A molibdén sűrűsége, fizikai és mechanikai tulajdonságai, vegyületek, alkalmazás

A molibdén fém neve köteles a molibdén-diszulfidnak az ólomérc-galénával való külső hasonlóságára (a görög nevű ólom a molibdóz).

Elem felfedezési előzményei

Európában a középkorban a molibdént három különböző összetételűnek nevezték, de az ásványi - galena (pbs), molibdén (MoS) színe és szerkezete szinte hasonló.₂) és grafit (C). Egyébként az ásványi "molibdén fényt" (a molibdén másik neve) a ceruzák ólomaként használták, amelyek egy zöldes-szürke jelet hagytak a lapon.

A fém molibdén születési helye, 42 elemMendeleev rendszeres rendszerét Svédországnak tekintik. 1758-ban egy kémikus és egy ásványvizsgáló az országból, a nikkel felfedezője, Axel Kronstedt azt javasolta, hogy a fent felsorolt ​​ásványi anyagok teljesen más jellegűek. Két évtizeddel később Cheping gyógyszerésze, Karl Scheele, fehér színű csapadékként molibdinsavat kapott, molibdén koncentrált salétromsavban történő forralásával. A tudós intuitívan megértette, hogy ha kalcinált molibdinsavat szénnel, lehetséges a fém izolálása. Megfelelő kemence nélkül mintákat küldött Gyelm Péternek, aki 1782-ben egy új fémből állt, nagy számú karbid szennyeződéssel. A kollégák a "molibdén" elemet (a periodikus táblázat képlete Mo).

A svéd Tudományos Akadémia elnöke, Jens Berzelius csak 1817-ben kapta meg viszonylag tiszta fémét.

Egy egyszerű anyag jellemzői

A megszerzés módja nagy hatással vana molibdén fizikai tulajdonságai és megjelenése. A szinterelés előtt a porfémek, a tuskók és a fokozat sötétkék. A készen hengerelt termékek palettája sokkal gazdagabb - szinte fekete és világos ezüst között. A molibdén sűrűsége - 10,28 t / m³. A fém 2623tsС hőmérsékleten olvad4639˚С - forral. Abszolút tiszta molibdénnek figyelemre méltó alakíthatósága és rugalmassága garantálja a könnyű gördülést és a bélyegzést. A 12 mm-es átmérőjű tuskót még szobahőmérsékleten is dupla csomóba lehet kötni, vagy vékony fóliába hengerelni. A fém jó elektromos vezetőképességgel rendelkezik. A szennyeződések jelenléte növeli a keménységet és a törékenységet, és nagymértékben meghatározza a molibdén mechanikai tulajdonságait.

A legfontosabb vegyületek

Az összetett anyagok összetételében az elem megnyilvánulváltozó mértékű oxidáció +2-ről a legmagasabbra (az utóbbi vegyületek a legstabilabbak), amely meghatározza a molibdén kémiai tulajdonságait. Ezt a fémet oxigénnel és halogénekkel jellemzett vegyületek jellemzik (MoO₃, MoCl5) és molibdátok (molibdinsav sói). Az oxidációs reakciók csak magas hőmérsékleten (600 ° C-on) lehetségesek. A további növekedés hatására a molibdén kölcsönhatásba lép a szénnel, a foszforral, a kénnel. Jól oldódik nitrogén- vagy fűtött kénsavban.

Foszforsav, arzén, bór és szilíciumsavak képezik komplex vegyületeket molibdénnel. A legismertebb és legelterjedtebb só az ammónium-foszfomolibdát. A molibdént tartalmazó anyagok széles színpalettával és számos árnyalattal rendelkeznek.

Molibdénérc dúsító technológia

Az abszolút tiszta molibdén ipari termelését csak 2007 - ben tudták elsajátítani XX. A molibdénérc kémiai feldolgozását megelőzi a dúsítás: az aprítás és a golyósmalmok őrlése után a fő módszer öt vagy hatszoros flotáció. Az eredmény a molibdén-diszulfid nagy koncentrációja (legfeljebb 95%) az alapanyagban.

