Kemija je temelj našega življenja. Vsi gospodinjski predmeti so sestavljeni iz spojin elementov periodnega sistema. Vsako minuto v človeškem telesu pride do zapletenih preobrazb, v katere so vključene kemikalije. Ta članek bo govoril o takšni kovini, kot je molibden: kje se uporablja, njegove lastnosti in vloga v človeškem telesu.
globoko v zgodovino
Minerali, ki vsebujejo molibden, so poznali že v stari Grčiji. Te naravne spojine so imele podobno strukturo kot grafit. Zato so jih skupaj z njim pogosto uporabljali za ustvarjanje potencialnih strank. Molibdenit MoS₂ je imel sivo-zelen odtenek, ko je bil napisan na papirju. Zaradi svojega značilnega sijaja je dobil ime molybdaena - "kot svinec."
Karl Wilhelm Scheele je izvedel raziskavo, zahvaljujoč kateri je sintetiziral MoO₃ trioksid, vendar zaradi pomanjkanja ustrezne peči ni mogel izolirati kovine v njeni čisti obliki. Jöns Jakob Berzelius je leta 1817 uspel pridobiti molibden zredukcija oksida ne z ogljikom, ampak z vodikom. Sintetizirani kemični element je bil natančno preučen in opisan v delih znanstvenika.
Fizične lastnosti
Kaj je molibden? Je svetlo siva kovina, ki je v čisti obliki odporna na oksidacijo (v normalnih pogojih). S povečanjem temperature na 400-600 stopinj se ta sposobnost zmanjša in nastane MoO₃ trioksid.
Molibden je nodularen in kovran, zlahka žigosati. Gostota kovine 10,2 g/cm3, tališče 2620 ⁰С, vrelišče - 4800 ⁰С. Iz teh kazalnikov je razvidno, da je precej ognjevzdržna. Prisotnost onesnaževal ogljika, dušika ali žvepla vpliva na fizikalne lastnosti, zlasti snov postane krhka in krhka. Molibden je paramagneten. Z naraščajočo temperaturo se njegova moč znatno poveča.
Naravne spojine molibdena, pridobivanje
Vedeti morate, da se molibden ne pojavlja v čisti obliki, v naravi je prisoten le v spojinah z drugimi elementi. Približna vsebnost kovine v zemeljski skorji je 3∙10-4%. Obstaja približno 15 mineralov, od katerih so najpogostejši:
- disulfidni MoS2 – molibdenit;
- CaMoO4 – powellite;
- PbMoO4 – wulfenit.
Glavna nahajališča teh spojin so tesno povezana s procesi padavin v hidrotermalnih odprtinah.
Molibdenov disulfid se koplje za industrijske namene. Njegova uporaba za pridobivanje čiste kovine je zelopomembno. To se zgodi s pomočjo pridobivanja rude s flotacijo. Tako dobimo koncentrat, ki ga naknadno žgamo.
2MoS2+7O2=2MoO3+4SO 2
Izolirani oksid se očisti in reducira s suhim tokom vodika pri temperaturi 700 stopinj. Reakcijski produkt je molibdenov prah. V prihodnosti se lahko uporablja v čisti obliki ali kot material za izdelavo valjanih in žigosanih izdelkov.
Proizvodnja legiranih jekel
Železna metalurgija uporablja molibdenov prah. Kje se uporablja? Za legiranje jekel in litega železa. Dodatek tega elementa v sestavo zlitin bistveno izboljša njihovo kakovost. Povečajo se elastičnost, odpornost proti obrabi, odpornost na udarce. Konstrukcijskim jeklom se doda približno 0,5 % molibdena, zaradi tega njihova struktura postane drobnozrnata in bolj enotna, krhkost končnih izdelkov pa se zmanjša.
