Chemie je základem našeho života. Všechny předměty pro domácnost se skládají ze sloučenin prvků periodické tabulky. Každou minutu v lidském těle probíhají složité přeměny, na kterých se podílejí chemické látky. Tento článek bude hovořit o takovém kovu, jako je molybden: kde se používá, jeho vlastnosti a role v lidském těle.
Hluboko do historie
Minerály obsahující molybden byly známy již ve starověkém Řecku. Tyto přírodní sloučeniny měly strukturu podobnou grafitu. Proto byly často používány spolu s ním k vytváření vodítek. Molybdenit MoS₂ měl při psaní na papír šedozelený odstín. Pro svou charakteristickou brilanci dostal jméno molybdaena - "jako olovo."
Karl Wilhelm Scheele provedl výzkum, díky kterému syntetizoval oxid MoO₃, ale kvůli nedostatku vhodné pece nemohl kov izolovat v jeho čisté formě. Jöns Jakob Berzelius uspěl v získání molybdenu v roce 1817redukce oxidů ne uhlíkem, ale vodíkem. Syntetizovaný chemický prvek byl pečlivě studován a popsán v dílech vědce.
Fyzikální vlastnosti
Co je molybden? Jedná se o světle šedý kov, který je ve své čisté formě odolný vůči oxidaci (za normálních podmínek). Se zvýšením teploty na 400-600 stupňů se tato schopnost snižuje a tvoří se oxid MoO₃.
Molybden je tažný a tvárný, snadno se razí. Hustota kovu 10,2 g/cm3, bod tání 2620 ⁰С, bod varu - 4800 ⁰С. Z těchto ukazatelů je vidět, že je docela žáruvzdorný. Přítomnost uhlíkových, dusíkatých nebo sirných kontaminantů ovlivňuje fyzikální vlastnosti, zejména se látka stává křehkou a křehkou. Molybden je paramagnetický. S rostoucí teplotou jeho pevnost výrazně roste.
Přírodní sloučeniny molybdenu, získávání
Měli byste vědět, že molybden se nevyskytuje v čisté formě, v přírodě je přítomen pouze ve sloučeninách s jinými prvky. Přibližný obsah kovu v zemské kůře je 3∙10-4 %. Existuje asi 15 minerálů, z nichž nejběžnější jsou:
- disulfid MoS2 – molybdenit;
- CaMoO4 – powellite;
- PbMoO4 – wulfenite.
Hlavní ložiska těchto sloučenin úzce souvisí s procesy srážek v hydrotermálních průduchech.
Sirník molybdeničitý se těží pro průmyslové účely. Jeho použití k získání čistého kovu je velmiDůležité. To se děje pomocí těžby rudy flotací. Takto se získává koncentrát, který se následně vypaluje.
2MoS2+7O2=2MoO3+4SO 2
Izolovaný oxid se čistí a redukuje suchým proudem vodíku při teplotě 700 stupňů. Reakčním produktem je molybdenový prášek. V budoucnu může být použit v čisté formě nebo jako materiál pro výrobu válcovaných a lisovaných výrobků.
Výroba legovaných ocelí
Metalurgie železa využívá molybdenový prášek. Kde se uplatňuje? Pro legování ocelí a litin. Přidání tohoto prvku do složení slitin výrazně zlepšuje jejich kvalitu. Zvyšuje se elasticita, odolnost proti opotřebení, odolnost proti nárazu. Do konstrukčních ocelí se přidává asi 0,5 % molybdenu, díky tomu se jejich struktura stává jemnozrnnou a jednotnější a křehkost finálních výrobků klesá.
Přidání dalších látek umožňuje získat speciální kompozice široce používané v různých průmyslových odvětvích. Slitiny, které zahrnují kob alt a nikl (50-60%), stejně jako chrom (asi 20-28%), jsou legovány přidáním molybdenu. Kde se tento materiál používá? Odpověď spočívá v jeho speciálních vlastnostech – vysoké tepelné odolnosti. Používá se při výrobě částí kůže letadel a střel.
Použití slitin molybdenu
Když se k molybdenu přidá niob, titan a další těžké kovy, zvýší se tepelná odolnostslitiny. Takové složení lze použít k vytvoření dílů pro plynové turbíny a spalovací komory v raketové vědě.
U slitin s vysokým obsahem molybdenu (17-28%) se zvyšuje odolnost proti korozi. Nebojí se ani interakce s jakoukoli kyselinou (kromě kyseliny fluorovodíkové).
Žáruvzdorné vlastnosti molybdenu a jeho použití při výrobě speciálních trubek mají v jaderné energetice velký význam. Takové produkty jsou schopny odolat působení roztaveného lithia. Působí jako chladivo v uranových reaktorech. Kromě toho samotný molybden ve formě izotopu Mo-99 našel využití jako indikátor v jaderném průmyslu.
Vzhledem k netavitelnosti molybdenu se molybden používá k výrobě forem pro odlévání dílů z mědi, hliníku a zinku. Vysoká pevnost kovu umožňuje procesy pod vysokým tlakem.
Válcování a ražení, aplikace
Z polotovarů získaných tavením prášku vznikají válcované výrobky - tyče a dráty. Jsou vyrobeny z čistého kovu zvaného molybden. Kde se tento produkt používá? Nejčastěji se používá při výrobě termočlánků, které se používají k měření teplot nad 2000 ⁰C. Háčky a jádra pro navíjení wolframového vlákna v žárovce jsou také vyrobeny z molybdenového drátu. Katodové vývody a fokusační elektrody v rentgenových trubicích a generátorových lampách musí být spolehlivé a splňovat požadavky na vysokou žáruvzdornost kovů. Válcovaný molybden je pro tyto účely vynikající.
Tyče a deskyse používají místo elektrod ve vysokoteplotních tavicích pecích. Musí být ve speciálním prostředí sestávajícím z argonu, vodíku nebo vakua. Vzhledem k tomu, že molybden nevstupuje do chemických reakcí se sklem, používá se k výrobě částí tavicí pece.
Uplatnění v jiných odvětvích
Molybden našel uplatnění v ropném průmyslu. Tam se používá jako katalyzátor schopný čistit produkty od sirných nečistot. Maziva jsou vyrobena na bázi disulfidu hlinitého. Stabilizují provoz různých zařízení a chrání povrchy před mechanickým namáháním při vysokých teplotách. Má takové mazací a antikorozní vlastnosti.
Při výrobě barev a laků, kde se používá molybden a jeho oxidy, se získávají perzistentní pigmenty žlutooranžových tónů. Syntéza umělých vláken se bez této látky také neobejde. Pro zvýšení obsahu dusíku v půdě se používají mikrohnojiva, která obsahují molybden.
Role molybdenu v těle
Molybden hraje v lidském těle významnou roli. Podílí se na syntéze hemoglobinu, metabolismu dusíku a purinů. Zodpovědný za vstřebávání železa a vitamínu C, je silným antioxidantem. Stopový prvek má onkoprotektivní, omlazující účinek.
Potraviny bohaté na molybden jsou luštěniny a obiloviny, listová zelenina. Potřebné množství mikroživin denněvstupuje do těla, pokud jíte správně. Jeho nedostatek lze doplnit pomocí minerálních komplexů.
