Molibden - šta je to?

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-17 18:43

Malo ljudi zna da je molibden hemijski element šeste grupe periodnog sistema, vezan za prelazne metale. U klasifikacionoj strukturi je pored hroma i volframa. Odlikuje ga bogata siva boja i specifičan metalik sjaj. Ovaj vatrostalni element našao je široku primjenu u metalurškoj industriji.

Kratka istorija otkrića

Do danas nije sačuvano mnogo informacija o otkriću molibdena. To je zato što ovaj element nije vrlo čest. Međutim, prvi put se spominje 1778. godine, kada analitička hemija još nije dostigla svoju zrelost. Prvo je supstanca izolirana u obliku oksida.

Uprkos otkriću hemijskog elementa 1778. godine, naziv koji se trenutno koristi je mnogo ranije. Često se spominjao za minerale boje olova još u srednjem vijeku.

Prisustvo u okruženju

Iako molibden nije vrlo čest element, relativno je ravnomjerno raspoređen u zemljinoj kori. Ne javlja se u slobodnom obliku. Najmanja količina ovog metala uključuje karbonat iultrabazične stijene. Određeni udio tvari sadržan je u riječnoj i morskoj vodi. Mnogo je manje metala u gornjim slojevima nego u dubini.

Postoje dva oblika pojavljivanja:

• sulfid;
• molybdate.

Pojavljuju se kao mikroskopski sekret. Kristalizacija molibdenita se javlja uz povećanu kiselost i prisustvo redukcijske sredine. Jedinjenja kiseonika se obično formiraju na površini. Što se tiče primarnih ruda, u njima se može naći molibdenit zajedno sa mineralima bakra, bizmutina i volframita. Metal se nalazi u velikim količinama u sedimentima.

Veliki depoziti u Rusiji

U Ruskoj Federaciji, upotreba molibdena se provodi u mnogim oblastima aktivnosti. Zemlja ima jednu od najvećih baza mineralnih resursa u svijetu za vađenje ovog metala. Glavni udio preduzeća koncentrisan je u južnom dijelu Sibira.

Po rezervama, Rusija je druga nakon tri zemlje - Sjedinjenih Država, Kine i Čilea. Najveći dio mineralno-resursne baze čine nalazišta stoke koja sadrže više od 87% istraženih resursa. Međutim, ruska ležišta karakterišu rude ne baš visokog kvaliteta.

Tabela pokazuje najveće depozite.

Ime	Regija
Zhirekenskoe	Regija Čita
Orekitkanskoe	Buryatia
Sorskoye	Kakasija
Tyrnyauzskoe	Kabardino-Balkaria

Praktična primjena

U svom čistom obliku, molibden se koristi u proizvodnji žica ili traka dizajniranih da izdrže visoke temperature. Takvi proizvodi mogu djelovati kao grijaći elementi za električne pećnice, elektronske lampe ili rendgenske cijevi.

Uvedeni metal značajno poboljšava performanse čelika. Nakon njegovog uvođenja u sastav, povećavaju se njihove čvrstoće i otpornost na koroziju, što je neophodno u proizvodnji važnih dijelova. Legure otporne na toplinu se često proizvode s dodatkom molibdena, koje su također otporne na kiseline.

Sjedinjenja sa ovim metalom aktivno se koriste u proizvodnji prednje strane aviona i projektila. Na bazi legura proizvode se saćasti paneli aviona i termo ekrani. Otpornost na visoke temperature omogućava upotrebu proizvoda s uvođenjem molibdena za obradu čelika. Mnoga jedinjenja deluju kao katalizatori hemijskih reakcija.

Fizička i hemijska svojstva

Molibden je svijetlo sivi metal sa kubičnom rešetkom sa centriranom zapreminom. Njegova mehanička svojstva određena su čistoćom samog materijala, kao i prethodnom obradom i toplinskom obradom. Fizička svojstva su detaljnije razmotrena u donjoj tabeli.ispod.

Parametar	Značenje
Tačka topljenja	2610 stepeni
Indeks toplotne provodljivosti	142W/(mK)
Toplota isparavanja	590 kJ/mol
modul smicanja	122 GPa
Tvrdoća metala	125 HB
Molarni volumen	9, 4 cu. cm/mol

U normalnim uslovima, komponenta periodnog sistema je otporna na mnoge supstance. Proces oksidacije počinje da se odvija na temperaturama iznad 400 stepeni. Alkalne otopine imaju spor učinak na molibden. Otpornost na vlagu bez aeracije je prilično visoka.

Spojevi s drugim metalima

Kvalitet dobijenih legura molibdena u velikoj meri zavisi od proporcije, kao i od sposobnosti upotrebljenih nečistoća i osnovne komponente da interaguju sa supstancom. Doping tehnologija igra važnu ulogu. Međutim, određene vrste priključaka izazivaju sumnju među stručnjacima u pogledu prikladnosti za dalju upotrebu.

Molibden se ne miješa dobro sa volframom. Njegovim uvođenjem značajno se povećava otpornost materijala na toplinu, ali se istovremeno smanjuje otpornost na deformacije. Slični problemi nastaju i u kombinacijama sa drugim metalima, pa takvitipovi dopinga se više ne primjenjuju.

Uprkos postojećim poteškoćama, ipak je bilo moguće pronaći neka jedinjenja koja mogu povećati termički prag za upotrebu molibdena. Istovremeno, plastičnost, otpornost na deformacije i druge karakteristike su na istom nivou.

Brendovi u industriji

Proces proizvodnje uključuje upotrebu materijala ne samo u čistom obliku, već i sa dodatkom nečistoća. Ispod su vrste molibdena koje su uobičajene u industriji.

