Chemie is de basis van ons leven. Alle huishoudelijke artikelen bestaan uit verbindingen van de elementen van het periodiek systeem. Elke minuut zijn er in het menselijk lichaam complexe transformaties waarbij chemicaliën betrokken zijn. Dit artikel gaat over een metaal als molybdeen: waar het wordt gebruikt, de eigenschappen en de rol ervan in het menselijk lichaam.
Diep in de geschiedenis
Mineralen die molybdeen bevatten, waren in het oude Griekenland bekend. Deze natuurlijke verbindingen hadden een structuur die vergelijkbaar was met grafiet. Daarom werden ze er vaak mee gebruikt om leads te creëren. Molybdeniet MoS₂ had een grijsgroene tint als het op papier werd geschreven. Vanwege zijn karakteristieke schittering kreeg het de naam molybdaena - "zoals lood."
Karl Wilhelm Scheele deed onderzoek, waardoor hij MoO₃-trioxide synthetiseerde, maar door het ontbreken van een geschikte oven kon hij het metaal niet in zijn pure vorm isoleren. Jöns Jakob Berzelius slaagde erin in 1817 molybdeen te verkrijgen dooroxidereductie niet met koolstof, maar met waterstof. Het gesynthetiseerde chemische element werd zorgvuldig bestudeerd en beschreven in het werk van de wetenschapper.
Fysieke eigenschappen
Wat is molybdeen? Het is een lichtgrijs metaal dat in zijn pure vorm bestand is tegen oxidatie (onder normale omstandigheden). Bij een temperatuurstijging tot 400-600 graden neemt dit vermogen af en wordt MoO₃-trioxide gevormd.
Molybdeen is kneedbaar en kneedbaar, gemakkelijk te stempelen. Metaaldichtheid 10,2 g/cm3, smeltpunt 2620 ⁰С, kookpunt - 4800. Uit deze indicatoren blijkt dat het nogal ongevoelig is. De aanwezigheid van koolstof-, stikstof- of zwavelverontreinigingen beïnvloedt de fysische eigenschappen, met name de stof wordt bros en bros. Molybdeen is paramagnetisch. Bij toenemende temperatuur neemt de sterkte ervan aanzienlijk toe.
Natuurlijke molybdeenverbindingen, verkrijgen
Je moet weten dat molybdeen niet in zijn pure vorm voorkomt, het is in de natuur alleen aanwezig in verbindingen met andere elementen. Het geschatte geh alte aan metaal in de aardkorst is 3∙10-4%. Er zijn ongeveer 15 mineralen, waarvan de meest voorkomende zijn:
- disulfide MoS2 – molybdeniet;
- CaMoO4 – powellite;
- PbMoO4 – wulfenite.
De belangrijkste afzettingen van deze verbindingen zijn nauw verwant aan de processen van neerslag in hydrothermale bronnen.
Molybdeendisulfide wordt gewonnen voor industriële doeleinden. Het gebruik ervan om puur metaal te verkrijgen is zeer:belangrijk. Dit gebeurt met behulp van ertsverrijking door flotatie. Zo ontstaat een concentraat dat vervolgens wordt gebakken.
2MoS2+7O2=2MoO3+4SO 2
Het geïsoleerde oxide wordt gezuiverd en gereduceerd door een droge stroom waterstof bij een temperatuur van 700 graden. Het reactieproduct is molybdeenpoeder. In de toekomst kan het worden gebruikt in zijn pure vorm of als materiaal voor het maken van gewalste en gestempelde producten.
Productie van gelegeerd staal
IJzerhoudende metallurgie maakt gebruik van molybdeenpoeder. Waar wordt het toegepast? Voor het legeren van staal en gietijzer. De toevoeging van dit element aan de samenstelling van legeringen verbetert hun kwaliteit aanzienlijk. Elasticiteit, slijtvastheid, slagvastheid verhogen. Ongeveer 0,5% molybdeen wordt toegevoegd aan constructiestaal, hierdoor wordt hun structuur fijnkorrelig en uniformer en neemt de brosheid van eindproducten af.
