Molybdén – čo je to?

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-17 19:06

Málokto vie, že molybdén je chemický prvok šiestej skupiny periodickej tabuľky súvisiaci s prechodnými kovmi. V klasifikačnej štruktúre sa nachádza vedľa chrómu a volfrámu. Vyznačuje sa sýtou sivou farbou a špecifickým kovovým leskom. Tento žiaruvzdorný prvok našiel široké uplatnenie v metalurgickom priemysle.

Stručná história objavovania

O objave molybdénu sa dodnes nezachovalo veľa informácií. Je to spôsobené tým, že prvok nie je veľmi bežný. Prvá zmienka o nej však pochádza z roku 1778, keď analytická chémia ešte nedozrela. Najprv bola látka izolovaná vo forme oxidu.

Napriek objavu chemického prvku v roku 1778 je v súčasnosti používaný názov oveľa skorší. Často sa spomínal pri mineráloch sfarbených do olova už v stredoveku.

Prítomnosť v prostredí

Aj keď molybdén nie je veľmi bežný prvok, je v zemskej kôre rozmiestnený pomerne rovnomerne. Vo voľnej forme sa nevyskytuje. Najmenšie množstvo tohto kovu zahŕňa uhličitan aultrabázické horniny. Určitý podiel látky je obsiahnutý v riečnej a morskej vode. Vo vrchných vrstvách je oveľa menej kovu ako v hĺbke.

Existujú dve formy výskytu:

• sulfid;
• molybdate.

Vyzerajú ako mikroskopické sekréty. Ku kryštalizácii molybdenitu dochádza pri zvýšenej kyslosti a prítomnosti redukčného prostredia. Na povrchu sa zvyčajne tvoria zlúčeniny kyslíka. Z primárnych rúd sa v nich nachádza molybdenit spolu s minerálmi medi, bizmutínu a wolframitu. Kov sa nachádza vo veľkých množstvách v sedimentoch.

Veľké vklady v Rusku

V Ruskej federácii sa molybdén využíva v mnohých oblastiach činnosti. Krajina má jednu z najväčších zdrojov nerastných surovín na svete na ťažbu tohto kovu. Hlavný podiel podnikov je sústredený v južnej časti Sibíri.

Z hľadiska zásob je Rusko na druhom mieste za tromi krajinami – Spojenými štátmi, Čínou a Čile. Hlavnú časť základne nerastných surovín predstavujú zásobné ložiská s viac ako 87 % preskúmaných zdrojov. Ruské ložiská sa však vyznačujú nie veľmi kvalitnými rudami.

Tabuľka zobrazuje najväčšie vklady.

Meno	Region
Zhirekenskoe	región Chita
Orekitkanskoe	Buryatia
Sorskoye	Khakassia
Tyrnyauzskoe	Kabardino-Balkaria

Praktická aplikácia

V čistej forme sa molybdén používa pri výrobe drôtov alebo pások navrhnutých tak, aby odolali vysokým teplotám. Takéto výrobky môžu pôsobiť ako vykurovacie telesá pre elektrické rúry, elektronické lampy alebo röntgenové trubice.

Zavedený kov výrazne zlepšuje vlastnosti ocelí. Po jeho zavedení do kompozície sa zvyšujú ich pevnostné vlastnosti a odolnosť proti korózii, čo je nevyhnutné pri výrobe dôležitých častí. Tepelne odolné zliatiny sa často vyrábajú s prídavkom molybdénu, ktoré sú tiež odolné voči kyselinám.

Zlúčeniny s týmto kovom sa aktívne používajú pri výrobe predného plášťa lietadiel a rakiet. Na báze zliatin sa vyrábajú voštinové panely lietadiel a tepelné clony. Odolnosť voči vysokým teplotám umožňuje použitie produktov so zavedením molybdénu na spracovanie ocelí. Mnohé zlúčeniny pôsobia ako katalyzátory chemických reakcií.

