Молибден – применение и свойства пищевого молибдена

Молибден занимает 42-ю позицию в периодической таблице Менделеева, соседствуя с вольфрамом, хромом. Вещество имеет серый цвет и характерный металлический блеск. На сегодня известно о существовании более чем 30-ти изотопов Молибдена, однако в природе встречаются только шесть из них.

Основные свойства молибдена

Металл обладает высоким удельным весом 10.2 г/см3, важным свойством молибдена является его тугоплавкость — это следствие сильных межатомных связей элемента, за счет незаполненной внутренней электронной оболочки. Результатом, присущих металлу физических свойств, выступает ряд преимуществ, которыми обладают молибден и его сплавы:

  • хорошая электропроводность;
  • высокая механическая прочность.

В последнем пункте металл незначительно уступает вольфраму, однако превосходит его в доступности обработки давлением. Еще одна важная специфика вещества, обеспечившая ему место в качестве легирующей добавки к другим металлам, их сплавам — высокая антикоррозионная способность.

Молибден – применение и свойства пищевого молибдена

Благодаря своим антикоррозионным свойствам молибден применяется даже в моторных маслах

Склонность к быстрому окислению, становится серьезным препятствием для использования молибдена. Также при температурах 700 0С наблюдается потеря прочности, что тоже исключает его использование в чистом виде. Для улучшения качеств этого материала используют несколько способов: легирование, защитное покрытие.

Сплавы, содержащие молибден

Качество молибденовых сплавов зависит от процентной доли добавленного вещества, способности примесей и основного металла взаимодействовать, а также обуславливается технологией процесса легирования.

Некоторых известные сплавы, например, вольфрам-молибден имеют неоднозначную оценку экспертов. Поскольку вольфрам хоть и способствует повышению жаропрочности материала, привносит существенные изменения в деформируемость металла. Подобные оказии случаются и с другими элементами, которыми пробовали легировать молибден.

Наиболее удачные попытки создания жаропрочных и хорошо деформируемых сплавов связаны с редко встречающимся и трудно добываемым рением. Существенные ограничения по доступа к веществу вынудили отказаться от такого типа легирования.

Однако сплавы, повышающие температурный порог использования молибдена, все же существуют и при этом не только сохраняют, но даже улучшают его пластичность. Это титан, ниобий, цирконий и гафний. Регулируя процентное соотношение перечисленных элементов, производят сплавы, способные работать при следующих высокотемпературных режимах:

  • 1100 – 1800 0С. Легируют 0,1 — 1,5% указанными ранее элементами, а также 0,01 — 0,10% углерода;
  • 1500 – 2000 0С. Добавляют до 50% массы Re и W с незначительным внедрением (до 0,1%) С, В, Al, Ni, Cu. Это позволяет избегать появления трещин в процессе легирования. Из таких сплавов изготавливают прутки, листы, проволоку.

Получение молибдена

Молибден добывают из руд, содержащих до 50% непосредственно вещества, около 30% серы, 9 % кремния и незначительном присутствии других элементов. Фактически руду используют, как концентрат, подвергающийся обжигу.

Температура этого этапа составляет 570 — 600 0С, он протекает в специальных печах. Результатом становится огарок, содержащий оксид молибдена, загрязненный примесями.

Получить продукт обжига – МоО3 без примесей все-таки можно следующими двумя способами.

Молибден – применение и свойства пищевого молибдена

На фото молибденовая руда

  • Возгонка – процесс преобразования вещества из твердого состояние сразу в газообразное, минуя жидкую фазу (950 — 1100 0С);
  • Путем последовательных химических воздействий, начиная с аммиачной воды, что вызывает переход огарка в жидкое состояние. Оставшиеся примеси меди и железа устраняют из раствора. При этом получают полимолибдаты аммония методом выпаривания с наступлением кристаллизации вещества. Парамолибдат, прокаливают при температуре 450 — 500 0С, что дает на выходе чистый продукт МоО3. Количество примесей после такой обработки не превышает 0,05% от массы.

Чистый оксид молибдена обрабатывают в специальных трубчатых печах потоком водорода. Сначала при температуре 600 — 700 0С, повышая ее на втором этапе до 900 — 1000 0С. На выходе получают порошок, который после плавки или примененных специализированных средств порошковой металлургии преобразуется до компактного металла.

