May utang ang pangalan ng metal na molybdenum sa panlabas na pagkakahawig ng molybdenum disulfide sa lead ore - galena (ang pangalang Griyego para sa lead ay molybdos).
Kasaysayan ng pagtuklas ng elemento
Noong Middle Ages sa Europe, ang molybdenum ay tinawag na tatlong mineral na may magkakaibang komposisyon, ngunit halos magkapareho sa kulay at istraktura ng mineral - galena (Pbs), molybdenite (MoS2) at grapayt (C). Siyanga pala, ang mineral na "molybdenum sheen" (isa pang pangalan para sa molybdenite) ay ginamit bilang tingga para sa mga lapis na nag-iwan ng maberde-kulay-abong marka sa sheet.
Molybdenum metal, 42 elemento ng periodic system ng Mendeleev, ay itinuturing na lugar ng kapanganakan ng Sweden. Noong 1758, ang chemist at mineralogist mula sa bansang ito, ang natuklasan ng nikel, si Axel Cronstedt, ay iminungkahi na ang mga mineral sa itaas ay may ganap na naiibang kalikasan. Pagkalipas ng dalawang dekada, ang kanyang kababayan, isang pharmaceutical chemist mula sa Köping, Karl Scheele, ay nakakuha ng molybdic acid sa anyo ng isang white precipitate ("white earth") sa pamamagitan ng pagpapakulo ng molybdenite sa concentrated nitric acid. Ang siyentipiko ay intuitive na naunawaan na kung ang molybdic acid ay calcined na may karbon, pagkatapos ay posible na ihiwalaymetal. Walang angkop na pugon, nagpadala siya ng mga sample kay Peter Gjelm, na noong 1782 ay naghiwalay ng isang bagong metal na may malaking halaga ng mga impurities ng carbide. Pinangalanan ng mga kasamahan ang elementong "molybdenum" (ang formula sa periodic table ay Mo).
Nakuha lang ang medyo purong metal noong 1817 ni Jens Berzelius, presidente ng Swedish Academy of Sciences.
Pagsasalarawan ng isang simpleng substance
Ang paraan ng produksyon ay may malaking impluwensya sa mga pisikal na katangian ng molibdenum at hitsura nito. May pulbos na metal, mga blangko at pamalo bago sintering - madilim na kulay abo. Ang palette ng mga naprosesong pinagsama na produkto ay mas mayaman - mula sa halos itim hanggang sa magaan na pilak. Ang density ng molibdenum ay 10.28 t/m3. Ang metal ay natutunaw sa temperatura na 2623˚С, at sa 4639˚С ito kumukulo. Ang ganap na purong molybdenum ay may mahusay na pagkamalleability at ductility, na ginagarantiyahan ang madaling rolling at stamping. Ang isang workpiece na may diameter na hanggang 12 mm, kahit na sa temperatura ng silid, ay maaaring malayang itali sa isang double knot o igulong sa isang manipis na foil. Ang metal ay may magandang electrical conductivity. Ang pagkakaroon ng mga impurities ay nagpapataas ng tigas at brittleness at higit na tinutukoy ang mga mekanikal na katangian ng molybdenum.
Mga Pangunahing Koneksyon
Bilang bahagi ng mga kumplikadong substance, ang elemento ay nagpapakita ng ibang antas ng oksihenasyon mula +2 hanggang sa pinakamataas (ang huli na mga compound ay ang pinaka-matatag), na tumutukoy sa mga kemikal na katangian ng molybdenum. Ang metal na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga compound na may oxygen at halogens (MoO3, MoCl5) at molybdates (mga asin ng molybdic acid). Ang mga reaksyon ng oksihenasyon ay posible lamang sa mataas na temperatura (mula sa 600˚С). Ang karagdagang pagtaas ay magiging sanhi ng pakikipag-ugnayan ng molibdenum sa carbon, phosphorus, at sulfur. Mahusay itong natutunaw sa nitric o heated sulfuric acid.