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Molybdén je svetlosivý kov s objemovo centrovanou kubickou mriežkou. O jeho mechanických vlastnostiach rozhoduje čistota samotného materiálu, ako aj predúprava a tepelné spracovanie. Fyzikálne vlastnosti sú podrobnejšie diskutované v tabuľke nižšie.nižšie.

Parameter	Význam
Teplota topenia	2610 stupňov
Index tepelnej vodivosti	142W/(mK)
Teplo z vyparovania	590 kJ/mol
Modul v šmyku	122 GPa
Tvrdosť kovu	125 HB
Molárny objem	9, 4 cu. cm/mol

Za normálnych podmienok je zložka periodickej tabuľky odolná voči mnohým látkam. Oxidačný proces začína prebiehať pri teplotách nad 400 stupňov. Alkalické roztoky majú pomalý účinok na molybdén. Odolnosť proti vlhkosti bez prevzdušňovania je pomerne vysoká.

Zlúčeniny s inými kovmi

Kvalita výsledných molybdénových zliatin do značnej miery závisí od pomeru, ako aj od schopnosti použitých nečistôt a základnej zložky interagovať s látkou. Dôležitú úlohu zohráva dopingová technológia. Určité typy spojení však vyvolávajú medzi odborníkmi pochybnosti o vhodnosti na ďalšie použitie.

Molybdén sa nemieša dobre s volfrámom. S jeho zavedením sa výrazne zvyšuje tepelná odolnosť materiálu, ale zároveň sa zhoršuje odolnosť proti deformácii. Podobné problémy vznikajú pri kombináciách s inými kovmi, takže naprtypy dopingu už nie sú zavedené.

Napriek existujúcim ťažkostiam bolo stále možné nájsť niektoré zlúčeniny, ktoré môžu zvýšiť tepelný prah pre použitie molybdénu. Zároveň plasticita, odolnosť voči deformácii a ďalšie charakteristiky sú na rovnakej úrovni.

Značky v priemysle

Výrobný proces zahŕňa použitie materiálu nielen v jeho čistej forme, ale aj s pridaním nečistôt. Nižšie sú uvedené druhy molybdénu, ktoré sú bežné v priemysle.

Označenie	Popis
MCHVP	Je to čistý kov vyrobený technológiou vákuového tavenia.
CM	Zloženie materiálu obsahuje špeciálne prísady. Zvyčajne titán alebo zirkón.
MCH	Obsah molybdénu je 99,96 percent. Zvyšok pochádza z prísad.
MK	Základný kov obsahuje prísady oxidu kremičitého na zlepšenie odolnosti voči kyselinám.
MPH	Druh čistého molybdénu, ale s vysokým obsahom nečistôt. Ich zloženie nie je väčšie ako 0,08 percenta.

Prijímací proces

Na výrobu molybdénu sa pripravuje ruda, ktorá obsahuje až 50 percent hlavnej látky, značné množstvo síry, malá koncentráciakremík a ďalšie komponenty. Vypaľuje sa pri teplote 570 až 600 stupňov v špeciálnych peciach. Po tepelnej expozícii sa vytvorí koncentrát obsahujúci oxid molybdén s nečistotami.

Existujú dva spôsoby, ako získať hmotu bez cudzích látok:

1. Metóda postupných účinkov chemickej povahy. Pri použití čpavkovej vody sa výsledný popol premení na kvapalný stav. Z výsledného roztoku sa odstránia cudzie nečistoty. Po spracovaní by ich počet nemal prekročiť 0,05 percenta.
2. Sublimáciou, čo je proces premeny tuhej zlúčeniny na plynné skupenstvo. Pri tejto možnosti sa kvapalná fáza obíde.

Oxid molybdénový očistený od nečistôt sa spracováva v rúrových peciach pomocou vodíka. V dôsledku toho sa získa prášok, ktorý sa roztavením a zavedením špeciálnych látok premení priamo na kov. Tvar polotovarov bude závisieť od použitej výrobnej technológie.