Молибден – применение и свойства пищевого молибдена

Дисульфид молибдена

В зависимости от выбранного способа получают заготовки отличающиеся формой, весом. По мере прохождения этапов преобразования форм используются: ковка, протяжка, а также прокатка металла. Для получения заготовок весом 500 кг – 2 тонны применятся дуговая или электроннолучевая плавка.

Область применения молибдена

Молибден добавляется в состав стали вместе с рядом других элементов. Процентное содержание определяет тип, полученного продукта: легированная (0,1 — 0,3 %) или инструментальная (3 — 10 %) сталь.

Роль молибдена в подобных сплавах – улучшение закаливания прокаливания. Он делает сплавы железа и углерода более прочными, повышает их сопротивляемость износу. Ферромолибдена содержит 55 — 70% молибдена. Именно его впоследствии используют, когда легируют сталь. Это направление остается основным в применении металла.

Молибден – применение и свойства пищевого молибдена

Ленты из молибдена

Лишь 30% добытого молибдена находит место в промышленности, как чистый металл или сплав, где он сохраняет свою первенствующую значимость. Его используют при производстве ядерных реакторов, обшивок космических кораблей.

Источник: https://xlom.ru/vidy-metalloloma/molibden

Молибден: польза для организма и противопоказания

Для начала, он помогает обеспечить правильное функционирование определенных фермент-зависимых процессов, включая метаболизм железа, жизненно важного питательного вещества, которое помогает перемещать кислород по всему организму. Он также помогает организму выводить вредные вещества, способствуя детоксикации.

Нетрудно получить пользу для здоровья от молибдена, употребляя полезные продукты, такие как чечевица и бобы Лимы. Количество молибдена в пищевых источниках, которые поступают из земли (растительные источники), определяется содержанием его в почве, в которой была выращена пища.

https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru

Еще один интересный факт, касающийся молибдена, заключается в том, что в дополнение к его присутствию в почве его можно найти в воде в различной степени. Это также 54-й самый распространенный элемент в земной коре.

Прием добавок молибдена требуется редко. Тем не менее, получение этого микроэлемента из питания очень важно для многих жизненно важных функций организма.

Вы регулярно едите продукты, которые содержат этот важный микроэлемент? Давайте узнаем, но сначала подробнее о том, что именно делает молибден для организма.

Характеристика

Очищенный молибден – мягкий металл серебристого цвета с легким блеском. В человеческом организме присутствует не сам микроэлемент, а его соединения, которые при взаимодействии с серой всасываются в кровь и разносятся к тканям и органам. Наибольшее количество молибдена сосредоточено в печени, почках, щитовидной железе, мозге.

В теле человека содержится девять миллиграмм молибдена. Суточная потребность в соединении для взрослых людей варьируется в пределах от 75 до 250 микрограмм, для лиц, достигших 75 лет его потребление нужно уменьшить до 200 микрограмм.

Показания к приему молибдена сверх суточной нормы: тахикардия, мужское бесплодие, новообразования в головном мозге, кариес, импотенция, нарушение зрения.

Молибден из продуктов питания легко абсорбируется в желудке и тонкой кишке в форме растворимых комплексов. Уровень всасывания соединения, поступающего с пищей, достигает 80%. После попадания в организм, микроэлемент связывается с белками (в частности, с альбумином), затем транспортируется к тканям, клеткам всех органов.

В крови минерал распределяется в равных пропорциях между плазмой, форменными элементами. Экскреция растворимых соединений молибдена происходит с мочой, калом, желчью.

Продукты – источники молибдена

Продукты с высоким содержанием молибдена включают бобовые, орехи, молочные продукты, зерновые и листовые зеленые овощи.

Если вы действительно хотите улучшить поступление молибдена в рацион, включите — бобовые, такие как бобы, чечевица и горох. Они являются одними из самых богатых источников. Фрукты, как правило, содержат мало минерала.

Основные пищевые источники молибдена:

  • Чечевица
  • Сушеный горох
  • Лимская фасоль
  • Соевые бобы
  • Черные бобы
  • Бобы пинто
  • Фасоль гарбанзо
  • Овес
  • Помидоры
  • Салат ромэн
  • Огурец
  • Сельдерей
  • Ячмень
  • Яйца
  • Морковь
  • Сладкий перец
  • Укроп
  • Йогурт
  • Арахис
  • Семена кунжута
  • Грецкие орехи
  • Миндаль
  • Треска

Роль и функции в организме

Физиологическое значение микроэлемента для человека впервые засвидетельствовано в 1953 году после открытия влияния соединения на активность фермента ксантиноксидазы, отвечающего за обмен пуринов в организме.