Dodajanje drugih snovi omogoča pridobivanje posebnih sestavkov, ki se pogosto uporabljajo v različnih panogah. Zlitine, ki vključujejo kob alt in nikelj (50-60%), pa tudi krom (približno 20-28%), se legirajo z dodatkom molibdena. Kje se uporablja ta material? Odgovor se skriva v njegovih posebnih lastnostih - visoki toplotni odpornosti. Uporablja se pri izdelavi delov kože za letala in rakete.
Uporaba molibdenovih zlitin
Ko se molibdenu dodajo niobij, titan in druge težke kovine, se toplotna odpornost povečazlitine. Takšno sestavo je mogoče uporabiti za izdelavo delov za plinske turbine in zgorevalne komore v raketni znanosti.
V zlitinah z visoko vsebnostjo molibdena (17-28%) se korozijska odpornost poveča. Ne bojijo se niti interakcije s katero koli kislino (razen fluorovodikove kisline).
Ognjevzdržne lastnosti molibdena in njegova uporaba pri izdelavi posebnih cevi so velikega pomena v jedrski energiji. Takšni izdelki lahko prenesejo izpostavljenost staljenemu litiju. Deluje kot hladilno sredstvo v uranovih reaktorjih. Poleg tega je molibden sam v obliki izotopa Mo-99 našel uporabo kot indikator v jedrski industriji.
Zaradi netopivosti molibdena se molibden uporablja za izdelavo kalupov za ulivanje delov iz bakra, aluminija in cinka. Visoka trdnost kovine omogoča postopke pod visokim pritiskom.
Vajanje in žigosanje, nanašanje
Iz surovcev, pridobljenih s taljenjem prahu, nastajajo valjani izdelki - palice in žica. Sestavljeni so iz čiste kovine, imenovane molibden. Kje se uporablja ta izdelek? Najpogosteje se uporablja pri izdelavi termoelementov, ki se uporabljajo za merjenje temperatur nad 2000 ⁰C. Iz molibdenove žice so izdelani tudi kavlji in jedra za navijanje volframove žarilne nitke v žarnici. Katodni vodniki in fokusne elektrode v rentgenskih ceveh in generatorskih žarnicah morajo biti zanesljivi in izpolnjevati zahteve visoke kovinske ognjevzdržnosti. Valjani molibden je odličen za te namene.
Palice in ploščese uporabljajo namesto elektrod v visokotemperaturnih talilnih pečeh. Biti morajo v posebnem okolju, sestavljenem iz argona, vodika ali vakuuma. Zaradi dejstva, da molibden ne vstopa v kemične reakcije s steklom, se uporablja za izdelavo delov talilne peči.
Uporaba v drugih panogah
Molibden je našel uporabo v naftni industriji. Tam se uporablja kot katalizator, ki lahko čisti izdelke iz žveplovih nečistoč. Maziva so izdelana na osnovi aluminijevega disulfida. Stabilizirajo delovanje različnih naprav in ščitijo površine pred mehanskimi obremenitvami pri visokih temperaturah. Ima takšne mazalne in protikorozijske lastnosti.
Pri izdelavi barv in lakov, kjer se uporablja molibden in njegovi oksidi, dobimo obstojne pigmente rumeno-oranžnih tonov. Sinteza umetnih vlaken tudi brez te snovi ne gre. Za povečanje vsebnosti dušika v tleh se uporabljajo mikrognojila, ki vključujejo molibden.
Vloga molibdena v telesu
Molibden igra pomembno vlogo v človeškem telesu. Sodeluje pri sintezi hemoglobina, presnove dušika in purinov. Odgovoren za absorpcijo železa in vitamina C, je močan antioksidant. Element v sledovih ima onkoprotektivni, pomlajevalni učinek.
Z molibdenom bogata živila so stročnice in žitarice, listnata zelenjava. Potrebna dnevna količina mikrohranilvstopi v telo, če ješ pravilno. Njegovo pomanjkanje je mogoče nadomestiti z mineralnimi kompleksi.