A következő és legfontosabb szakasz a pörkölés. Itt a víz, a kén, a flotációs szerek és a molibdén-diszulfid nemkívánatos szennyeződése trioxiddá oxidálódik. A további tisztítás többféleképpen lehetséges, de a következők a legnépszerűbbek:

• ammónia módszer, amelyben a molibdén-vegyületek teljesen feloldódnak, és a szennyeződéseket eltávolítjuk;
• szublimáció 900 és 1100 ° C közötti hőmérsékleten ? C. Eredmény - MoO koncentráció₃ 90-95% -ra emelkedik.

Fém molibdén ipari termelése

A tisztított molibdén-trioxidon keresztül áramlika hidrogén (laboratóriumokban, szén- vagy szén-tartalmú gázok, alumínium és szilícium) gyakran használatos a fémpor csökkentésére. Az eljárás speciális cső kemencékben történik, fokozatosan 500 és 1000 ˚ közötti hőmérséklet-emelkedéssel.

A kompakt fém molibdén gyártásának technológiai lánca a következőket tartalmazza:

• Megnyomása. Az eljárás 300 MPa nyomáson lévő acélformákban történik. A kötő komponens egy glicerin alkoholos oldata. A munkadarabok (személyzet) maximális keresztmetszete nem haladja meg a 16 cm-t², és hossza - 600 cm. A préselés a munkakamrákban történik, ahol a folyadékot nagy nyomás alatt injektáljuk.
• Szinterezés. Két szakaszban fordul elő. Az első - alacsony hőmérsékletű, 30-180 perces időtartamú (a munkadarab méretétől függően) mohó kemencékben, 1200 ° C hőmérsékletű hidrogén atmoszférában történik. A második fázisban (hegesztés) a tuskót az olvadásponthoz (2400-2500 ° C) közel álló hőmérsékletre melegítjük. Ennek eredményeképpen a porozitás csökken és a molibdén sűrűsége nő.

Az indukciós, elektronsugaras vagy ívkályhákban legfeljebb 3 tonna nagyméretű tuskók vannak szinterelve. Befejezi a szinterelt termékek megmunkálásának folyamatát.

A leggazdagabb betétek

A molibdén ritka elem a földön.a kéreg és az univerzum egészében. A természetben létező két tucat ásványi anyag közül csak a molibdén rendelkezik jelentős ipari értékkel (MGS)₂). Erőforrásai nem végtelenek, és technológiákat fejlesztettek ki a fémek kivonására a povellitokból, a molibdátokból. Az ércek ásványi összetételétől és alakjától függően a lerakódásokat vénákra, vénákra bontva és skarnokra osztjuk.

Világszerte bizonyított elemtartalékok19 millió tonna, Kínában csaknem fele. 1924 óta a legnagyobb molibdén betétet a Climax-bánya (USA, Colorado) tekintik, átlagosan 0,4% -kal. Gyakran a molibdénércek kivonását a réz és a volfrám bányászatával egyidejűleg végzik.

Oroszországban a molibdén tartalékok 360 ezer tonna. A 10 felfedezett betét közül csak 7-et ipari szinten fejlesztettek ki:

• Sora és Agaskyr (Khakassia);
• Bugdainsky és Zhireken (Kelet-Transbaikalia);
• Orekitkanskoe (Buryatia);
• Labash (Karélia);
• Tyrnyauz (Észak-Kaukázus).

A bányászat nyílt és zárt módon történik.

A szamuráj kardjai rejtélye

Több évszázada európaiA fegyvermesterek és a tudósok a második évezred elején az ősi japán kardok élességének és erejének rejtélyén harcoltak, sikertelenül próbálták ugyanazt a kiváló minőségű éles fegyvert készíteni. Csak a végén A japán acél molibdén szennyeződésekben található XΙX század sikerült megoldania ezt a rejtélyt.

Első alkalommal 1891-ben kezdődött a molibdén ipari felhasználása az acél minőségének javítására (keménység és keménység). Schneider & Co Franciaországból.

A molibdén fejlődésének jelentős ösztönzőjeaz első világháború a kohászat. Jelentős, hogy az angol-francia tartályok frontális páncélzatának vastagsága, amelyet ugyanolyan kaliberű német kagylók könnyítenek meg, 75 mm-ről 25 mm-re csökkent, a páncéllemezek acéljára 1,5-2% molibdén hozzáadásával. Ugyanakkor jelentősen megnövelte a gép erejét.

