Химия – өміріміздің негізі. Барлық тұрмыстық заттар периодтық жүйе элементтерінің қосылыстарынан тұрады. Адам ағзасында әр минут сайын химиялық заттар қатысатын күрделі өзгерістер болады. Бұл мақалада молибден сияқты метал туралы айтылады: ол қайда қолданылады, оның қасиеттері мен адам ағзасындағы рөлі.
Тарих тереңінде
Құрамында молибден бар минералдар ежелгі Грецияда белгілі болған. Бұл табиғи қосылыстар графитке ұқсас құрылымға ие болды. Сондықтан олар жетекшілерді жасау үшін онымен бірге жиі пайдаланылды. Молибденит MoS₂ қағазға жазғанда сұр-жасыл реңкке ие болды. Өзіне тән жылтырлығы үшін оған молибдаена атауы берілді - «қорғасын сияқты».
Карл Вильгельм Шееле зерттеу жүргізді, соның арқасында ол MoO₃ триоксидін синтездеді, бірақ сәйкес пештің болмауына байланысты металды таза күйінде бөліп ала алмады. Йонс Якоб Берцелиус 1817 жылы молибденді алды.оксидті көміртегімен емес, сутегімен қалпына келтіру. Синтезделген химиялық элемент мұқият зерттеліп, ғалым еңбектерінде сипатталған.
Физикалық қасиеттері
Молибден дегеніміз не? Бұл таза күйінде тотығуға төзімді (қалыпты жағдайда) ашық сұр металл. Температура 400-600 градусқа дейін жоғарылағанда бұл қабілет төмендеп, MoO₃ триоксиді түзіледі.
Молибден иілгіш және иілгіш, оңай штампталады. Металл тығыздығы 10,2 г/см3, балқу температурасы 2620 ⁰С, қайнау температурасы - 4800 ⁰С. Бұл көрсеткіштерден оның өте төзімді екенін көруге болады. Көміртекті, азотты немесе күкіртті ластаушы заттардың болуы физикалық қасиеттерге әсер етеді, атап айтқанда, зат сынғыш және сынғыш болады. Молибден - парамагниттік. Температура жоғарылаған сайын оның күші айтарлықтай артады.
Табиғи молибден қосылыстары,
алу
Молибден таза күйінде болмайтынын, табиғатта тек басқа элементтермен қосылыстарда болатынын білу керек. Жер қыртысындағы металдың шамамен мөлшері 3∙10-4%. 15-ке жуық минерал бар, олардың ішінде ең көп таралғандары:
- дисульфид MoS2 – молибденит;
- CaMoO4 – повеллит;
- PbMoO4 – вульфенит.
Бұл қосылыстардың негізгі шөгінділері гидротермиялық саңылаулардағы жауын-шашын процестерімен тығыз байланысты.
Молибден дисульфиді өнеркәсіптік мақсатта өндіріледі. Оның таза металды алу үшін қолданылуы өте көпмаңызды. Бұл флотация арқылы кенді байыту арқылы жүзеге асады. Осылайша концентрат алынады, ол кейіннен күйдіріледі.
2Ай2+7O2=2Ай3+4SO 2
Оқшауланған оксид 700 градус температурада сутегінің құрғақ тогы арқылы тазартылады және тотықсыздандырылады. Реакция өнімі молибден ұнтағы. Болашақта оны таза күйінде немесе прокат пен штампталған бұйымдарды жасау үшін материал ретінде пайдалануға болады.
Легирленген болаттар өндірісі
Қара металлургияда молибден ұнтағы қолданылады. Ол қайда қолданылады? Болаттар мен шойындарды легирлеуге арналған. Бұл элементті қорытпалардың құрамына қосу олардың сапасын айтарлықтай жақсартады. Серпімділік, тозуға төзімділік, соққыға төзімділік артады. Құрылымдық болаттарға шамамен 0,5% молибден қосылады, осыған байланысты олардың құрылымы ұсақ түйіршікті және біркелкі болады, ал соңғы өнімдердің сынғыштығы төмендейді.
