Molibdenas – kas tai?

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-17 19:00

Nedaug žmonių žino, kad molibdenas yra šeštosios periodinės lentelės grupės cheminis elementas, susijęs su pereinamaisiais metalais. Klasifikavimo struktūroje jis yra šalia chromo ir volframo. Jis išsiskiria sodria pilka spalva ir specifiniu metaliniu blizgesiu. Šis ugniai atsparus elementas plačiai naudojamas metalurgijos pramonėje.

Trumpa atradimų istorija

Iki šių dienų nėra išlikę daug informacijos apie molibdeno atradimą. Taip yra todėl, kad elementas nėra labai paplitęs. Tačiau pirmą kartą jis paminėtas 1778 m., kai analitinė chemija dar nebuvo pasiekusi savo brandos. Pirma, medžiaga buvo išskirta oksido pavidalu.

Nepaisant cheminio elemento atradimo 1778 m., šiuo metu naudojamas pavadinimas yra daug senesnis. Jau viduramžiais jis dažnai buvo minimas kaip švino spalvos mineralai.

Buvimas aplinkoje

Nors molibdenas nėra labai dažnas elementas, jis gana tolygiai pasiskirstęs žemės plutoje. Laisva forma neatsiranda. Mažiausias šio metalo kiekis apima karbonatą irultrabazinės uolienos. Tam tikra medžiagos dalis yra upių ir jūros vandenyje. Viršutiniuose sluoksniuose yra daug mažiau metalo nei gylyje.

Yra dvi pasireiškimo formos:

• sulfidas;
• molibdate.

Jos atrodo kaip mikroskopinės išskyros. Molibdenito kristalizacija vyksta padidėjus rūgštingumui ir esant redukuojančiai aplinkai. Deguonies junginiai dažniausiai susidaro paviršiuje. Kalbant apie pirmines rūdas, jose galima rasti molibdenito kartu su vario, bismutino ir volframito mineralais. Metalo dideli kiekiai randami nuosėdose.

Dideli indėliai Rusijoje

Rusijos Federacijoje molibdenas naudojamas daugelyje veiklos sričių. Šalis turi vieną didžiausių mineralinių išteklių bazę pasaulyje šio metalo gavybai. Pagrindinė įmonių dalis sutelkta pietinėje Sibiro dalyje.

Rusija pagal atsargas nusileidžia tik trims šalims – JAV, Kinijai ir Čilei. Didžiąją naudingųjų iškasenų bazės dalį sudaro atsargų telkiniai, kuriuose yra daugiau nei 87% išžvalgytų išteklių. Tačiau Rusijos telkiniams būdingos ne itin aukštos kokybės rūdos.

Lentelėje rodomi didžiausi indėliai.

Vardas	Regionas
Zhirekenskoe	Čitos regionas
Orekitkanskoe	Buriatija
Sorskoje	Chakassia
Tyrnyauzskoe	Kabardino-Balkaria

Praktinis pritaikymas

Gryna forma molibdenas naudojamas gaminant laidus arba juostas, skirtas atlaikyti aukštą temperatūrą. Tokie gaminiai gali veikti kaip elektrinių orkaičių, elektroninių lempų ar rentgeno vamzdžių kaitinimo elementai.

Įvestas metalas žymiai pagerina plieno eksploatacines savybes. Įvedus jį į kompoziciją, padidėja jų stiprumo savybės ir atsparumas korozijai, o tai būtina gaminant svarbias dalis. Karščiui atsparūs lydiniai dažnai gaminami pridedant molibdeno, kuris taip pat yra atsparus rūgštims.

Junginiai su šiuo metalu aktyviai naudojami gaminant orlaivių ir raketų priekinę dangą. Lydinių pagrindu gaminamos orlaivių korio plokštės ir šiluminiai ekranai. Atsparumas aukštai temperatūrai leidžia naudoti gaminius su molibdeno įvedimu plieno apdirbimui. Daugelis junginių veikia kaip cheminių reakcijų katalizatoriai.

