Molibden - kaj je to?

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-17 19:07

Malo ljudi ve, da je molibden kemični element šeste skupine periodnega sistema, povezan s prehodnimi kovinami. V klasifikacijski strukturi je poleg kroma in volframa. Odlikuje ga bogata siva barva in specifičen kovinski lesk. Ta ognjevzdržni element je našel široko uporabo v metalurški industriji.

Kratka zgodovina odkritja

O odkritju molibdena do danes ni preživelo veliko informacij. To je zato, ker element ni zelo pogost. Vendar pa je bila prvič omenjena leta 1778, ko analitična kemija še ni dosegla svoje zrelosti. Najprej je bila snov izolirana v obliki oksida.

Kljub odkritju kemičnega elementa leta 1778 je trenutno uporabljeno ime veliko prej. Za minerale svinčene barve so ga pogosto omenjali že v srednjem veku.

Prisotnost v okolju

Čeprav molibden ni zelo pogost element, je razmeroma enakomerno razporejen v zemeljski skorji. Ne pojavlja se v prosti obliki. Najmanjša količina te kovine vključuje karbonat inultrabazične kamnine. Določen delež snovi je v rečni in morski vodi. V zgornjih plasteh je veliko manj kovine kot v globini.

Obstajata dve obliki pojava:

• sulfid;
• molybdate.

Pojavijo se kot mikroskopski izločki. Kristalizacija molibdenita se pojavi s povečano kislostjo in prisotnostjo reducirajočega okolja. Na površini se običajno tvorijo kisikove spojine. Kar zadeva primarne rude, lahko v njih najdemo molibdenit skupaj z minerali bakra, bizmutina in volframita. Kovina se nahaja v velikih količinah v usedlinah.

Velike vloge v Rusiji

V Ruski federaciji se molibden uporablja na številnih področjih dejavnosti. Država ima eno največjih baz mineralnih surovin na svetu za pridobivanje te kovine. Glavni delež podjetij je koncentriran v južnem delu Sibirije.

Po rezervah je Rusija druga za tremi državami - ZDA, Kitajsko in Čilom. Glavni del baze mineralnih surovin predstavljajo zaloge, ki vsebujejo več kot 87 % raziskanih virov. Za ruska nahajališča pa so značilne ne zelo kakovostne rude.

Tabela prikazuje največje vloge.

ime	regija
Zhirekenskoe	Regija Chita
Orekitkanskoe	Buryatia
Sorskoye	Kakasija
Tyrnyauzskoe	Kabardino-Balkaria

Praktična uporaba

V svoji čisti obliki se molibden uporablja pri proizvodnji žic ali trakov, ki so zasnovani tako, da prenesejo visoke temperature. Takšni izdelki lahko delujejo kot grelni elementi za električne pečice, elektronske svetilke ali rentgenske cevi.

Uvedena kovina bistveno izboljša zmogljivost jekel. Po vnosu v sestavo se povečajo njihove trdnostne lastnosti in odpornost proti koroziji, kar je potrebno pri izdelavi pomembnih delov. Toplotno odporne zlitine se pogosto proizvajajo z dodatkom molibdena, ki so tudi odporne na kisline.

Spojine s to kovino se aktivno uporabljajo pri izdelavi sprednje kože letal in raket. Na osnovi zlitin izdelujejo satjaste plošče letal in toplotne zaslone. Odpornost na visoke temperature omogoča uporabo izdelkov z vnosom molibdena za predelavo jekel. Številne spojine delujejo kot katalizatorji kemičnih reakcij.

fizikalne in kemijske lastnosti

Molibden je svetlo siva kovina s kubično rešetko s središčem prostornine. Njegove mehanske lastnosti določajo čistost samega materiala, pa tudi predobdelava in toplotna obdelava. Fizikalne lastnosti so podrobneje obravnavane v spodnji tabeli.spodaj.

Parameter	pomen
Tališče	2610 stopinj
indeks toplotne prevodnosti	142W/(mK)
toplota izhlapevanja	590 kJ/mol
strižni modul	122 GPa
Trdota kovine	125 HB
Molarni volumen	9, 4 cu. cm/mol

V normalnih pogojih je komponenta periodnega sistema odporna na številne snovi. Proces oksidacije se začne pri temperaturah nad 400 stopinj. Alkalne raztopine počasi vplivajo na molibden. Odpornost na vlago brez prezračevanja je precej visoka.

Spojine z drugimi kovinami

Kakovost nastalih molibdenovih zlitin je v veliki meri odvisna od deleža, pa tudi od sposobnosti uporabljenih nečistoč in osnovne komponente za interakcijo s snovjo. Dopinška tehnologija igra pomembno vlogo. Vendar pa nekatere vrste povezav med strokovnjaki vzbujajo dvome glede primernosti za nadaljnjo uporabo.

Molibden se ne meša dobro z volframom. Z njegovo uvedbo se toplotna odpornost materiala znatno poveča, hkrati pa se odpornost proti deformaciji poslabša. Podobne težave nastanejo pri kombinacijah z drugimi kovinami, torej takšnivrste dopinga se ne izvajajo več.

Kljub obstoječim težavam je bilo še vedno mogoče najti nekaj spojin, ki lahko povečajo toplotni prag za uporabo molibdena. Hkrati so plastičnost, odpornost na deformacije in druge lastnosti na enaki ravni.

Blagovne znamke v industriji

Proizvodni proces vključuje uporabo materiala ne le v njegovi čisti obliki, temveč tudi z dodatkom nečistoč. Spodaj so vrste molibdena, ki so pogoste v industriji.