Vyrobené položky z molybdénu

Najčastejším typom produktov sú prúty. Môžu byť použité nielen samostatne, ale slúžia aj ako základ pre výrobu drôtu. Ako surovina na výrobu produktov slúžia molybdénové tyče so štvorcovým prierezom nie väčším ako 40 mm.

V procese získavania tyčí sa vykonáva rotačné kovanie, ktoré prebieha v niekoľkých fázach. V každej fáze sa vyrábajú tyče so špecifickým prierezom. Podmienky kovania sa líšia podľa priemeru prichádzajúceho predvalku. Medzi nevýhody technológie patrí zložitosť výrobného procesu.

Molybdén sa používa aj na výrobu špeciálneho drôtu. Výrobcovia ho tvoria z riadne pripravených tyčí, ktorých priemer nepresahuje 3 mm. Pomocou tejto sekcie sa výrobky ľahko navíjajú na cievku pre ďalšiu výrobu drôtu.

Pri výrobnom procese sa používa metóda preťahovania, ktorá zahŕňa štyri hlavné fázy. Drôt nakoniec dostane konečný priemer, ktorý bol vopred nastavený. Teplotný režim počas výrobného procesu sa môže meniť od 300 do 700 stupňov.

Po ťahaní sa drôt vyčistí žíhaním vo vodíkovom prostredí. V tomto prípade teplota dosiahne 1300-1400 stupňov. Niekedy sa čistenie vykonáva elektrolytickým morením pomocou dusíka.

Molybdén je možné vyrobiť do pevných dosiek a pásov. Dajú sa získať kovaním a valcovaním. Vo výrobe sa používajú pneumatické kladivá a dvojvalcové mlyny. Hrúbka výsledného pásu po valcovaní za tepla závisí od prierezu pôvodnej dosky.

Po výrobe sa pásiky z molybdénu podrobia chemickému čisteniu. Sú umiestnené v špeciálnom prostredí účinných látok. Ďalej sa uskutočňuje valcovanie za studena pri normálnej teplote. V záverečnej fáze sa pásky opäť vyčistia a v prípade potreby vyleštia.

Existujú výrobné normy pre kovové výrobky zmolybdén. GOST 18905-73 stanovuje požiadavky na výrobu drôtu. Odráža tolerancie hmotnosti a priemeru.

Výrobcovia molybdénu v Rusku

Skarn, zásobárne a žilné ložiská sa rozvíjajú najmä na území Ruskej federácie. Pokiaľ ide o kvalitu, vyťažená ruda nie je oveľa nižšia ako zahraničné suroviny, ale stále má určité vlastnosti spojené so štruktúrou.

V Rusku sú najväčšími producentmi molybdénu dve spoločnosti:

• Sorsky GOK LLC.
• JSC Zhirekensky GOK.

Kótované podniky zabezpečujú až 95 percent domácej výroby kovov.

Na záver o úlohe prvku pre ľudské telo

Molybdén pôsobí ako dôležitá látka potrebná pre normálne fungovanie človeka. Nachádza sa v mnohých orgánoch a kostiach. Denná potreba chemického prvku je v priemere 70-300 mcg. S jeho nedostatkom sa tieto ukazovatele zvyšujú.

Molybdén sa podieľa na metabolizme, ako aj na procese čistenia tela od aldehydov, kyselín a iných zlúčenín. Podporuje využitie železa, čo vám umožní rýchlo odstrániť následky rôznych druhov otravy. Stopový prvok účinne čistí telo od toxických látok.

Štúdie ukázali, že molybdén zmierňuje bolesť pri artritíde a iných ochoreniach, má pozitívny účinok pri astme, znižuje riziko rakovinyčrevá a žalúdok. Najviac látky sa nachádza v listovej zelenine, pohánke, jačmeni, pečeni, vajciach, mlieku, egrešoch a čiernych ríbezliach.