De toevoeging van andere stoffen maakt het mogelijk om speciale samenstellingen te verkrijgen die veel worden gebruikt in verschillende industrieën. Legeringen, waaronder kob alt en nikkel (50-60%), evenals chroom (ongeveer 20-28%), worden gelegeerd door molybdeen toe te voegen. Waar wordt dit materiaal gebruikt? Het antwoord ligt in zijn speciale eigenschappen - hoge hittebestendigheid. Het wordt gebruikt bij de vervaardiging van onderdelen van de huid van vliegtuigen en raketten.
Toepassing van molybdeenlegeringen
Wanneer niobium, titanium en andere zware metalen aan molybdeen worden toegevoegd, neemt de hittebestendigheid toelegeringen. Zo'n samenstelling kan worden gebruikt om onderdelen te maken voor gasturbines en verbrandingskamers in de raketwetenschap.
In legeringen met een hoog geh alte aan molybdeen (17-28%), neemt de corrosieweerstand toe. Ze zijn zelfs niet bang voor interactie met welk zuur dan ook (behalve fluorwaterstofzuur).
De vuurvaste eigenschappen van molybdeen en het gebruik ervan bij het maken van speciale buizen zijn van groot belang bij kernenergie. Dergelijke producten zijn bestand tegen blootstelling aan gesmolten lithium. Het fungeert als koelmiddel in uraniumreactoren. Bovendien is molybdeen zelf, in de vorm van de Mo-99-isotoop, gebruikt als indicator in de nucleaire industrie.
Vanwege de infusibiliteit van molybdeen wordt molybdeen gebruikt om mallen te maken voor het gieten van onderdelen van koper, aluminium en zink. De hoge sterkte van het metaal maakt processen onder hoge druk mogelijk.
Rollen en stempelen, aanbrengen
Van blanks verkregen door het smelten van poeder, worden gewalste producten gemaakt - staven en draad. Ze zijn gemaakt van een puur metaal dat molybdeen wordt genoemd. Waar wordt dit product gebruikt? Het wordt meestal gebruikt bij de vervaardiging van thermokoppels, die worden gebruikt om temperaturen boven 2000 ⁰C te meten. Haken en kernen voor het wikkelen van een wolfraamgloeidraad in een gloeilamp zijn ook gemaakt van molybdeendraad. Kathodeleidingen en focusseerelektroden in röntgenbuizen en generatorlampen moeten betrouwbaar zijn en voldoen aan de eisen van een hoge metaalbestendigheid. Gewalst molybdeen is uitstekend geschikt voor deze doeleinden.
Staven en platenworden gebruikt in plaats van elektroden in smeltovens op hoge temperatuur. Ze moeten zich in een speciale omgeving bevinden die bestaat uit argon, waterstof of vacuüm. Omdat molybdeen geen chemische reacties aangaat met glas, wordt het gebruikt om onderdelen van een smeltoven te maken.
Toepassing in andere industrieën
Molybdeen heeft toepassing gevonden in de olie-industrie. Daar wordt het gebruikt als een katalysator die in staat is om producten van zwavelverontreinigingen te reinigen. Smeermiddelen worden gemaakt op basis van aluminiumdisulfide. Ze stabiliseren de werking van verschillende apparaten en beschermen oppervlakken tegen mechanische belasting bij hoge temperaturen. Het heeft zulke smeer- en corrosiewerende eigenschappen.
Bij de vervaardiging van verven en vernissen, waarbij molybdeen en zijn oxiden worden gebruikt, worden persistente pigmenten van geeloranje tinten verkregen. Ook de synthese van kunstvezels werkt niet zonder deze stof. Om het stikstofgeh alte in de bodem te verhogen, worden micromeststoffen gebruikt, waaronder molybdeen.
De rol van molybdeen in het lichaam
Molybdeen speelt een belangrijke rol in het menselijk lichaam. Het is betrokken bij de synthese van het hemoglobine-, stikstof- en purinemetabolisme. Verantwoordelijk voor de opname van ijzer en vitamine C, is een krachtige antioxidant. Het sporenelement heeft een oncoprotectief, verjongend effect.
Voedingsmiddelen die rijk zijn aan molybdeen zijn peulvruchten en granen, bladgroenten. De benodigde hoeveelheid micronutriënten per dagkomt het lichaam binnen als je goed eet. Het tekort kan worden aangevuld met minerale complexen.
