/ / צפיפות של מוליבדן, תכונות פיסיקליות מכניות, תרכובות, היישום

צפיפות של מוליבדן, תכונות פיסיקליות מכניות, תרכובות, היישום

השם molybdenum מתכת בשל הדמיון החיצוני של דיסולפיד מוליבדן עם עופרת עופרת - galena (השם היווני להוביל מוליבדוס).

היסטוריה גילוי פריט

בימי הביניים באירופה נקרא מוליבדן שלושה שונים בהרכב, אבל כמעט דומה בצבע ובמבנה של מינרל - galena (PBS), מוליבדן (MoS2) וגרפיט (C). אגב, מינרל "מוליבדן ברק" (שם אחר עבור מוליבדניט) שימש להוביל עפרונות שהותיר עקבות אפור ירקרק על הסדין.

מולדת של מוליבדן מתכתי, 42 אלמנטיםתקופתית של מנדלייב, נחשבת לשוודיה. בשנת 1758, כימאי ו מינרלוגיסטית מן הארץ, את מגלה של ניקל אקסל Kronstedt הציע כי מינרלים לעיל יש אופי שונה לחלוטין. שני עשורים מאוחר יותר, כימאי ארצו עמית מ קוצ'ינג קרל Scheele קיבל חומצה מוליבדית כמו משקע לבן ("כדור הארץ הלבן"), מוליבדניט רותח בחומצה חנקתית מרוכזת. המדען הבין באופן אינטואיטיבי שאם חומצה מוליבדן הוא calcined עם פחם, אז אפשר לבודד את המתכת. ללא תנור מתאים, הוא שלח דגימות פיטר גלמה, אשר בשנת 1782 הקצתה מתכת חדשה עם כמות גדולה של זיהומים קרביד. עמיתים בשם אלמנט "מוליבדן" (הנוסחה בטבלה המחזורית הוא מו).

מתכת טהורה יחסית התקבלה רק בשנת 1817 על ידי נשיא האקדמיה השבדית למדעים ינס Berzelius.

צפיפות של מוליבדן

מאפיינים של חומר פשוט

לשיטת ההכנה יש השפעה רבה עלתכונות פיזיות של מוליבדן ומראהו. אבקת מתכת, preforms ו בלוקים לפני sintering - צבע אפור כהה. לוח עיבוד מעובד יותר רווי - כמעט שחור עד כסף קל. הצפיפות של מוליבדן הוא 10.28 t / m3. המתכת נמס בטמפרטורה של 2623 ° C, ו ב4639 ° C - שחין. מוליבדן טהור בהחלט יש משיכות יוצאת דופן משיכות, אשר מבטיח גלגול קל הטבעה. A workpiece עם קוטר של עד 12 מ"מ יכול להיות משוחרר רופף או מגולגל עד לסכל דק, אפילו בטמפרטורת החדר. מתכת יש מוליכות חשמלית טובה. הנוכחות של זיהומים מגביר קשיחות שבירות וקובעת במידה רבה את התכונות המכניות של מוליבדן.

המרכיבים החשובים ביותר

בהרכב של חומרים מורכבים, האלמנט מציגמעלות שונות של חמצון מ -2 עד גבוה (התרכובות האחרונות יציבים יותר), אשר קובע את התכונות הכימיות של מוליבדן. עבור מתכת זו, תרכובות עם חמצן הלוגנים (MoO3, MoCl5) ו molybdates (מלחי חומצה מוליבדית). תגובות חמצון אפשריים רק בטמפרטורות גבוהות (מ 600 מעלות צלזיוס). עלייה נוספת תגרום מוליבדן אינטראקציה עם פחמן, זרחן, גופרית. זה מתמוסס היטב חומצה גופרתית חנקנית או חמה.

זרחן, ארסן, בוריק וסיליקוןחומצות יוצרים תרכובות מורכבות עם מוליבדן. המוכר ביותר ואת מלח מופץ באופן נרחב הוא phosphomolybdate אמוניום. חומרים המכילים מוליבדן נבדלים על ידי לוח צבעים רחב גוונים שונים.

יישום של מוליבדן

טכנולוגיה של העשרה של עפרות מוליבדן

ייצור תעשייתי של מוליבדן הטהור לחלוטין הוטמע רק המאה העשרים. עיבוד כימי של עפרות מוליבדן הוא קדמה העשרה שלה: לאחר מוחץ מגרסות טחנות הכדור, השיטה העיקרית היא הנפקה חמש או שש. כתוצאה מכך, ריכוז גבוה (עד 95%) של דיסולפיד מוליבדן בחומר הזינה מושגת.

