabricate obținute prin topirea pulberii se creează produse laminate - tije și sârmă. Sunt alcătuite dintr-un metal pur numit molibden. Unde se foloseste acest produs? Cel mai des este folosit la fabricarea termocuplurilor, care sunt folosite pentru măsurarea temperaturilor peste 2000 ⁰C. Cârligele și miezurile pentru înfășurarea unui filament de tungsten într-o lampă incandescentă sunt, de asemenea, realizate din sârmă de molibden. Conductoarele catodice și electrozii de focalizare din tuburile cu raze X și lămpile generatoare trebuie să fie fiabile și să îndeplinească cerințele de refractare ridicată a metalului. Molibdenul laminat este excelent în aceste scopuri.
Tije și plăcisunt folosite în locul electrozilor în cuptoarele de topire la temperatură în altă. Acestea trebuie să fie într-un mediu special format din argon, hidrogen sau vid. Datorită faptului că molibdenul nu intră în reacții chimice cu sticla, este folosit pentru a face părți ale unui cuptor de topire.
Aplicație în alte industrii
Molibdenul și-a găsit aplicație în industria petrolului. Acolo este folosit ca catalizator capabil să curețe produsele de impuritățile de sulf. Lubrifianții sunt fabricați pe bază de disulfură de aluminiu. Ele stabilizează funcționarea diferitelor dispozitive și protejează suprafețele de solicitările mecanice la temperaturi ridicate. Are un astfel de lubrifiant și proprietăți anticorozive.
La fabricarea vopselelor și lacurilor, unde se folosește molibdenul și oxizii săi, se obțin pigmenți persistenti de tonuri galben-portocalii. Nici sinteza fibrelor artificiale nu funcționează fără această substanță. Pentru a crește conținutul de azot din sol, se folosesc microîngrășăminte, care includ molibden.
Rolul molibdenului în organism
Molibdenul joacă un rol semnificativ în corpul uman. Este implicat în sinteza metabolismului hemoglobinei, azotului și purinelor. Responsabil pentru absorbția fierului și a vitaminei C, este un puternic antioxidant. Oligoelementul are un efect oncoprotector, de întinerire.
Alimentele bogate în molibden sunt leguminoasele și cerealele, legumele cu frunze. Cantitatea necesară de micronutrienți zilnicintră în organism dacă mănânci corect. Lipsa acestuia poate fi completată folosind complexe minerale.