Molibdén alkalmazás

A teljes ipari felhasználás több mint 80% -amolibdén a vas-kohászat számára. Enélkül a hőálló öntöttvas, szerkezeti és szerszámacélok gyártása elképzelhetetlen. Az elem egy súlyrésze javítja az acél minőségét, amely két súlyú volfrám-résznek felel meg. Mivel a molibdén sűrűsége kétszer kisebb, az ötvözetei jelentősen meghaladják a volfrám minőségét 1370 ° C alatti üzemi hőmérsékleten. A molibdén acélok jobban cementálódnak.

A molibdén rádióelektronikában van,vegyi és festékipar. A gépgyártásban hőálló anyagként használják. A mezőgazdaságban az elemvegyületek gyenge oldatai jelentősen javítják a növények tápanyagok emészthetőségét. Ne feledje, hogy nagy dózisban a molibdénnek toxikus hatása van az élő és növényi szervezetekre, és negatív hatással van a környezetre.

Biológiai jelentőség

Az emberek és állatok étrendjében molibdén -egyik legfontosabb nyomelem. Aktív biológiai forma - molibdén koenzim - (Moco) formájában szükséges az élő szövetekben a katabolikus folyamatok megvalósításához.

Nagyon ígéretesek a tanulmányoka rákellenes molibdén aktivitás területén. Az emésztőrendszer rákos megbetegedése a Lin Xian (Honan tartomány, Kína) népességében jelentősen csökkent a molibdént tartalmazó ásványi műtrágyák alkalmazása után.

Ritka esetekben az elemelem hiánya emberbena szervezet diszorientálódhat az űrben, agyi hibákban, mentális rendellenességekben és más súlyos idegrendszeri betegségekben. A molibdén napi adagja 100 és 300 mikrogramm közötti. Ha 5-15 mg-ra növeli elkerülhetetlenül mérgező mérgezését, 50 mg-ig halálos kimenetelű. A molibdénben gazdag a zöldségfélék, a gabonafélék, a hüvelyesek és a bogyók (fekete ribizli, egres), tejtermékek, tojás, máj és vesék.

Környezeti szempontok

A molibdén biológiai jellemzőifokozzák az ércanyag hulladékok feldolgozásának ártalmatlanítására vonatkozó követelményeket, a vállalatok technológiai folyamatainak szigorú betartását, hogy megakadályozzák a dolgozó személyzet és a természet egészségére gyakorolt ​​negatív hatást.

Minden intézkedést meg kell adni, kivéve aa feldolgozott termékek talajvízbe történő bejutását. Figyelembe kell venni, hogy a növényeknek rendelkezniük kell a molibdén asszimilációjával és felhalmozódásával, ezért a hajtásokban és a levelekben lévő tartalma meghaladhatja a megengedett koncentrációkat. Ez a zöld tömeg veszélyes lehet az állatokra. A sziklák szél által történő elterjedésének megakadályozása érdekében a lerakók földréteggel vannak borítva.

A globális molibdénpiac trendjei

A globális globális pénzügyi kezdetekkelválság, a globális molibdénfogyasztás 9% -kal csökkent. A kivétel Kína volt, ahol 5% -ra nő. A fogyasztói kereslet 2009-es hirtelen csökkenésére adott válasz a termelési volumen csökkenése volt. A korábbi teljesítményszintet csak négy év után lehetett elérni, 2014-ben pedig maximum 245 ezer tonna volt. Kína továbbra is a molibdén és termékei fő fogyasztója és termelője.

A molibdén sűrűsége és elképesztő tulajdonságaiaz acél és az ötvözetek számára elengedhetetlen a szerkezetekben, amelyek kis súlyú, nagy szilárdságú és korrózióállóságot igényelnek. Az atomerőművek, egyéb energia- és ipari létesítmények számának növekedése, az új olaj- és gázmezők fejlesztése a Távol-Észak és a Poláris régió szigorú körülményeiben elkerülhetetlenül a molibdén és származékai iránti kereslet növekedéséhez vezet.

</ p>>