Ang Phosphoric, arsenic, boric at silicic acid ay bumubuo ng mga kumplikadong compound na may molybdenum. Ang pinakatanyag at karaniwang asin ay ammonium phosphomolybdate. Ang mga sangkap na naglalaman ng molibdenum ay nakikilala sa pamamagitan ng malawak na paleta ng kulay at iba't ibang kulay.
Molybdenum ore beneficiation technology
Ang industriyal na produksyon ng ganap na purong molibdenum ay pinagkadalubhasaan lamang noong ika-20 siglo. Ang pagproseso ng kemikal ng molibdenum ore ay nauuna sa beneficiation nito: pagkatapos ng paggiling sa mga crusher at ball mill, ang pangunahing paraan ay lima o anim na flotation. Ang resulta ay isang mataas na konsentrasyon (hanggang 95%) ng molybdenum disulfide sa hilaw na materyal.
Ang susunod at pinakamahalagang hakbang ay ang pagpapaputok. Dito ang mga hindi kanais-nais na dumi ng tubig, asupre, mga nalalabi ng mga flotation reagents ay tinanggal at ang molibdenum disulfide ay na-oxidized sa trioxide. Posible ang karagdagang paglilinis sa maraming paraan, ngunit ang mga sumusunod ang pinakasikat:
- paraan ng ammonia, kung saan ang mga molybdenum compound ay ganap na natutunaw, at ang mga dumi ay inaalis;
- sublimation sa temperaturang 900 hanggang 1100 ˚С. Ang resulta - ang konsentrasyon ng MoO3 ay tumataas sa 90-95%.
Industrial production ng metallic molybdenum
Pagpapasa ng hydrogen sa pamamagitan ng purified molybdenum trioxide (sa mga laboratoryo para saang mga pagbabawas ay kadalasang gumagamit ng carbon o carbon-containing gases, aluminum, silicon) makakuha ng powdered metal. Nagaganap ang proseso sa mga espesyal na hurno ng tubo na may unti-unting pagtaas ng temperatura mula 500 hanggang 1000 ˚С.
Ang chain ng proseso para sa paggawa ng compact molybdenum metal ay kinabibilangan ng:
- Pagpindot. Ang proseso ay nagaganap sa mga hulma ng bakal sa ilalim ng presyon hanggang sa 300 MPa. Ang nagbubuklod na bahagi ay isang alkohol na solusyon ng gliserin. Ang maximum na seksyon ng mga blangko (mga saksak) ay hindi lalampas sa 16 cm2, at ang haba ay 600 cm. Para sa mas malaki, ginagamit ang mga form na goma o polymer. Isinasagawa ang pagpindot sa mga working chamber kung saan iniiniksyon ang likido sa ilalim ng mataas na presyon.
- Sintering. Ito ay nangyayari sa dalawang yugto. Ang una - mababang temperatura, na tumatagal ng 30-180 minuto (depende sa laki ng workpiece), ay isinasagawa sa mga muffle furnace sa isang hydrogen na kapaligiran sa temperatura na 1200 ˚С. Sa ikalawang yugto (welding), ang workpiece ay pinainit sa isang temperatura na malapit sa natutunaw na punto (2400-2500 ˚С). Bilang resulta, bumababa ang porosity at tumataas ang density ng molybdenum.
Malalaking blangko na tumitimbang ng hanggang 3 tonelada ay sintered sa induction, electron beam o arc furnace. Kinukumpleto ang proseso sa pamamagitan ng mekanikal na pagproseso ng mga sintered na produkto.
