Молібден

Відео: Маннол Молібден (чорний діамант)

Загальна характеристика
молібден (З грецького "подібний до свинцю"), (рус. молібден, англ. Molybdenum, ньому. Molybdan n) - хімічним елементом. Позначається як Мо, в періодичній таблиці елементів його атомний номер 42, ат.м. 95,94. t пл = 2620 ° С t_кіп = 4600 ° С. Сріблястий-сірий тугоплавкий метал. Щільність 10200 кг / м 3. Окислюється на повітрі. Зустрічається у вигляді мінералу молібденіту. М. - мало поширений елемент. Кларк 1,1 middot- 10-4% по масі. Варіації концентрацій в породах різного складу незначні - (0,4-3,5) middot- 10-4% по масі. Основні мінерали М. - молибденит, молібден і наказати.
Молібден був відкритий К. Шеєле в 1778 р, але почав використовуватися тільки в ХХ ст. Основна область його застосування - металургія (85-90%), де він входить до складу легованих сталей і сплавів з V, W, Cu, Ni і Co (Стелліт), а також з С (карбіди). Леговані стали і сплави використовуються для верстатобудування, нафтогазової, хімічної та електротехнічної промисловості і транспортного машинобудування, а також для виробництва броньових плит і бронебійних снарядів. Крім того, молібден використовується в електротехніці, радіотехніці, термотехніці, хімічної та нафтопереробної промисловості і як мікроелемент добрив. Важливий конструкційний матеріал електровакуумної, ракетної, авіаційної техніки, ядерної енергетики. Осн. сировина для виробництва М., його сплавів і з`єднань - молибденит концентрати, що містять 45-52% Mo, 28-32% S і домішки ряду хімічних елементів. Технічними умовами на молібденовий концентрат передбачено, що при утриманні Мо 47-50% кількість Cu не повинна перевищувати 0,5-2,0%, Р - 0,07-0,15%, As - 0,07%, Sn - 0 , 07%, кварцу - 5-9%. Молібден одержують з молібденових, вольфрам-молібденових, мідно-молібденових і уран-молібденових руд.
відомі особливості
Молібден - метал перехідної групи елементів. Чистий метал сріблясто-білого кольору, досить м`який і має одну з найвищих температур плавлення з усіх чистих елементів. У малих кількостях, молібден використовується для ефективного зміцнення стали. Молібден займає важливу роль у вирощуванні рослин, а також його наявність є необхідною в їжі тварин і людей. Виявлено, що він відіграє активну роль в деяких ферментах, включаючи оксидазу ксантина.
Чистий метал має тенденцію до розшарування при механічній обробці.
застосування
Див. молибденовая промисловість
Понад дві третини всього молібдену використовуються в сплавах. Використання молібдену зросла протягом Першої світової війни, коли задовольнялися потреби в вольфрамі, який використовувався для виготовлення коштовної вогнетривкої і високоміцної сталі. Молібден використовується донині в високоміцних сплавах і в жаростійких сталях. Спеціальні сплави, що містять молібден, типу Hastelloy, особливо високотемпературної-і корозійностійких. Молібден використовується в нафтопроводах, в частинах літаків і ракет і в волокнах. Молібден застосовується в якості каталізатора в нафтовій промисловості, особливо в каталізаторах з метою видалення органічної сірки з нафтопродуктів. Він використовується для формування анода в деяких рентгенівських трубках, особливо для мамографії. Металевий молібден знайшов застосування в електроніці як провідна верства в тонкоплівкових транзисторах (TFT). Дисульфід молібдену - хороша суха мастильна речовина, особливо при високих температурах. Ізотоп Mo-99, який отриманий в ядерній промисловості використовується в якості індикаторного елементу. Молібденові пігменти від червоно-жовтого до яскраво червоного помаранчевого використовуються у фарбах, чорнилі, пластмасах та гумових матеріалах.
Історія
Молібден (від грецького molybdos, що означає "подібний свинцю") не знайдений в чистому вигляді в природі, і сполуки, що містять молібден до кінця вісімнадцятого століття, переплутувалися з сполуками інших елементів, таких як вуглець і свинець. У 1778 Карл Вільгельм Шеєле зміг визначити, що молібден відрізняється від графіту і свинцю, і виділив окис металу з молібденіту. У 1782 Хелм отримав неочищений екстракт металу, відновлюючи окис з вуглецем. Молібден незначно використовувався і залишався в лабораторіях до кінця дев`ятнадцятого століття. Згодом, французька компанія, Schneider and Co, спробувала молібден як легуючий агент в сталевій пластині броні і відзначила її корисні властивості.
