Kemi er grundlaget for vores liv. Alle husholdningsartikler består af sammensætninger af grundstofferne i det periodiske system. Hvert minut i den menneskelige krop er der komplekse transformationer, hvor kemikalier er involveret. Denne artikel vil tale om et sådant metal som molybdæn: hvor det bruges, dets egenskaber og rolle i den menneskelige krop.
Dybt i historien
Mineraler indeholdende molybdæn var kendt i det antikke Grækenland. Disse naturlige forbindelser havde en struktur svarende til grafit. Derfor blev de ofte brugt sammen med det til at skabe leads. Molybdenit MoS₂ havde en grågrøn farvetone, når den blev skrevet på papir. For sin karakteristiske glans fik den navnet molybdaena - "som bly."
Karl Wilhelm Scheele foretog forskning, takket være hvilken han syntetiserede MoO₃-trioxid, men på grund af manglen på en passende ovn kunne han ikke isolere metallet i dets rene form. Det lykkedes Jöns Jakob Berzelius at opnå molybdæn i 1817 vedoxidreduktion ikke med kulstof, men med brint. Det syntetiserede kemiske element blev omhyggeligt undersøgt og beskrevet i videnskabsmandens værker.
Fysiske egenskaber
Hvad er molybdæn? Det er et lysegråt metal, der i sin rene form er modstandsdygtigt over for oxidation (under normale forhold). Med en stigning i temperaturen til 400-600 grader falder denne evne, og der dannes MoO₃-trioxid.
Molybdæn er sejt og formbart, let stemplet. Metaldensitet 10,2 g/cm3, smeltepunkt 2620 ⁰С, kogepunkt - 4800 ⁰С. Fra disse indikatorer kan det ses, at det er ret ildfast. Tilstedeværelsen af kulstof, nitrogen eller svovl forurenende stoffer påvirker de fysiske egenskaber, især bliver stoffet skørt og skørt. Molybdæn er paramagnetisk. Med stigende temperatur øges dens styrke betydeligt.
Naturlige molybdænforbindelser, opnår
Du skal vide, at molybdæn ikke forekommer i sin rene form, det er kun til stede i naturen i forbindelser med andre grundstoffer. Det omtrentlige indhold af metal i jordskorpen er 3∙10-4%. Der er omkring 15 mineraler, hvoraf de mest almindelige er:
- disulfid MoS2 – molybdenit;
- CaMoO4 – powellite;
- PbMoO4 – wulfenite.
De vigtigste aflejringer af disse forbindelser er nært beslægtede med nedbørsprocesserne i hydrotermiske åbninger.
Molybdændisulfid udvindes til industrielle formål. Dens anvendelse til at opnå rent metal er megetvigtig. Dette sker ved hjælp af malmfornyelse ved flotation. Sådan opnås et kraftfoder, som efterfølgende brændes.
2MoS2+7O2=2MoO3+4SO 2
Det isolerede oxid renses og reduceres med en tør strøm af brint ved en temperatur på 700 grader. Reaktionsproduktet er molybdænpulver. I fremtiden kan det bruges i sin rene form eller som materiale til fremstilling af valsede og stemplede produkter.
Produktion af legeret stål
Jernmetallurgi bruger molybdænpulver. Hvor anvendes det? Til legering af stål og støbejern. Tilføjelsen af dette element til sammensætningen af legeringer forbedrer deres kvalitet betydeligt. Elasticitet, slidstyrke, slagfasthed øges. Omkring 0,5 % molybdæn tilsættes til konstruktionsstål, på grund af dette bliver deres struktur finkornet og mere ensartet, og slutprodukternes skørhed falder.
Tilsætning af andre stoffer gør det muligt at opnå specielle sammensætninger, der er meget udbredt i forskellige industrier. Legeringer, som omfatter kobolt og nikkel (50-60%), samt krom (ca. 20-28%), legeres ved tilsætning af molybdæn. Hvor bruges dette materiale? Svaret ligger i dens specielle egenskaber - høj varmebestandighed. Det bruges til fremstilling af fly- og missilhuddele.
Anvendelse af molybdænlegeringer
Når niobium, titanium og andre tunge metaller tilsættes molybdæn, øges varmebestandighedenlegeringer. En sådan sammensætning kan bruges til at skabe dele til gasturbiner og forbrændingskamre i raketvidenskab.
I legeringer med et højt indhold af molybdæn (17-28%) øges korrosionsbestandigheden. De er ikke engang bange for interaktion med nogen syre (undtagen flussyre).
Molybdæns ildfaste egenskaber og dets anvendelse til fremstilling af specielle rør er af stor betydning inden for atomenergi. Sådanne produkter er i stand til at modstå eksponering for smeltet lithium. Det fungerer som kølemiddel i uraniumreaktorer. Derudover har molybdæn selv, i form af Mo-99 isotopen, fundet anvendelse som en indikator i atomindustrien.
På grund af molybdæns infusionsevne bruges molybdæn til at skabe forme til støbning af dele af kobber, aluminium og zink. Metallets høje styrke giver mulighed for processer under højt tryk.
Rulning og stempling, anvendelse
Fra emner opnået ved at smelte pulver skabes valsede produkter - stænger og tråd. De består af et rent metal kaldet molybdæn. Hvor bruges dette produkt? Det bruges oftest til fremstilling af termoelementer, som bruges til at måle temperaturer over 2000 ⁰C. Kroge og kerner til at vikle en wolframglødetråd i en glødelampe er også lavet af molybdæntråd. Katodeledninger og fokuseringselektroder i røntgenrør og generatorlamper skal være pålidelige og opfylde kravene til høj metalildfasthed. Valset molybdæn er fremragende til disse formål.
Stænger og tallerkeneranvendes i stedet for elektroder i højtemperatursmelteovne. De skal være i et særligt miljø bestående af argon, brint eller vakuum. På grund af det faktum, at molybdæn ikke indgår i kemiske reaktioner med glas, bruges det til at lave dele af en smelteovn.
Anvendelse i andre brancher
Molybdæn har fundet anvendelse i olieindustrien. Der bruges det som en katalysator, der er i stand til at rense produkter fra svovlurenheder. Smøremidler er lavet på basis af aluminiumdisulfid. De stabiliserer driften af forskellige enheder og beskytter overflader mod mekanisk belastning ved høje temperaturer. Det har sådan et smøremiddel og anti-korrosionsegenskaber.
Ved fremstilling af maling og lak, hvor der anvendes molybdæn og dets oxider, opnås vedvarende pigmenter af gul-orange toner. Syntesen af kunstige fibre fungerer heller ikke uden dette stof. For at øge kvælstofindholdet i jorden bruges mikrogødning, som omfatter molybdæn.
Molybdæns rolle i kroppen
Molybdæn spiller en væsentlig rolle i den menneskelige krop. Det er involveret i syntesen af hæmoglobin, nitrogen og purin metabolisme. Ansvarlig for optagelsen af jern og C-vitamin er en kraftig antioxidant. Sporelementet har en onkobeskyttende, foryngende effekt.
Fødevarer rige på molybdæn er bælgfrugter og korn, bladgrøntsager. Den nødvendige mængde mikronæringsstof dagligtkommer ind i kroppen, hvis du spiser rigtigt. Dens mangel kan genopbygges ved hjælp af mineralske komplekser.