Fizikinės ir cheminės savybės

Molibdenas yra šviesiai pilkas metalas, kurio tūrio centre yra kubinė grotelė. Jo mechanines savybes lemia pačios medžiagos grynumas, taip pat pirminis ir terminis apdorojimas. Fizinės savybės išsamiau aptartos toliau esančioje lentelėje.žemiau.

Parametras	Reikšmė
Lydymosi temperatūra	2610 laipsnių
Šiluminio laidumo indeksas	142W/(mK)
Išgaravimo šiluma	590 kJ/mol
Šlyties modulis	122 GPa
Metalo kietumas	125 HB
Molarinis tūris	9, 4 kub. cm/mol

Įprastomis sąlygomis periodinės lentelės komponentas yra atsparus daugeliui medžiagų. Oksidacijos procesas pradeda vykti aukštesnėje nei 400 laipsnių temperatūroje. Šarminiai tirpalai lėtai veikia molibdeną. Atsparumas drėgmei be aeracijos yra gana didelis.

Junginiai su kitais metalais

Gauto molibdeno lydinių kokybė labai priklauso nuo proporcijos, taip pat nuo naudojamų priemaišų ir pagrindinio komponento gebėjimo sąveikauti su medžiaga. Svarbų vaidmenį atlieka dopingo technologija. Tačiau kai kurių tipų jungtys ekspertams kelia abejonių dėl tinkamumo tolesniam naudojimui.

Molibdenas blogai maišosi su volframu. Įvedus jį, medžiagos atsparumas karščiui žymiai padidėja, tačiau tuo pačiu pablogėja atsparumas deformacijoms. Panašios problemos kyla derinant su kitais metalais, todėl tokiedopingo tipai nebediegiami.

Nepaisant esamų sunkumų, vis tiek pavyko rasti kai kurių junginių, galinčių padidinti šiluminę molibdeno naudojimo ribą. Tuo pačiu metu plastiškumas, atsparumas deformacijai ir kitos charakteristikos yra vienodo lygio.

Prekės ženklai pramonėje

Gamybos procese medžiaga naudojama ne tik gryna forma, bet ir pridedant priemaišų. Toliau pateikiamos pramonėje paplitusios molibdeno rūšys.

Pavadinimas	Aprašymas
MCHVP	Tai grynas metalas, pagamintas vakuuminio lydymosi technologija.
CM	Medžiagos sudėtyje yra specializuotų priedų. Paprastai titanas arba cirkonis.
MCH	Molibdeno kiekis yra 99,96 proc. Likusi dalis gaunama iš priedų.
MK	Netauriajame metale yra silicio dioksido priedų, kurie pagerina atsparumą rūgštims.
MPH	Gryno molibdeno rūšis, bet su dideliu priemaišų kiekiu. Jų sudėtis ne didesnė kaip 0,08 proc.

Gavimo procesas

Molibdeno gamybai ruošiama rūda, apimanti iki 50 procentų pagrindinės medžiagos, didelis kiekis sieros, nedidelė koncentracijasilicis ir kiti komponentai. Jis kūrenamas 570–600 laipsnių temperatūroje specialiose krosnyse. Po terminio poveikio susidaro koncentratas, kuriame yra molibdeno oksido su priemaišomis.

Yra du būdai gauti masę be pašalinių medžiagų:

1. Cheminio pobūdžio nuoseklaus poveikio metodas. Naudojant amoniakinį vandenį, susidaręs pelenas virsta skysta būsena. Iš gauto tirpalo pašalinamos pašalinės priemaišos. Po apdorojimo jų skaičius neturėtų viršyti 0,05 proc.
2. Sublimacijos būdu, kuris yra kieto junginio pavertimo dujine būsena procesas. Naudojant šią parinktį skystoji fazė apeinama.

Molibdeno oksidas, išvalytas nuo priemaišų, apdorojamas vamzdžių krosnyse naudojant vandenilį. Dėl to gaunami milteliai, kurie, lydant ir įvedant specialias medžiagas, tiesiogiai paverčiami metalu. Ruošinių forma priklausys nuo naudojamos gamybos technologijos.

