Molybden – co to je?

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-17 18:44

Mnoho lidí ví, že molybden je chemický prvek šesté skupiny periodické tabulky související s přechodnými kovy. V klasifikační struktuře je vedle chrómu a wolframu. Vyznačuje se sytou šedou barvou a specifickým kovovým leskem. Tento žáruvzdorný prvek našel široké uplatnění v metalurgickém průmyslu.

Stručná historie objevu

O objevu molybdenu se do dnešních dnů nedochovalo mnoho informací. Prvek totiž není příliš běžný. První zmínka o něm však pochází z roku 1778, kdy analytická chemie ještě nedosáhla své zralosti. Nejprve byla látka izolována ve formě oxidu.

Navzdory objevu chemického prvku v roce 1778 je v současnosti používaný název mnohem dřívější. Již ve středověku byl často zmiňován pro minerály zbarvené do olova.

Přítomnost v prostředí

Přestože molybden není příliš častým prvkem, je v zemské kůře rozmístěn poměrně rovnoměrně. Nevyskytuje se ve volné formě. Nejmenší množství tohoto kovu zahrnuje uhličitan aultrabazické horniny. Určitý podíl látky je obsažen v říční a mořské vodě. V horních vrstvách je mnohem méně kovu než v hloubce.

Existují dvě formy výskytu:

• sulfid;
• molybdate.

Vypadají jako mikroskopické sekrety. Ke krystalizaci molybdenitu dochází při zvýšené kyselosti a přítomnosti redukčního prostředí. Na povrchu se obvykle tvoří sloučeniny kyslíku. Z primárních rud se v nich vyskytuje molybdenit spolu s minerály mědi, bismutinu a wolframitu. Kov se nachází ve velkém množství v sedimentech.

Velké vklady v Rusku

V Ruské federaci se molybden využívá v mnoha oblastech činnosti. Země má jednu z největších nerostných surovin na světě pro těžbu tohoto kovu. Hlavní podíl podniků je soustředěn v jižní části Sibiře.

Pokud jde o zásoby, Rusko je na druhém místě za třemi zeměmi – Spojenými státy, Čínou a Chile. Hlavní část nerostné základny představují zásobní ložiska obsahující více než 87 % prozkoumaných zdrojů. Ruská ložiska se však vyznačují nepříliš kvalitními rudami.

Tabulka ukazuje největší vklady.

Jméno	Region
Zhirekenskoe	region Chita
Orekitkanskoe	Buryatia
Sorskoye	Khakassia
Tyrnyauzskoe	Kabardino-Balkaria

Praktická aplikace

V čisté formě se molybden používá při výrobě drátů nebo pásků navržených tak, aby odolávaly vysokým teplotám. Takové produkty mohou fungovat jako topná tělesa pro elektrické trouby, elektronické lampy nebo rentgenové trubice.

Zavedený kov výrazně zlepšuje vlastnosti ocelí. Po jeho zavedení do kompozice se zvýší jejich pevnostní vlastnosti a odolnost proti korozi, což je nezbytné při výrobě důležitých dílů. Žáruvzdorné slitiny se často vyrábějí s přídavkem molybdenu, které jsou také odolné vůči kyselinám.

Sloučeniny s tímto kovem se aktivně používají při výrobě předního pláště letadel a střel. Na bázi slitin se vyrábí voštinové panely letadel a tepelné clony. Odolnost vůči vysokým teplotám umožňuje použití výrobků se zavedením molybdenu pro zpracování ocelí. Mnoho sloučenin působí jako katalyzátory chemických reakcí.

Fyzikální a chemické vlastnosti

Molybden je světle šedý kov s objemově centrovanou kubickou mřížkou. Jeho mechanické vlastnosti jsou dány čistotou samotného materiálu a také předúpravou a tepelným zpracováním. Fyzikální vlastnosti jsou podrobněji diskutovány v tabulce níže.níže.

Parametr	Význam
Bod tání	2610 stupňů
Index tepelné vodivosti	142W/(mK)
Teplo vypařování	590 kJ/mol
Smykový modul	122 GPa
Tvrdost kovu	125 HB
Molární objem	9, 4 cu. cm/mol

Za normálních podmínek je složka periodické tabulky odolná vůči mnoha látkám. Oxidační proces začíná probíhat při teplotách nad 400 stupňů. Alkalické roztoky mají pomalý účinek na molybden. Odolnost proti vlhkosti bez provzdušňování je poměrně vysoká.

Sloučeniny s jinými kovy

Kvalita výsledných slitin molybdenu do značné míry závisí na poměru, stejně jako na schopnosti použitých nečistot a základní složky interagovat s látkou. Důležitou roli hraje dopingová technologie. Určité typy připojení však vzbuzují mezi odborníky pochybnosti o vhodnosti pro další použití.

Molybden se špatně mísí s wolframem. S jeho zavedením se výrazně zvyšuje tepelná odolnost materiálu, ale zároveň se zhoršuje odolnost proti deformaci. Podobné problémy vznikají v kombinaci s jinými kovy, takže napřtypy dopingu již nejsou implementovány.

Navzdory existujícím potížím bylo stále možné najít některé sloučeniny, které mohou zvýšit tepelný práh pro použití molybdenu. Přitom plasticita, odolnost proti deformaci a další vlastnosti jsou na stejné úrovni.