Функции молибдена.

  1. Улучшает накопление азота, усиливает синтез аминокислот.
  2. Входит в состав ферментов, которые регулируют обмен мочевой кислоты, тем самым профилактируя развитие подагры. Ксантиноксидаза ускоряет трансформацию гипоксантина в ксантины, сульфитоксидаза – сульфита в сульфат, альдегидоксидаза окисляет, нейтрализует птеридины, пурины, пиримидины.
  3. Выводит из организма токсические вещества, которые поступают в результате принятия алкогольных напитков, курения, вдыхания вредных паров на промышленных предприятиях.
  4. Участвует в работе поджелудочной железы, регуляции репродуктивной функции (останавливает развитие импотенции), процессах дыхания, выработки гемоглобина, синтеза аскорбиновой кислоты.
  5. Защищает организм от воспалительных реакций.
  6. Оказывает антиоксидантное действие (тормозит процесс окисления клеток).
  7. Предотвращает появление и прогрессирование злокачественных опухолей.
  8. Препятствует развитию дисбактериоза, анемии, кариеса.
  9. Улучшает усвоение железа организмом.
  10. Увеличивает фагоцитарную активность лейкоцитов крови.
  11. Стимулирует рост, что особенно важно для детей и подростков.

Помните, прием вольфрама, свинца, натрия снижают усвояемость молибдена, при этом сульфат меди усиливает выведение соединения с желчью. Дефицит меди, железа, наоборот, увеличивает уровень микроэлемента в организме.

Важную роль и функции молибдена в организме человека и животного определили сравнительно недавно. Невзирая на довольно маленькое содержание в теле (9 мг), элемент чрезвычайно нужен организму. Вещество является компонентом фермента, который оказывает значительное влияние на метаболизм углеводов, белков и жиров.

Металл повышает и ускоряет действие антиокислителей, в частности, аскорбиновой кислоты. Создает необходимые условия для катализирующего фермента, обеспечивающего накопление соединений азота. Является важным компонентом в структуре тканевого и клеточного дыхания.

Биологическая роль микроэлемента сказывается и на других процессах организма:

  • нормализация половой активности у мужчин;
  • стимуляция роста и развития;
  • укрепление зубной эмали;
  • расщепление и выведение пуринов, что способствует предупреждению появления конкрементов;
  • обеспечение дыхания на клеточном уровне;
  • синтез аминокислот;
  • выработка гемоглобина;
  • синтез аскорбиновой кислоты и ряда других витаминов;
  • выведение токсинов;
  • нормализация микрофлоры кишечника.
Читайте также:  Головная боль и мигрень – типы головных болей, особенности лечения и профилактики патологии

Польза молибдена наблюдается даже при сложных заболеваниях, таких как болезнь Вильсона-Коновалова, рак, астма, аллергия различной этиологии, анемия. Определенные формы молибдена даже способны облегчать болевые симптомы.

Дефицит молибдена — симптомы и признаки

Что вызывает дефицит молибдена? Нехватка молибдена встречается редко, но если он действительно возникает, то обычно приобретается или наследуется.

Диетическая недостаточность этого минерала никогда не наблюдалась у здоровых людей. Однако пациенты с генетическим и тяжелым метаболическим дефектом, называемым дефицитом кофактора молибдена, имеют это состояние (3).

Это редкое заболевание приводит к дефициту трех молибдоферментов (сульфитоксидаза, ксантиндегидрогеназа и альдегидоксидаза). Младенец, родившийся с этим дефицитом кофактора, который может выжить, может иметь серьезные неврологические нарушения и целый ряд других нарушений.

Если дефицит все же возникает, это может быть приобретенный дефицит. Это было замечено у одного пациента в 1980-х годах, у которого была болезнь Крона и которая находилась на длительном внутривенном введении пищи без добавления уровней этого минерала.

Для этого пациента симптомы дефицита молибдена включали учащенное сердцебиение и частоту дыхания, головные боли и ночную слепоту. Состояние пациента улучшилось, когда внутривенное питание было прекращено и заменено добавлением молибдена в форме молибдата аммония.