השלב הבא והחשוב ביותר הוא צלייה. כאן, זיהומים בלתי רצויים של מים, גופרית, שאריות של ריאגנטים הנפקה ו disulphide מוליבדן מוסרים וחמצן כדי trioxide. ניקוי נוסף אפשרי במספר דרכים, אבל הפופולריים ביותר הן הבאות:

  • שיטה אמוניה, שבה תרכובות מוליבדן מומסים לחלוטין, וזיהומים מוסרים;
  • סובלימציה בטמפרטורה של 900 עד 1100 Less התוצאה היא ריכוז MoO3 מגביר ל 90-95%.

ייצור תעשייתי של מתכת מוליבדן

זורם דרך trioxide מוליבדן מטוהריםמימן (במעבדות ההתאוששות לעיתים קרובות להשתמש פחמן או פחמן המכיל גזים, אלומיניום, סיליקון) לקבל אבקת מתכת. התהליך מתרחש כבשנים צינורי מיוחד עם עלייה הדרגתית בטמפרטורה מ 500 ל 1000 ° C.

שרשרת טכנולוגית של ייצור של מוליבדן מתכתי קומפקטי כולל:

  • לחיצה. התהליך מתרחש בתבניות פלדה בלחץ של עד 300 מגה פיקסל. מרכיב קלסר הוא פתרון אלכוהולי של גליצרין. חתך מקסימלי של החסר (ערימות) ולכן לא יעלה על 16 ס"מ2, והאורך הוא 600 ס"מ.לגופים גדולים יותר, להשתמש בתבניות גומי או פולימרי. הלחיצה מתבצעת בתאי עבודה, שבהם נוזלים נשאבים בלחץ גבוה.
  • Sintering. זה קורה בשני שלבים. הראשון הוא טמפרטורה נמוכה אחת, שנמשך 30-180 דקות (בהתאם לגודל של בילט), שבוצעו תנורים muffle באווירה מימן בטמפרטורה של 1200 מעלות צלזיוס. בשלב השני (ריתוך), לחומר מחומם לטמפרטורה קרוב לנקודת ההיתוך (2400-2500 מעלות צלזיוס). כתוצאה מכך, נקבוביות פוחתת ואת צפיפות מוליבדן מגביר.

Billets גדול במשקל עד 3 טון הם sintered ב אינדוקציה, קרן אלקטרונים או תנורי קשת. התהליך הוא סיים על ידי עיבוד של מוצרים sintered.

מוליבדן מתכת

הפיקדונות העשירים ביותר

מוליבדן הוא מרכיב נדיר למדי של כדור הארץאת קליפת המוח ואת היקום בכללותו. מתוך שני תריסר מינרלים הקיימים בטבע, רק molybdenite (MoS2). המשאבים שלה הם לא אינסופי וטכנולוגיות פותחו עבור חילוץ המתכת מן האצילים, molybdates. בהתאם להרכב המינרלים ואת הצורה של גופים עפרות, הפיקדונות מחולקים לווריד, ורידים מופץ ו skarn.

רזרבות העולם של האלמנטהם 19 מיליון טון, עם כמעט מחצית זה מגיע מסין. הפיקדון הגדול ביותר של מוליבדן מאז 1924 הוא מכרה קלימקס (ארה"ב, קולורדו) עם תוכן ממוצע של עד 0.4%. לעתים קרובות מיצוי של עפרות מוליבדן מתבצעת בו זמנית עם מיצוי של נחושת טונגסטן.

ברוסיה, עתודות של מוליבדן הם 360,000 טון. מתוך 10 הפיקדונות שנבדקו, רק 7 פותחו מבחינה תעשייתית:

  • ססק ואגאסקיר (חאקסיה);
  • Bugdain ו Zhireken (מזרח Transbaikalia);
  • Orekitkanskoe (Buryatia);
  • לאבש (קרליה);
  • טירניאוז (צפון הקווקז).

ההפקה מתבצעת באופן פתוח ונסגר.

תכונות פיסיקליות של מוליבדן

המסתורין של חרבות סמוראים

במשך כמה מאות שנים, אירופהאקדחים ומדענים נלחמו על המסתורין של החומרה והעוצמה של חרבות יפניות עתיקות של תחילת האלף השני, מנסים ללא הצלחה לייצר את אותה פלדה קרה. רק בסוף XITALX המאה, לאחר שהתגלו זיהומים מוליבדן היפנית פלדה, אפשר היה לפתור את החידה.

היישום התעשייתי הראשון של מוליבדן כמרכיב יתווך לשיפור איכות הפלדה (זה נותן צמיגויות קשיות) שולט ב 1891, החברה שניידר ושות 'מצרפת.

צפיפות של מוליבדן

גירוי חיוני להתפתחות של מוליבדןמטלורגיה היתה מלחמת העולם הראשונה. זה משמעותי כי עובי שריון חזית של טנקים אנגלו צרפתיים, חודר בקלות על ידי פגזים גרמניים של אותו קליבר, הופחת מ 75 מ"מ ל 25 מ"מ, הוספת 1.5-2% מוליבדן פלדה של לוחיות שריון. במקביל, את עוצמת המכונה גדל באופן משמעותי.