Značky v oboru

Výrobní proces zahrnuje použití materiálu nejen v jeho čisté formě, ale také s přidáním nečistot. Níže jsou uvedeny třídy molybdenu, které jsou běžné v průmyslu.

Označení	Popis
MCHVP	Je to čistý kov vyrobený technologií vakuového tavení.
CM	Složení materiálu obsahuje speciální přísady. Obvykle titan nebo zirkonium.
MCH	Obsah molybdenu je 99,96 procent. Zbytek pochází z přísad.
MK	Základní kov obsahuje přísady oxidu křemičitého pro zlepšení odolnosti vůči kyselinám.
MPH	Druh čistého molybdenu, ale s vysokým obsahem nečistot. Jejich složení není větší než 0,08 procenta.

Proces příjmu

Pro výrobu molybdenu se připravuje ruda obsahující až 50 procent hlavní látky, značné množství síry, malá koncentracekřemíku a dalších komponentů. Vypaluje se při teplotě 570 až 600 stupňů ve speciálních pecích. Po tepelné expozici se vytvoří koncentrát obsahující oxid molybdenu s nečistotami.

Existují dva způsoby, jak získat hmotu bez cizích látek:

1. Metoda postupných účinků chemické povahy. Při použití čpavkové vody přechází výsledná škvára do kapalného stavu. Z výsledného roztoku jsou odstraněny cizí nečistoty. Po zpracování by jejich počet neměl překročit 0,05 procenta.
2. Sublimací, což je proces přeměny pevné sloučeniny na plynné skupenství. Při této volbě je kapalná fáze vynechána.

Oxid molybdenu očištěný od nečistot se zpracovává v trubkových pecích pomocí vodíku. V důsledku toho se získá prášek, který se roztavením a zavedením speciálních látek přemění přímo na kov. Tvar polotovarů bude záviset na použité výrobní technologii.

Vyrobené položky z molybdenu

Nejběžnějším typem výrobků jsou tyče. Mohou být použity nejen samostatně, ale také slouží jako základ pro výrobu drátu. Jako surovina pro výrobu produktů slouží molybdenové tyče se čtvercovým průřezem ne větším než 40 mm.

V procesu získávání tyčí se provádí rotační kování, které probíhá v několika fázích. V každé fázi se vyrábí tyče se specifickým průřezem. Podmínky kování se liší podle průměru vstupního sochoru. Mezi nevýhody technologie patří složitost výrobního procesu.

Molybden se také používá k výrobě speciálního drátu. Výrobci jej tvoří z řádně připravených tyčí, jejichž průměr nepřesahuje 3 mm. Díky této sekci se výrobky snadno navíjejí na cívku pro další výrobu drátu.

Při výrobním procesu se používá metoda protahování, která zahrnuje čtyři hlavní fáze. Drát nakonec získá konečný průměr, který byl předem nastaven. Teplotní režim během výrobního procesu se může lišit od 300 do 700 stupňů.

Po tažení se drát vyčistí žíháním ve vodíkovém prostředí. V tomto případě teplota dosáhne 1300-1400 stupňů. Někdy se čištění provádí elektrolytickým mořením pomocí dusíku.

Molybden lze vyrobit do pevných desek a pásů. Lze je získat kováním a válcováním. Při výrobě se používají pneumatická kladiva a dvouválcové mlýny. Tloušťka výsledného pásu po válcování za tepla závisí na průřezu původní desky.

Po výrobě procházejí molybdenové pásy chemickému čištění. Jsou umístěny ve speciálním prostředí účinných látek. Dále se provádí válcování za studena při normální teplotě. V konečné fázi se pásky znovu vyčistí a v případě potřeby vyleští.

Existují výrobní normy pro kovové výrobky zmolybden. GOST 18905-73 stanoví požadavky na výrobu drátu. Odráží tolerance pro hmotnost a průměr.

Výrobci molybdenu v Rusku

Skarn, zásobárna a žilná ložiska se rozvíjejí především na území Ruské federace. Z hlediska kvality není vytěžená ruda o moc horší než zahraniční suroviny, ale přesto má určité rysy spojené se strukturou.

V Rusku jsou největšími producenty molybdenu dvě společnosti:

• Sorsky GOK LLC.
• JSC Zhirekensky GOK.

Kótované podniky zajišťují až 95 procent domácí výroby kovů.

Na závěr o roli prvku pro lidské tělo

Molybden působí jako důležitá látka nezbytná pro normální fungování člověka. Nachází se v mnoha orgánech a kostech. Denní potřeba chemického prvku je v průměru 70-300 mcg. S jeho nedostatkem se tyto ukazatele zvyšují.

Molybden se účastní metabolismu a také procesu čištění těla od aldehydů, kyselin a dalších sloučenin. Podporuje využití železa a umožňuje rychle odstranit následky různých druhů otrav. Stopový prvek účinně čistí tělo od toxických látek.

Studie prokázaly, že molybden zmírňuje bolest při artritidě a jiných onemocněních, má pozitivní účinek při astmatu, snižuje riziko rakovinystřeva a žaludek. Nejvíce látky se nachází v listové zelenině, pohance, ječmeni, játrech, vejcích, mléce, angreštu a černém rybízu.