Недостаток молибдена для организма считается крайне редким, поэтому добавка обычно не рекомендуется к приему.

Нехватка молибдена и как с ней бороться

Дефицит молибдена – редкое явление, которое может развиться в следствие:

  • длительного внутривенного питания у больных с нарушениями работы ЖКТ или находящихся в реанимации;
  • жесткой несбалансированной вегетарианской диеты;
  • нарушения нормального всасывания из кишечника;
  • подверженности стрессовым ситуациям, когда возникает повышенная потребность организма в сульфитоксидазе;
  • избыточного содержания вольфрама в организме.

Симптомы нехватки минерала в организме:

  • повышенная возбудимость, нервозность;
  • увеличение частоты сердечных сокращений (тахикардия);
  • понижение активности ферментов, в состав которых входит молибден;
  • снижение остроты зрения, неспособность видеть предметы при сумеречном освещении.

Последствия недостаточности соединения:

  • нарушение нормального развития головного мозга, метаболизма цистеина, обмена азотистых оснований;
  • повышение риска развития рака пищевода;
  • умственная отсталость;
  • уменьшение экскреции неорганических сульфатов, мочевой кислоты;
  • ухудшение зрения;
  • неадекватное выведение неорганических сульфатных веществ;
  • торможение катаболизма метионина;
  • образование ксантиновых камней в почках;
  • чрезмерное накопление меди, что может привести к интоксикации организма;
  • снижение скорости роста, расщепления целлюлозы.

Симптомы и последствия дефицита могут быть устранены после добавления молибдена в ежедневный рацион. Рекомендуется сделать упор на следующие продукты, богатые данным микроэлементом: бобовые, листовые овощи, печень, почки, мозги крупного рогатого скота, молочные изделия.

Хронический дефицит молибдена восполняют за счет употребления БАДов, лекарственных препаратов.

К ним относят следующие витаминно-минеральные комплексы, содержащие элемент: «Stay Healthy», «Центури 2000», «Vitrum», «МультиМакс», «Геримакс Энерджи», «Центрум», «Алфавит», «Дуовит» и радиоактивный изотоп «Молибден-99», предназначенный для проведения диагностических процедур, лечения онкологических заболеваний.

Оценку содержания минерала в организме проводят по итогам исследования волос, крови.

В норме уровень молибдена в прядях находится в диапазоне от 0,02 до 2 микрограмм на грамм, в кровяном русле – 0,3 – 1,2 микрограмм на литр.

При недостаточном поступлении, концентрация соединения в моче, плазме, волосах уменьшается. Помимо этого, падает активность ксантиноксидазы эритроцитов, уровень церулоплазмина в сыворотке крови, меди в урине.

Избыток молибдена

Что происходит, когда у вас в организме слишком много молибдена?

Известно, что очень высокий уровень (например, от 10 до 15 мг в день) в рационе питания и промышленное воздействие этого микроэлемента вызывают подагру. Добавки могут также усугубить подагру, которая уже существует.

Добавки молибдена также могут потенциально вызывать дефицит меди, поскольку этот микроэлемент снижает содержание меди в тканях организма.

Как правило, взрослые не должны принимать более 2 мг в день.

Молибден: где его искать

Количество микроэлемента в продуктах растительного происхождения (овощах, фруктах, злаках) зависит от почвы, где они прорастали.

Наибольшее количество молибдена сосредоточено в бобовых культурах, цветной, брюссельской капусте, моркови, зеленых листовых овощах, подсолнечных семечках, чесноке.

Среди источников соединения животного происхождения можно выделить постные сорта мяса, молоко, субпродукты.

Таблица № 1 «В каких продуктах содержится молибден»

Наименование изделия Количество минерала в 100 граммахпродукта, микрограмм
Говяжья печень 110
Соль поваренная 110
Соя 95
Говяжьи почки 87
Горох 83
Свиная печень 81
Чечевица 76
Печень цыпленка, бройлера 70
Печень куриная 55
Почки свиные 43
Пшеница в зернах 42
Яйцо куриное 41
Какао бобы 41
Фасоль 39
Овсяная крупа 38
Гречиха 35
Молоко 35
Паста из томатов 29
Индейка 28
Кукурузная крупа 27
Рыба холодного копчения, ставрида 26
Рис 25
Смородина черная 24
Кальмар 20
Сердце, свинина 19
Зеленый лук 19
Мозги, сердце говядина 18
Крупа пшенная 17
Рожь (зерно) 17
Курица 16
Мука пшеничная 15
Малина 14
Треска 13
Ячмень (зерно) 13
Батон 13
Свинина 12
Крупа ячневая 12
Крупа перловая 12
Макаронные изделия 11
Шпроты в масле 11
Крыжовник 11
Говядина 10