Oznaka	Opis
MCHVP	Je čista kovina, proizvedena s tehnologijo vakuumskega taljenja.
CM	Sestava materiala vsebuje specializirane dodatke. Običajno titan ali cirkonij.
MCH	Vsebnost molibdena je 99,96 odstotkov. Ostalo prihaja iz dodatkov.
MK	Osnovna kovina vsebuje dodatke silicijevega dioksida za izboljšanje odpornosti na kisline.
MPH	Neke vrste čisti molibden, vendar z visoko vsebnostjo nečistoč. Njihova sestava ni večja od 0,08 odstotka.

prejemni postopek

Za proizvodnjo molibdena se pripravlja ruda, ki vključuje do 50 odstotkov glavne snovi, znatno količino žvepla, majhno koncentracijosilicij in druge komponente. Žga se pri temperaturi od 570 do 600 stopinj v posebnih pečeh. Po toplotni izpostavljenosti nastane koncentrat, ki vsebuje molibdenov oksid z nečistočami.

Obstajata dva načina za pridobitev mase brez tujkov:

1. Metoda zaporednih učinkov kemične narave. Pri uporabi amonijakove vode nastali pepel preide v tekoče stanje. Iz nastale raztopine odstranimo tuje nečistoče. Po obdelavi njihovo število ne sme presegati 0,05 odstotka.
2. S sublimacijo, ki je proces pretvorbe trdne spojine v plinasto stanje. S to možnostjo se tekoča faza obide.

Molibdenov oksid, očiščen iz nečistoč, se v cevnih pečeh obdeluje s pomočjo vodika. Kot rezultat dobimo prah, ki se s taljenjem in vnosom posebnih snovi pretvori neposredno v kovino. Oblika praznih delov bo odvisna od uporabljene proizvodne tehnologije.

Izdelki iz molibdena

Najpogostejša vrsta izdelkov so palice. Ne morejo se uporabljati samo samostojno, ampak služijo tudi kot osnova za proizvodnjo žice. Molibdenske palice s kvadratnim prerezom največ 40 mm delujejo kot surovina za izdelavo izdelkov.

V procesu pridobivanja palic se izvaja rotacijsko kovanje, ki poteka v več fazah. Na vsaki stopnji se izdelajo palice s posebnim prerezom. Pogoji kovanja se razlikujejo glede na premer vhodne gredice. Pomanjkljivosti tehnologije vključujejo zapletenost proizvodnega procesa.

Molibden se uporablja tudi za izdelavo posebne žice. Proizvajalci ga oblikujejo iz pravilno pripravljenih palic, katerih premer ne presega 3 mm. S tem razdelkom se izdelki enostavno navijejo na tuljavo za nadaljnjo proizvodnjo žice.

V proizvodnem procesu se uporablja metoda raztezanja, ki vključuje štiri glavne faze. Žica sčasoma dobi končni premer, ki je bil nastavljen vnaprej. Temperaturni režim med proizvodnim procesom se lahko giblje od 300 do 700 stopinj.

Po vlečenju se žica očisti z žarjenjem v vodikovem okolju. V tem primeru temperatura doseže 1300-1400 stopinj. Včasih se čiščenje izvede z elektrolitskim luženjem z dušikom.

Molibden je mogoče izdelati v trdne plošče in trakove. Dobimo jih s kovanjem in valjanjem. V proizvodnji se uporabljajo pnevmatska kladiva in dvovaljni mlini. Debelina nastalega traku po vročem valjanju je odvisna od prečnega prereza prvotne plošče.

Po izdelavi se trakovi molibdena kemično očistijo. Postavljeni so v posebno okolje aktivnih snovi. Nato se hladno valjanje izvede pri normalni temperaturi. Na zadnji stopnji se trakovi ponovno očistijo in po potrebi polirajo.

Obstajajo proizvodni standardi za kovinske izdelke izmolibden. GOST 18905-73 določa zahteve za proizvodnjo žice. Odraža tolerance za maso in premer.

proizvajalci molibdena v Rusiji

Skarn, stockwork in vene depoziti se razvijajo predvsem na ozemlju Ruske federacije. Po kakovosti izkopana ruda ni veliko slabša od tujih surovin, vendar ima še vedno določene značilnosti, povezane s strukturo.

V Rusiji sta največja proizvajalca molibdena dve podjetji:

• Sorsky GOK LLC.
• JSC Zhirekensky GOK.

Navedena podjetja zagotavljajo do 95 odstotkov domače proizvodnje kovin.

Za zaključek o vlogi elementa za človeško telo

Molibden deluje kot pomembna snov, potrebna za normalno delovanje ljudi. Najdemo ga v številnih organih in kosteh. Dnevna potreba po kemičnem elementu je v povprečju 70-300 mcg. Z njegovo pomanjkljivostjo se ti kazalniki povečajo.

Molibden sodeluje pri presnovi, pa tudi v procesu čiščenja telesa aldehidov, kislin in drugih spojin. Spodbuja uporabo železa, kar vam omogoča hitro odpravo posledic različnih vrst zastrupitve. Element v sledovih učinkovito očisti telo strupenih snovi.

Študije so pokazale, da molibden lajša bolečine pri artritisu in drugih boleznih, pozitivno vpliva ob prisotnosti astme, zmanjšuje tveganje za nastanek raka pričrevesje in želodec. Največ snovi najdemo v listnati zelenjavi, ajdi, ječmenu, jetrih, jajcih, mleku, kosmuljah in črnem ribezu.