Mga pinakamayamang deposito
Ang
Molybdenum ay isang medyo bihirang elemento sa crust ng lupa at sa uniberso sa kabuuan. Sa dalawang dosenang mineral na umiiral sa kalikasan, ang molybdenite lamang ang may malaking kahalagahan sa industriya.(MoS2). Ang mga mapagkukunan nito ay hindi walang katapusang, at ang mga teknolohiya para sa pagkuha ng metal mula sa mga powellites at molybdates ay binuo na. Depende sa komposisyon ng mineral at hugis ng mga katawan ng mineral, ang mga deposito ay nahahati sa vein, vein-disseminated at skarn.
Global na napatunayang reserba ng elemento ay umaabot sa 19 milyong tonelada, na may halos kalahati sa China. Mula noong 1924, ang pinakamalaking deposito ng molibdenum ay ang Climax mine (USA, Colorado) na may average na nilalaman na hanggang 0.4%. Kadalasan, ang pagkuha ng molybdenum ores ay isinasagawa kasama ng pagkuha ng tanso at tungsten.
Sa Russia, ang reserbang molibdenum ay umaabot sa 360 libong tonelada. Sa 10 na-explore na deposito, 7 lang ang na-develop na komersyal:
- Sorskoe at Agaskyrskoe (Khakassia);
- Bugdainskoe at Zhirekenskoe (Eastern Transbaikalia);
- Orekitkanskoe (Buryatia);
- Labash (Karelia);
- Tyrnyauz (Northern Caucasus).
Ang produksyon ay ginagawa sa pamamagitan ng bukas at sarado na mga pamamaraan.
Ang Lihim ng Samurai Swords
Sa loob ng ilang siglo, ang mga European gunsmith at scientist ay nakipagpunyagi sa misteryo ng talas at lakas ng mga sinaunang Japanese sword mula sa simula ng ikalawang milenyo, hindi matagumpay na sinusubukang gawin ang parehong mataas na kalidad na mga talim na armas. Sa pagtatapos lamang ng XΙX na siglo, nang matuklasan ang mga dumi ng molibdenum sa Japanese steel, naging posible na malutas ang bugtong na ito.
Sa unang pagkakataon, pinagkadalubhasaan ang pang-industriyang paggamit ng molibdenum bilang isang alloying additive upang mapabuti ang kalidad ng bakal (na nagbibigay ng katigasan at katigasan) noong 1891 ni Schneider& Co mula sa France.
Ang Unang Digmaang Pandaigdig ay nagsilbing isang makabuluhang stimulus para sa pagbuo ng molybdenum metalurgy. Kapansin-pansin na ang kapal ng frontal armor ng Anglo-French tank, na madaling tinusok ng mga German shell ng parehong kalibre, ay nabawasan mula 75 mm hanggang 25 mm sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 1.5-2% molybdenum sa bakal ng mga armor plate. Ito ay lubos na nagpapataas ng lakas ng makina.
Paglalapat ng molibdenum
Higit sa 80% ng lahat ng molybdenum na ginagamit sa industriya ay nasa ferrous metalurgy. Kung wala ito, hindi maiisip ang paggawa ng heat-resistant na cast iron, structural at tool steels. Ang isang bahagi ng timbang ng elemento ay nagpapabuti sa kalidad ng bakal ay katumbas ng dalawang bahagi ng timbang ng tungsten. Dahil ang density ng molibdenum ay dalawang beses na mas mababa, ang mga haluang metal nito ay higit na mataas sa kalidad kaysa sa mga haluang metal ng tungsten sa mga operating temperatura sa ibaba 1370 ˚С. Ang mga bakal na molibdenum ay mas mainam sa pag-carburizing.
Ang
Molybdenum ay in demand sa industriya ng radio-electronic, kemikal at pintura. Sa mechanical engineering, ginagamit ito bilang isang materyal na lumalaban sa init. Sa agrikultura, ang mahinang solusyon ng mga compound ng elemento ay makabuluhang nagpapabuti sa pagsipsip ng mga sustansya ng mga halaman. Dapat tandaan na sa malalaking dosis, ang molibdenum ay may nakakalason na epekto sa mga organismo ng buhay at halaman, at negatibong nakakaapekto sa kapaligiran.
