Хімія є фундаментом нашого життя. Всі предмети вжитку складаються із з'єднань елементів таблиці Менделєєва. Щохвилини в організмі людини відбуваються складні перетворення, в яких беруть участь хімічні речовини. У цій статті буде розказано про такому металі, як молібден: де застосовується, його властивості та роль в організмі людини.

Заглибимося в історію

Мінерали, що мають у своєму складі молібден, були відомі ще в Стародавній Греції. Ці природні сполуки мали структуру, подібну графіту. Тому часто використовувалися поряд з ним для створення грифелів. Молибденит MoS? мав сіро-зеленим відтінком при листі на папері. За характерний блиск йому було дано назву molybdaena – «подібний свинцю».


Карл Вільгельм Шеєле проводив дослідження, завдяки яким синтезував триокис MoO?, але з-за відсутності відповідної печі не зміг виділити метал у чистому вигляді. Йенсу Якобу Берцелиусу вдалося в 1817 році отримати молібден шляхом відновлення оксиду не з вугіллям, а з воднем. Синтезований хімічний елемент був ретельно досліджений і описаний у працях вченого.

Фізичні властивості

Що таке молібден? Це світло-сірий метал, який в чистому вигляді стійкий до окислення (при нормальних умовах). З підвищенням температури до 400-600 градусів ця здатність знижується, і утворюється триокис MoO?. Молібден пластичний і кувань, легко піддається штампуванню. Щільність металу 102 г/см 3 , температура плавлення 2620 ?С, кипіння - 4800 ?С. З цих показників видно, що він досить тугоплавок. Присутність вуглецевих, азотних або сірчаних забруднень впливає на фізичні властивості, зокрема, речовина стає крихким і ламким. Молібден є парамагнетиком. Із зростанням температури його міцність значно збільшується.

Природні сполуки молібдену, отримання

Слід знати, що в чистому вигляді молібден не зустрічається, він присутній в природі виключно в сполуках з іншими елементами. Приблизний зміст металу в земній корі 3•10 -4 %. Існує близько 15 мінералів, з яких найбільш поширені:

дисульфід MoS 2 – молибденит;

CaMoO 4 – повеллит;

PbMoO 4 – вульфенит.

Основні родовища даних сполук тісно пов'язані з процесами осадження в гідротермальних джерелах. У промислових цілях видобувається дисульфід елемента молібден. Застосування його для одержання чистого металу дуже важливо. Відбувається це за допомогою збагачення руд методом флотації. Так одержують концентрат, який потім піддають випаленню. 2MoS 2 +7O 2 =2MoO 3 +4SO 2 Виділений оксид очищають і відновлюють сухим струмом водню при температурі 700 градусів. Продуктом реакції є порошок молібдену. Надалі він може використовуватися в чистому вигляді або в якості матеріалу для створення прокатних і штампованих виробів.

Виробництво легованих сталей

Чорна металургія використовує порошок речовини молібден. Де він застосовується? Для легування сталей і чавунів. Додавання елемента до складу сплавів значно покращує їх якості. Підвищується пружність, опір зношування, стійкість до ударів. В конструкційні сталі додають близько 05% молібдену, від цього їх структура стає дрібнозернистою і більш однорідною, знижується крихкість кінцевих виробів.
Додавання інших речовин дозволяє отримати особливі склади, широко застосовуються в різних галузях промисловості. Сплави, які входять кобальт і нікель (50-60%), а також хром (близько 20-28%) легують, додаючи молібден. Де застосовується такий матеріал? Відповідь криється в його особливі властивості – високої жароміцності. Його використовують при виготовленні деталей обшивки літаків і ракет.

Застосування сплавів з молібденом

При додаванні до молібдену ніобію, титану та інших надміцних металів підвищується жаростійкість сплавів. Такий склад можна використовувати для створення деталей газових турбін і камер згоряння в ракетобудуванні. В сплавах з вмістом великої кількості молібдену (17-28%) підвищується корозійна стійкість. Їм не страшно навіть взаємодія з будь-якою кислотою (крім плавикової). Тугоплавкі властивості молібдену і застосування його у створенні спеціальних труб мають величезне значення в ядерній енергетиці. Така продукція здатна витримати вплив розплавленого літію. Він виконує роль теплоносія в уранових реакторах. Крім того, сам молібден у вигляді ізотопу Mo-99 знайшов застосування в якості індикатора в ядерній промисловості. Завдяки тугоплавкости молібдену з нього створюють прес-форми для відливання деталей з міді, алюмінію і цинку. Висока міцність металу дозволяє проводити процеси під великим тиском.

Прокат і штампування, застосування

Із заготовок, одержуваних при виплавці порошку, створюють прокатні вироби – прутки та дріт. Вони складаються з чистого металу під назвою молібден. Де застосовується така продукція? Найбільш часто її використовують для виготовлення термопар, які служать для вимірювання температур понад 2000 ?C. Гачки і керни для навивки вольфрамової нитки в лампі розжарювання також роблять з молібденової проволки. Вводи катодів і фокусуючі електроди в рентгенівських трубках і генераторних ламп повинні бути надійними і відповідати вимогам високої тугоплавкости металу. Для цих цілей відмінно підходить прокат молібдену.
Прутки та пластини використовуються замість електродів у високотемпературних плавильних печах. Вони повинні знаходитися в спеціальному середовищі, що складається з аргону, водню або вакууму. Завдяки тому, що молібден не вступає зі склом в хімічні реакції, він застосовується для виготовлення деталей плавильної печі.

Застосування в інших галузях промисловості

Молібден знайшов застосування в нафтовій промисловості. Там його використовують в якості каталізатора, здатного очистити продукцію від домішки сірки. На основі дисульфіду алюмінію виготовляють мастильні матеріали. Вони стабілізують роботу різних апаратів та захищають поверхні від механічного впливу при високих температурах. Має таке мастило і антикорозійними властивостями. При виготовленні лакофарбних матеріалів, де застосовується молібден та його оксиди, отримують стійкі пігменти жовто-помаранчевих тонів. Синтез штучних волокон також не проходить без цієї речовини. Для підвищення вмісту азоту в ґрунті використовують мікродобрива, до складу яких входить молібден.

Роль молібдену в організмі

Молібдену відводиться чимала роль в організмі людини. Він бере участь у синтезі гемоглобіну, азотистом і пуриновом обміні. Відповідає за засвоєння заліза і вітаміну C, є потужним антиоксидантом. Мікроелемент надає онкопротекторний, омолоджуючу дію. Продукти, багаті молібденом, – це бобові і злакові культури, листові овочі. Необхідну кількість мікроелемента щодня надходить в організм, якщо ви правильно харчуєтеся. Його нестачу можна заповнити, використовуючи мінеральні комплекси.