Designation	Opis
MCHVP	To je čisti metal proizveden tehnologijom vakuumskog topljenja.
CM	Sastav materijala sadrži specijalizovane aditive. Obično titanijum ili cirkonijum.
MCH	Sadržaj molibdena je 99,96 posto. Ostalo dolazi od aditiva.
MK	Osnovni metal sadrži aditive silicijum dioksida za poboljšanje otpornosti na kiseline.
MPH	Vrsta čistog molibdena, ali sa visokim sadržajem nečistoća. Njihov sastav nije veći od 0,08 posto.

Proces prijema

Za proizvodnju molibdena priprema se ruda koja uključuje do 50 posto glavne supstance, značajnu količinu sumpora, male koncentracijesilicijum i druge komponente. Peče se na temperaturi od 570 do 600 stepeni u specijalnim pećima. Nakon termičkog izlaganja, formira se koncentrat koji sadrži molibdenov oksid sa nečistoćama.

Postoje dva načina da se dobije masa bez strane materije:

1. Metoda uzastopnih efekata hemijske prirode. Kada se koristi amonijačna voda, nastali pepeljak prelazi u tečno stanje. Strane nečistoće se uklanjaju iz rezultirajućeg rastvora. Nakon obrade njihov broj ne bi trebao biti veći od 0,05 posto.
2. Sublimacijom, što je proces pretvaranja čvrstog jedinjenja u gasovito stanje. Sa ovom opcijom, tečna faza se zaobilazi.

Molibdenov oksid prečišćen od nečistoća se prerađuje u cevnim pećima pomoću vodonika. Kao rezultat, dobiva se prah, koji se topljenjem i uvođenjem posebnih tvari pretvara direktno u metal. Oblik blankova će zavisiti od korišćene tehnologije proizvodnje.

Proizvedeni proizvodi od molibdena

Najčešća vrsta proizvoda su štapovi. Ne samo da se mogu koristiti samostalno, već služe i kao osnova za proizvodnju žice. Molibdenske šipke kvadratnog presjeka ne većeg od 40 mm služe kao sirovina za proizvodnju proizvoda.

U procesu dobijanja šipki vrši se rotaciono kovanje koje se odvija u nekoliko faza. U svakoj fazi se proizvode šipke sa određenim poprečnim presjekom. Uslovi kovanja variraju u zavisnosti od prečnika ulazne gredice. Nedostaci tehnologije uključuju složenost procesa proizvodnje.

Molibden se takođe koristi za izradu posebne žice. Proizvođači ga formiraju od pravilno pripremljenih šipki, čiji promjer ne prelazi 3 mm. Sa ovom sekcijom proizvodi se lako namotaju na kalem za dalju proizvodnju žice.

Tokom procesa proizvodnje koristi se metoda provlačenja koja uključuje četiri glavne faze. Žica na kraju dobije konačni prečnik, koji je unapred postavljen. Temperaturni režim tokom procesa proizvodnje može varirati od 300 do 700 stepeni.

Nakon izvlačenja, žica se čisti žarenjem u vodikovom okruženju. U ovom slučaju temperatura dostiže 1300-1400 stepeni. Ponekad se čišćenje vrši elektrolitičkim kiseljenjem pomoću azota.

Molibden se može napraviti u čvrste listove i trake. Mogu se dobiti kovanjem i valjanjem. U proizvodnji se koriste pneumatski čekići i dvovaljni mlinovi. Debljina rezultirajuće trake nakon vrućeg valjanja ovisi o poprečnom presjeku originalne ploče.

Nakon proizvodnje, trake od molibdena prolaze hemijsko čišćenje. Postavljeni su u posebno okruženje aktivnih supstanci. Zatim se izvodi hladno valjanje na normalnoj temperaturi. U završnoj fazi, trake se ponovo čiste i, ako je potrebno, poliraju.

Postoje standardi proizvodnje za metalne proizvode odmolibden. GOST 18905-73 utvrđuje zahtjeve za proizvodnju žice. Odražava tolerancije za masu i prečnik.

Proizvođači molibdena u Rusiji

Nalazišta skarna, stoke i vena uglavnom se razvijaju na teritoriji Ruske Federacije. Što se tiče kvaliteta, iskopana ruda nije mnogo inferiorna u odnosu na strane sirovine, ali ipak ima određene karakteristike povezane sa strukturom.

U Rusiji, najveći proizvođači molibdena su dvije kompanije:

• Sorsky GOK LLC.
• JSC Zhirekensky GOK.

Navedena preduzeća obezbjeđuju do 95 posto domaće proizvodnje metala.

Zaključak o ulozi elementa za ljudsko tijelo

Molibden deluje kao važna supstanca neophodna za normalno funkcionisanje ljudi. Nalazi se u mnogim organima i kostima. Dnevna potreba za hemijskim elementom je u prosjeku 70-300 mcg. Sa njegovim nedostatkom, ovi pokazatelji se povećavaju.

Molibden učestvuje u metabolizmu, kao i u procesu čišćenja organizma od aldehida, kiselina i drugih jedinjenja. Pospješuje iskorištavanje željeza, što vam omogućava da brzo otklonite posljedice raznih vrsta trovanja. Element u tragovima efikasno čisti organizam od toksičnih supstanci.

Istraživanja su pokazala da molibden ublažava bolove kod artritisa i drugih bolesti, ima pozitivan učinak u prisustvu astme, smanjuje rizik od raka kodcrijeva i želuca. Najviše tvari nalazi se u lisnatom povrću, heljdi, ječmu, jetri, jajima, mlijeku, ogrozda i crne ribizle.