Biological significance
Sa pagkain ng mga tao at hayop, ang molibdenum ay isa sa pinakamahalagang elemento ng bakas. Sa anyo ng isang aktibong biological form -molybdenum coenzyme - (Moco) ito ay kinakailangan para sa pagpapatupad ng mga proseso ng catabolic sa mga nabubuhay na tisyu.
Ang pananaliksik sa larangan ng anti-cancer na aktibidad ng molybdenum ay mukhang napaka-promising. Malaking nabawasan ang mataas na insidente ng cancer sa digestive tract sa populasyon ng bayan ng Lin Xian (Honan Province, China) pagkatapos ng pagpasok ng mga mineral na pataba na naglalaman ng molibdenum sa lupa.
Sa mga bihirang kaso ng kakulangan ng elemento sa katawan ng tao, maaaring magkaroon ng spatial disorientation, mga depekto sa utak, abnormalidad sa pag-iisip at iba pang malalang sakit sa nerbiyos. Ang pang-araw-araw na dosis ng molibdenum para sa isang may sapat na gulang ay mula 100 hanggang 300 mcg. Kapag ito ay nadagdagan sa 5-15 mg, ang nakakalason na pagkalason ay hindi maiiwasan, hanggang sa 50 mg - kamatayan. Ang pinakamayaman sa molibdenum ay mga madahong gulay, cereal, munggo at berry (blackcurrant, gooseberry) na pananim, mga produkto ng pagawaan ng gatas, itlog, atay at bato ng mga hayop.
Mga aspeto ng kapaligiran
Ang mga biological na katangian ng molibdenum ay nagpapataw ng mas mataas na mga kinakailangan para sa pagtatapon ng basura mula sa pagproseso ng materyal na ore, mahigpit na pagsunod sa proseso ng teknolohiya sa mga negosyo upang maiwasan ang negatibong epekto sa kalusugan ng mga nagtatrabahong tauhan at kalikasan.
Lahat ng mga hakbang ay dapat gawin upang maiwasan ang pagpasok ng mga naprosesong produkto sa tubig sa lupa. Dapat itong isipin na ang mga halaman ay may kakayahang sumipsip at makaipon ng molibdenum, kaya ang nilalaman nito sa mga shoots at dahon ay maaaring lumampas sa pinapayagan na mga konsentrasyon. Itong berdeng masamaaaring mapanganib sa mga hayop. Upang maiwasan ang pagkalat ng hangin sa ginamit na bato, ang mga dump ay natatakpan ng isang layer ng lupa.
Mga uso sa pandaigdigang molybdenum market
Sa pagsisimula ng pandaigdigang krisis sa pananalapi, bumaba ng 9%. Ang pagbubukod ay ang China, kung saan mayroong pagtaas ng hanggang 5%. Ang tugon sa matalim na pagbaba ng demand ng mga mamimili noong 2009 ay isang pagbaba sa dami ng produksyon. Posibleng lapitan ang nakaraang antas ng output pagkatapos lamang ng apat na taon, at noong 2014 isang bagong maximum na 245 libong tonelada ang naitakda. Ang China ay nananatiling pangunahing mamimili at gumagawa ng molibdenum at mga produkto nito.
Ang density ng Molybdenum at kamangha-manghang mga katangian ay ginawa itong kailangang-kailangan para sa mga aplikasyon ng bakal at haluang metal kung saan kinakailangan ang kumbinasyon ng magaan na timbang, mataas na lakas at paglaban sa kaagnasan. Ang hinulaang paglaki sa bilang ng mga nuclear power plant, iba pang mga pasilidad ng enerhiya at pang-industriya, ang pagbuo ng mga bagong patlang ng langis at gas sa malupit na mga kondisyon ng Far North at Arctic ay hindi maiiwasang hahantong sa pagtaas ng demand para sa molibdenum at mga derivatives nito.