יישום של מוליבדן

יותר מ 80% מכלל בשימוש בתעשייהמוליבדן חשבונות עבור מטלורגיה הברזל. בלי זה, זה לא יעלה על הדעת לייצר חום עמידים ברזל יצוק, מבניים כלי פלדות. חלק אחד על ידי משקל של אלמנט משפר את איכות פלדה שווה לשני חלקים על ידי משקל של טונגסטן. מאז צפיפות של מוליבדן הוא חצי, סגסוגות שלה הם הרבה יותר מעולה באיכות טונגסטן בטמפרטורות ההפעלה מתחת 1370 ° C. פלדות מוליבדן מתאימים יותר עבור carburizing.

מוליבדן הוא ביקוש רדיו אלקטרונית,כימי, צבע ולכה תעשיות. בהנדסת מכונות הוא משמש כחומר עמיד בחום. בחקלאות, פתרונות חלשים של המרכיבים של האלמנט לשפר באופן משמעותי את הטמיעה של חומרים מזינים על ידי הצמחים. יש לזכור כי במינונים גבוהים מוליבדן יש השפעה רעילה על אורגניזמים חיים וצמחים, משפיע לרעה על הסביבה.

יישום של מוליבדן

משמעות ביולוגית

בתזונה של בני אדם וחיות מוליבדן -אחד החשובים ביותר micronutrients. בצורה של צורה ביולוגית פעילה - molybdenum coenzyme - (Moco) יש צורך ביישום רקמות חיות של תהליכים קטבוליים.

מאוד מבטיח הם מחקר בהאזור של פעילות אנטי סרטנית של מוליבדן. שכיחות גבוהה של סרטן של מערכת העיכול בקרב אוכלוסיית לין שיאן (פרובינציית הונאן, מחוז PRC) הופחת באופן משמעותי לאחר דשנים מינרליים קרקע המכילים מוליבדן.

במקרים נדירים של מחסור באלמנט של האדםהאורגניזם עשוי לפתח בלבול בחלל, במוח במוח, בחריגות נפשיות ובמחלות עצבים קשות אחרות. המינון היומי של מוליבדן למבוגר הוא בין 100 ל 300 מיקרוגרם. עם עלייה ל 5-15 מ"ג, הרעלת רעלים היא בלתי נמנעת, עד 50 מ"ג היא תוצאה קטלנית. העשירים ביותר במוליבדן הם ירקות עלים, דגנים, קטניות וגרגרי יער (דומדמניות שחורות, דומדמניות), מוצרי חלב, ביצים, כבד וכליות של בעלי חיים.

תכונות מוליבדן

היבטים אקולוגיים

מאפיינים ביולוגיים של מוליבדןדרישות גבוהות ממוקמות על ניצול פסולת מעיבוד חומר עפרות, דבקות קפדנית בתהליך טכנולוגי במפעלים, כדי למנוע השפעה שלילית על בריאותם של העובדים העובדים והטבע.

כל האמצעים המונעיםחדירה של מוצרים מעובדים למי תהום. יש לזכור כי הצמחים להחזיק את המאפיין של קליטת וצבירת מוליבדן, כך התוכן שלה יורה ועלים יכול לחרוג ריכוזי קבילה. מסה ירוקה זו עלולה להיות מסוכנת לבעלי חיים. כדי למנוע התפשטות על ידי רוחות הסלע בשימוש, המזבלות מכוסים בשכבת אדמה.

מגמות בשוק מוליבדן העולמי

מאז תחילת הפיננסי העולמיהמשבר העולמי הצריכה של מוליבדן ירידה של 9%. היוצא מן הכלל היה סין, שם הצמיחה היא עד 5%. התגובה לירידה חדה בביקוש הצרכנים בשנת 2009 היתה ירידה בהיקף הייצור. לרמת התפוקה הקודמת, ניתן היה להתקרב רק בעוד 4 שנים, וב -2014 להקים מקסימום חדש של 245 אלף טון. הצרכן הראשי ומפיק של מוליבדן ומוצריה עדיין סין.

צפיפות של מוליבדן ואת המאפיינים המפתיעים שלהעשה את זה חיוני עבור פלדה וסגסוגות במבנים שבהם שילוב של משקל נמוך, חוזק גבוה והתנגדות קורוזיה של חומרים נדרשת. הגידול הצפוי במספר תחנות הכוח הגרעיניות, מתקני אנרגיה ומתקנים תעשייתיים אחרים, פיתוח שדות נפט וגז חדשים בתנאים הקשים של הצפון הרחוק והקוטב הצפוני יוביל בהכרח להגדלת הביקושים למוליבדן ולנגזרותיו.

</ p>>
קרא עוד: