Քիմիան մեր կյանքի հիմքն է: Կենցաղային բոլոր իրերը բաղկացած են պարբերական աղյուսակի տարրերի միացություններից։ Ամեն րոպե մարդու մարմնում տեղի են ունենում բարդ փոխակերպումներ, որոնցում ներգրավված են քիմիական նյութեր: Այս հոդվածում կխոսվի այնպիսի մետաղի մասին, ինչպիսին է մոլիբդենը՝ որտեղ է այն օգտագործվում, հատկությունները և դերը մարդու օրգանիզմում։
Խորը պատմության մեջ
Հին Հունաստանում հայտնի էին մոլիբդեն պարունակող միներալներ: Այս բնական միացությունները ունեին գրաֆիտի նման կառուցվածք։ Հետեւաբար, դրանք հաճախ օգտագործվում էին դրա հետ մեկտեղ՝ առաջատարներ ստեղծելու համար: Molybdenite MoS2-ն ուներ մոխրագույն-կանաչ երանգ, երբ գրվում էր թղթի վրա: Իր բնորոշ փայլի համար նրան տրվել է մոլիբդաենա անունը՝ «կապարի նման»:
Կարլ Վիլհելմ Շելեն հետազոտություն է անցկացրել, որի շնորհիվ սինթեզել է MoO3 եռօքսիդ, սակայն համապատասխան վառարանի բացակայության պատճառով չի կարողացել մետաղը մեկուսացնել մաքուր վիճակում։ Յոնս Յակոբ Բերզելիուսին հաջողվել է մոլիբդեն ստանալ 1817թօքսիդի նվազեցում ոչ թե ածխածնի, այլ ջրածնի հետ։ Սինթեզված քիմիական տարրը մանրակրկիտ ուսումնասիրվել և նկարագրվել է գիտնականի աշխատություններում։
Ֆիզիկական հատկություններ
Ի՞նչ է մոլիբդենը: Այն բաց մոխրագույն մետաղ է, որն իր մաքուր տեսքով դիմացկուն է օքսիդացմանը (նորմալ պայմաններում): Ջերմաստիճանի 400-600 աստիճանի բարձրացման դեպքում այդ ունակությունը նվազում է, և ձևավորվում է MoO3 եռօքսիդ։
Մոլիբդենը ճկուն և ճկուն է, հեշտությամբ դրոշմվում է: Մետաղի խտությունը 10,2 գ/սմ3, հալման ջերմաստիճանը 2620 ⁰С, եռման ջերմաստիճանը՝ 4800 ⁰С։ Այս ցուցանիշներից երևում է, որ այն բավականին հրակայուն է։ Ածխածնի, ազոտի կամ ծծմբի աղտոտիչների առկայությունը ազդում է ֆիզիկական հատկությունների վրա, մասնավորապես, նյութը դառնում է փխրուն և փխրուն: Մոլիբդենը պարամագնիսական է: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ նրա ամրությունը զգալիորեն մեծանում է։
Բնական մոլիբդենի միացություններ, ստացվում է
Պետք է իմանաք, որ մոլիբդենն իր մաքուր ձևով չի հանդիպում, այն բնության մեջ առկա է միայն այլ տարրերի հետ միացություններում։ Երկրակեղևում մետաղի մոտավոր պարունակությունը կազմում է 3∙10-4%: Կան մոտ 15 հանքանյութեր, որոնցից ամենատարածվածներն են՝
- դիսուլֆիդ MoS2 – մոլիբդենիտ;
- CaMoO4 – powellite;
- PbMoO4 – wulfenite.
Այս միացությունների հիմնական հանքավայրերը սերտորեն կապված են հիդրոթերմային օդանցքներում տեղումների գործընթացների հետ:
Մոլիբդենի դիսուլֆիդը արդյունահանվում է արդյունաբերական նպատակներով: Մաքուր մետաղ ստանալու համար դրա օգտագործումը շատ էկարևոր. Դա տեղի է ունենում ֆլոտացիայի միջոցով հանքաքարի հարստացման միջոցով։ Այսպես ստացվում է խտանյութ, որը հետագայում կրակում են։
2MoS2+7O2=2MoO3+4SO 2
Մեկուսացված օքսիդը մաքրվում և վերականգնվում է ջրածնի չոր հոսանքով 700 աստիճան ջերմաստիճանում։ Ռեակցիայի արտադրանքը մոլիբդենի փոշին է: Ապագայում այն կարող է օգտագործվել իր մաքուր տեսքով կամ որպես նյութ գլանվածքով և դրոշմավորված արտադրանքի ստեղծման համար։
Լեգիրված պողպատների արտադրություն
Սև մետալուրգիան օգտագործում է մոլիբդենի փոշի: Որտեղ է այն կիրառվում: Պողպատների և չուգունների լեգիրման համար։ Այս տարրի ավելացումը համաձուլվածքների բաղադրության մեջ զգալիորեն բարելավում է դրանց որակը։ Բարձրանում է առաձգականությունը, մաշվածության դիմադրությունը, ազդեցության դիմադրությունը: Կառուցվածքային պողպատներին ավելացվում է մոտ 0,5% մոլիբդեն, որի պատճառով դրանց կառուցվածքը դառնում է մանրահատիկ և ավելի միատեսակ, իսկ վերջնական արտադրանքի փխրունությունը նվազում է։
Այլ նյութերի ավելացումը հնարավորություն է տալիս ստանալ արդյունաբերության տարբեր ոլորտներում լայնորեն կիրառվող հատուկ կոմպոզիցիաներ։ Համաձուլվածքները, որոնք ներառում են կոբալտ և նիկել (50-60%), ինչպես նաև քրոմ (մոտ 20-28%), համաձուլվում են մոլիբդենի ավելացմամբ։ Որտեղ է օգտագործվում այս նյութը: Պատասխանը կայանում է նրա հատուկ հատկությունների մեջ՝ բարձր ջերմակայունություն: Այն օգտագործվում է ինքնաթիռների և հրթիռների մաշկի մասերի արտադրության մեջ։
Մոլիբդենի համաձուլվածքների կիրառում
Երբ նիոբիումը, տիտանը և այլ ծանր մետաղներ են ավելացվում մոլիբդենի մեջ, ջերմակայունությունը մեծանում էհամաձուլվածքներ. Նման կազմը կարող է օգտագործվել հրթիռային գիտության մեջ գազատուրբինների և այրման խցիկների մասեր ստեղծելու համար:
Մոլիբդենի բարձր պարունակությամբ համաձուլվածքներում (17-28%) մեծանում է կոռոզիոն դիմադրությունը։ Նրանք չեն վախենում նույնիսկ որևէ թթվի հետ փոխազդեցությունից (բացի ֆտորֆտորաթթվից):
Մոլիբդենի հրակայուն հատկությունները և դրա օգտագործումը հատուկ խողովակների ստեղծման ժամանակ մեծ նշանակություն ունեն միջուկային էներգիայի մեջ։ Նման արտադրանքները կարող են դիմակայել հալված լիթիումի ազդեցությանը: Այն ուրանի ռեակտորներում գործում է որպես հովացուցիչ նյութ: Բացի այդ, մոլիբդենն ինքը՝ Mo-99 իզոտոպի տեսքով, կիրառություն է գտել որպես միջուկային արդյունաբերության ցուցիչ։
Մոլիբդենի ներթափանցելիության պատճառով մոլիբդենն օգտագործվում է պղնձից, ալյումինից և ցինկից մասեր ձուլելու համար կաղապարներ ստեղծելու համար: Մետաղի բարձր ամրությունը թույլ է տալիս գործընթացներ իրականացնել բարձր ճնշման տակ։
Գլորում և դրոշմում, դիմում
Փոշու հալեցմամբ ստացված բլանկներից առաջանում են գլանվածք՝ ձողեր և մետաղալարեր։ Դրանք կազմված են մաքուր մետաղից, որը կոչվում է մոլիբդեն։ Որտե՞ղ է օգտագործվում այս ապրանքը: Այն առավել հաճախ օգտագործվում է ջերմազույգերի արտադրության մեջ, որոնք օգտագործվում են 2000 ⁰C-ից բարձր ջերմաստիճանը չափելու համար: Շիկացած լամպի մեջ վոլֆրամի թելիկը փաթաթելու համար կեռիկներն ու միջուկները նույնպես պատրաստված են մոլիբդենի մետաղալարից: Ռենտգենյան խողովակների և գեներատորի լամպերի կաթոդային լարերը և կենտրոնացման էլեկտրոդները պետք է հուսալի լինեն և համապատասխանեն մետաղի բարձր հրակայունության պահանջներին: Գլանափաթեթավոր մոլիբդենը հիանալի է այս նպատակների համար:
Ձողեր և ափսեներօգտագործվում են բարձր ջերմաստիճանի հալեցման վառարաններում էլեկտրոդների փոխարեն։ Նրանք պետք է լինեն հատուկ միջավայրում, որը բաղկացած է արգոնից, ջրածնից կամ վակուումից: Քանի որ մոլիբդենը ապակու հետ քիմիական ռեակցիաների մեջ չի մտնում, այն օգտագործվում է հալման վառարանի մասեր պատրաստելու համար։
Դիմում այլ ոլորտներում
Մոլիբդենը կիրառություն է գտել նավթարդյունաբերության մեջ. Այնտեղ այն օգտագործվում է որպես կատալիզատոր, որը կարող է մաքրել արտադրանքը ծծմբի կեղտից: Քսայուղերը պատրաստվում են ալյումինի դիսուլֆիդի հիման վրա։ Նրանք կայունացնում են տարբեր սարքերի աշխատանքը և բարձր ջերմաստիճանում պաշտպանում են մակերեսները մեխանիկական սթրեսից: Այն ունի նման քսանյութ և հակակոռոզիոն հատկություն։
Ներկերի և լաքերի արտադրության մեջ, որտեղ օգտագործվում են մոլիբդենը և դրա օքսիդները, ստացվում են դեղնանարնջագույն երանգների կայուն պիգմենտներ։ Առանց այս նյութի արհեստական մանրաթելերի սինթեզը նույնպես չի աշխատում։ Հողում ազոտի պարունակությունը մեծացնելու համար օգտագործվում են միկրոպարարտանյութեր, որոնց թվում է մոլիբդենը։
Մոլիբդենի դերն օրգանիզմում
Մոլիբդենը կարևոր դեր է խաղում մարդու օրգանիզմում։ Այն մասնակցում է հեմոգլոբինի, ազոտի և պուրինի նյութափոխանակության սինթեզին։ Պատասխանատու է երկաթի և վիտամին C-ի կլանման համար, հզոր հակաօքսիդանտ է: Հետքի տարրը օնկոպրոտեկտիվ, երիտասարդացնող ազդեցություն ունի։
Մոլիբդենով հարուստ մթերքներն են հատիկաընդեղենը և ձավարեղենը, տերևավոր բանջարեղենը։ Օրական անհրաժեշտ քանակությամբ միկրոէլեմենտներմտնում է օրգանիզմ, եթե ճիշտ եք սնվում: Դրա պակասը կարելի է լրացնել հանքային համալիրների միջոցով։