Pagaminti molibdeno gaminiai

Dažniausias gaminių tipas yra strypai. Jie gali būti naudojami ne tik savarankiškai, bet ir yra vielos gamybos pagrindas. Molibdeno strypai, kurių kvadratinė dalis ne didesnė kaip 40 mm, naudojami kaip žaliava gaminiams gaminti.

Strypų gavimo procese atliekamas rotacinis kalimas, kuris vyksta keliais etapais. Kiekviename etape gaminami tam tikro skerspjūvio strypai. Kalimo sąlygos skiriasi priklausomai nuo gaunamo ruošinio skersmens. Technologijos trūkumai apima gamybos proceso sudėtingumą.

Molibdenas taip pat naudojamas specialiai vielai gaminti. Gamintojai jį formuoja iš tinkamai paruoštų strypų, kurių skersmuo ne didesnis kaip 3 mm. Naudojant šią sekciją gaminiai lengvai suvyniojami ant ritės, kad būtų galima toliau gaminti vielą.

Gamybos procese naudojamas broach metodas, kurį sudaro keturi pagrindiniai etapai. Viela galiausiai įgyja galutinį skersmenį, kuris buvo nustatytas iš anksto. Temperatūros režimas gamybos proceso metu gali svyruoti nuo 300 iki 700 laipsnių.

Po tempimo viela nuvaloma atkaitinant vandenilio aplinkoje. Šiuo atveju temperatūra siekia 1300-1400 laipsnių. Kartais valymas atliekamas elektrolitiniu marinavimu naudojant azotą.

Molibdenas gali būti pagamintas į vientisus lakštus ir juosteles. Juos galima gauti kalimo ir valcavimo būdu. Gamyboje naudojami pneumatiniai plaktukai ir dviejų ritinių malūnai. Gautos juostos storis po karštojo valcavimo priklauso nuo originalios plokštės skerspjūvio.

Pagaminus molibdeno juostelės yra valomos cheminiu būdu. Jie patalpinami į specialią veikliųjų medžiagų aplinką. Tada š altasis valcavimas atliekamas normalioje temperatūroje. Paskutiniame etape juostos vėl valomos ir, jei reikia, poliruojamos.

Yra metalo gaminių gamybos standartai nuomolibdenas. GOST 18905-73 nustato vielos gamybos reikalavimus. Tai atspindi masės ir skersmens leistinus nuokrypius.

Molibdeno gamintojai Rusijoje

Skarn, atsargos ir venų telkiniai daugiausia kuriami Rusijos Federacijos teritorijoje. Kokybės požiūriu kasama rūda nėra daug prastesnė už užsienio žaliavas, tačiau ji vis tiek turi tam tikrų su struktūra susijusių savybių.

Rusijoje didžiausios molibdeno gamintojos yra dvi įmonės:

• Sorsky GOK LLC.
• JSC Zhirekensky GOK.

Išvardytos įmonės gamina iki 95 procentų vidaus metalo produkcijos.

Apibendrinant apie elemento vaidmenį žmogaus organizmui

Molibdenas veikia kaip svarbi medžiaga, būtina normaliam žmonių funkcionavimui. Jis randamas daugelyje organų ir kaulų. Kasdienis cheminio elemento poreikis yra vidutiniškai 70-300 mcg. Dėl jo trūkumo šie rodikliai didėja.

Molibdenas dalyvauja medžiagų apykaitoje, taip pat organizmo valymo nuo aldehidų, rūgščių ir kitų junginių procese. Tai skatina geležies panaudojimą, leidžiančią greitai pašalinti įvairių apsinuodijimų pasekmes. Mikroelementas efektyviai valo organizmą nuo toksinių medžiagų.

Tyrimai parodė, kad molibdenas malšina skausmą sergant artritu ir kitomis ligomis, teigiamai veikia sergant astma, mažina vėžio rizikąžarnynas ir skrandis. Daugiausia medžiagos yra lapinėse daržovėse, grikiuose, miežiuose, kepenyse, kiaušiniuose, piene, agrastuose ir juoduosiuose serbentuose.