Знаходження в природі
Докладні відомості по цій темі Ви можете знайти в статті молібденові руди.
Хоча молібден знайдений в таких мінералах, як Вульфеніт (PbMoO 4) і наказати (CaMoO 4), головним промисловим джерелом молібдену є молибденит (MoS 2). Молібден видобувається безпосередньо, а також як побічний продукт видобутку міді. Молібден присутній в рудах від 0.01% приблизно до 0.5%. Сукупно Китай, США і Чилі володіють більш ніж двома третинами світових запасів молібденових руд.
отримання
Промислове отримання молібдену починається з збагачення руд флотаційним методом. Отриманий концентрат обпалюють до утворення оксиду МГО 3:
2MoS 2 + 7O 2 -gt; 2MoO 3 + 4SO 2,
який піддають додатковому очищенню. Далі МГО 3 відновлюють воднем.
Елементарний Молібден в шматках.
біологічна роль
Як з`ясовано, молібден відіграє значну роль в біології всіх класів організмів. Це виявлено для двох груп ферментів, нітрогенази і ферментів molybdopterin (молібдоптеріноксідоредуктоза).
Нітрогенази знайдені в бактеріях, і залучені в зв`язування азоту. Бактерії можуть бути знайдені всередині рослин. Атом молібдену присутній в кластері (див. Хімію кластерів), що включає атоми сірки і заліза. Назва molybdopterin вводить в оману, оскільки група ферментів включає містять вольфрам ферменти, і слово "molybdopterin" практично не звернуто до атому металу. Група може також згадуватися як "одноядерні ферменти молібдену", оскільки атом металу відсутній в кластері. Ця група ферментів залучена в різні процеси, як частина глобальних сірчаних, азотних і вуглецевих циклів, і, як правило, залучена як частина процесу в переміщення атома кисню.
При вирощуванні рослин існує потреба в наявності незначної кількості молібдену. Дефіцит молібдену призводить до непродуктивності грунтів. Рослини і тварини мають наявність молібдену в кількостях декількох частин на мільйон. У тварин молібден є чинним кофактором оксидази ксантину, ферменту, який залучений в розкладання пурину і формування сечової кислоти. У деяких тварин, додавання малих кількостей молібдену до їжі посилює ріст.
ізотопи
Молібден має шість стійких ізотопів і приблизно двадцять радіоізотопів, значна кількість яких мають період напіврозпаду, вимірюється в секундах. Mo-99 використовується з метою отримання техніці-99m для створення гамма-випромінює ізотопу Tc-99m для виробництва ізотопів (зазвичай використовуються в медицині).
заходи
Пил молібдену та його сполук, таких як трехокись молібдену і молібдати, що розчиняються у воді, можуть мати незначну токсичність при вдиханні або попаданні всередину. Лабораторні тести показують, що такий молібден, в порівнянні з багатьма важкими металами, має відносно низьку токсичність. Гостра токсичність у людей малоймовірна, оскільки доза для ураження повинна бути виключно велика. Є ризик накопичення молібдену організмах працюючих у видобувній промисловості і на збагаченні руд, у хімічній промисловості, але поки не було повідомлень про такі поразки. Хоча розчинні у воді сполуки молібдену можуть мати невелику токсичність, ті, які є нерозчинними, типу мастильного дисульфіду молібдену, як видається, є неотруйними.
Однак, події в екологічних ланцюгах пов`язані з молібденом, можуть закінчитися серйозними наслідками для здоров`я. У 1996 році, внаслідок збільшення кислотних дощів поблизу Уппсали, Швеція відбулося виснаження в природних харчових продуктах американського лося в сусідніх сільських районах. Це змусило американських лосів вживати вівсяне зерно з полів фермерів, ґрунти яких були оброблені вапном з метою компенсації впливу кислоти. Вапно викликало зміни в рівнях кадмію та інших металів з невеликою кількістю в грунті, і призвело до значного збільшення кількості молібдену в зерні вівса. Прийом в їжу вівса сотнями американських лосів викликало серйозне порушення відношення молібдену до міді в печінці, що призвело до виснаження, волосяного знебарвлення, виразки, діареї, судом, сліпоти, остеопорозов і, в кінцевому підсумку до зупинки серця.