Басқа заттардың қосылуы әртүрлі салаларда кеңінен қолданылатын арнайы композицияларды алуға мүмкіндік береді. Құрамына кобальт пен никель (50-60%), сондай-ақ хром (шамамен 20-28%) кіретін қорытпалар молибденді қосу арқылы легірленеді. Бұл материал қайда қолданылады? Жауап оның ерекше қасиеттерінде жатыр - жоғары ыстыққа төзімділік. Ол ұшақтар мен зымыран тері бөлшектерін жасауда қолданылады.
Молибден қорытпаларын қолдану
Молибденге ниобий, титан және басқа да ауыр металдарды қосқанда ыстыққа төзімділік артадықорытпалар. Мұндай композиция зымыран ғылымында газ турбиналары мен жану камераларының бөлшектерін жасау үшін пайдаланылуы мүмкін.
Молибдені жоғары (17-28%) қорытпаларда коррозияға төзімділігі артады. Олар тіпті кез келген қышқылмен (фторлы сутек қышқылынан басқа) әрекеттесуден қорықпайды.
Молибденнің отқа төзімділік қасиеттері және оны арнайы құбырлар жасауда пайдалану атом энергетикасында үлкен маңызға ие. Мұндай өнімдер балқытылған литийдің әсеріне төтеп бере алады. Ол уран реакторларында салқындатқыш ретінде әрекет етеді. Сонымен қатар, Мо-99 изотопы түріндегі молибденнің өзі атом өнеркәсібінде индикатор ретінде қолданылды.
Молибден ерімейтіндіктен, молибден мыс, алюминий және мырыштан бөлшектерді құюға арналған қалыптарды жасау үшін қолданылады. Металлдың жоғары беріктігі жоғары қысымдағы процестерге мүмкіндік береді.
Домалау және штамптау, қолданба
Ұнтақты балқыту арқылы алынған дайындамадан прокат жасалады - шыбықтар мен сым. Олар молибден деп аталатын таза металдан тұрады. Бұл өнім қайда қолданылады? Ол көбінесе 2000 ⁰C жоғары температураны өлшеу үшін қолданылатын термопарларды өндіруде қолданылады. Вольфрам жіптерін қыздыру шамына орауға арналған ілгектер мен өзектер де молибден сымынан жасалған. Рентген түтіктеріндегі және генераторлық лампалардағы катодты өткізгіштер мен фокустау электродтары сенімді болуы және металдың жоғары отқа төзімділігі талаптарына сай болуы керек. Прокат молибден осы мақсаттар үшін өте жақсы.
Шыбықтар мен табақтаржоғары температуралы балқыту пештерінде электродтардың орнына қолданылады. Олар аргон, сутегі немесе вакуумнан тұратын арнайы ортада болуы керек. Молибден әйнекпен химиялық реакцияларға түспейтіндіктен, оны балқыту пешінің бөлшектерін жасау үшін пайдаланады.
Басқа салалардағы қолдану
Молибден мұнай өнеркәсібінде қолданыс тапты. Онда күкірт қоспаларынан өнімдерді тазартуға қабілетті катализатор ретінде пайдаланылады. Майлау материалдары алюминий дисульфидінің негізінде жасалады. Олар әртүрлі құрылғылардың жұмысын тұрақтандырады және жоғары температурада беттерді механикалық кернеуден қорғайды. Оның осындай майлаушы және коррозияға қарсы қасиеттері бар.
Молибден және оның оксидтері қолданылатын лак-бояу өндірісінде сары-қызғылт сары реңктердің тұрақты пигменттері алынады. Жасанды талшықтардың синтезі де бұл затсыз жұмыс істемейді. Топырақтағы азот құрамын арттыру үшін молибденді қамтитын микротыңайтқыштар қолданылады.
Молибденнің ағзадағы рөлі
Молибден адам ағзасында маңызды рөл атқарады. Ол гемоглобин, азот және пурин алмасуының синтезіне қатысады. Темір мен С витаминінің сіңуіне жауапты, күшті антиоксидант болып табылады. Микроэлементтің онкопротекторлық, жасартатын әсері бар.
Молибденге бай тағамдарға бұршақ және дәнді дақылдар, жапырақты көкөністер жатады. Күнделікті микронутриенттің қажетті мөлшерідұрыс тамақтансаңыз ағзаға енеді. Оның жетіспеушілігін минералды кешендердің көмегімен толтыруға болады.