Молибден – применение и свойства пищевого молибдена

Помните, соединения молибдена теряются при размораживании мяса в воде, длительной варке овощей в очищенном виде. Включив в ежедневный рацион выпечку, субпродукты, зерновые, молочные продукты вы без проблем сможете обеспечить организм нужным уровнем минерала.

Таким образом, молибден – микроэлемент молодости и красоты. Он обеспечивает качественную детоксикацию организма, укрепляет костную ткань, активирует обмен веществ, что особенно ценно для людей, желающих сбросить лишний вес. Регулярное поступление соединения в достаточном количестве (75 – 250 миллиграмм) способствует оптимальной работе внутренних органов.

Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru

Сколько можно принимать

Допустимый максимальный уровень потребления этого микроэлемента по возрастным группам приведен ниже:

  • Младенцы в возрасте от 0 до 12 месяцев: установить невозможно, но источник потребления должен быть только из пищи и смеси.
  • Дети 1-3 лет: 300 мкг в день
  • Дети 4–8 лет: 600 мкг в день
  • Дети 9–13 лет: 1100 мкг в день (1,1 мг в день)
  • Подростки 14–18 лет: 1700 мкг в день (1,7 мг в день)
  • Взрослые 19 лет и старше: 2000 мкг в день (2,0 мг в день)

Для большинства людей добавка молибдена не нужна, потому что нетрудно получить достаточное количество пищи только за счет диеты. Кроме того, недостатки встречаются крайне редко.

Молибден – применение и свойства пищевого молибдена

Однако, если по какой-либо причине вы решили дополнить этот микроэлемент, взрослые обычно считают безопасным прием внутрь в дозах, не превышающих 2 мг в день. Прием высоких доз (более 2 мг в день), вероятно, небезопасен.

Примеры добавок

Thorne Research, Глицинат молибдена, 60 капсул

Меры предосторожности

  • Что касается возможных лекарственных взаимодействий, было обнаружено, что высокие дозы ингибируют метаболизм ацетаинофена у крыс, поэтому не рекомендуется принимать ацетаминофен вместе с этим элементом (4).
  • Люди, которые испытывают дефицит меди в рационе или имеют нарушения метаболизма меди, которые приводят к их дефициту меди, могут подвергаться повышенному риску развития токсичности молибдена.
  • Вы не должны принимать добавки этого микроэлемента, если у вас есть камни в желчном пузыре или проблемы с почками.
  • Если вы беременны или кормите грудью, имеете заболевание или в настоящее время принимаете лекарства, всегда говорите с вашим врачом, прежде чем принимать какие-либо новые добавки.
  • Молибден для организма необходим, чтобы включать расщепление макроэлементов, фермент-зависимые процессы, метаболизм железа и детоксикацию от вредных веществ.
  • Преимущества молибдена могут включать предотвращение или улучшение некоторых проблем со здоровьем, но до настоящего времени было проведено ограниченное количество исследований, чтобы однозначно подтвердить потребность в добавках, особенно когда дефицит встречается так редко.
  • Одним из примеров состояния, которому он может помочь, является рак пищевода, поскольку исследования показали, что его дефицит может играть роль в более высокой частоте возникновения рака пищевода в популяциях, потребляющих пищу, выращенную в почве с низким содержанием этого минерала.
  • Здоровые продукты, которые содержат этот элемент, включают чечевицу, сушеный горох, черную фасоль, овес и салат ромэн.
  • Лучше и безопаснее всего получать этот микроэлемент с помощью диеты, особенно потому, что дефицит встречается крайне редко.
  • Избыточное количество этого микроэлемента с помощью добавок (или промышленного воздействия) может вызвать подагру и / или дефицит меди.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsru

Источник

Источник: https://avrora22.ru/molibden-organizma-cheloveka/

Тугоплавкий металл молибден

Калькулятор металлопроката

Молибден относится к классу тугоплавких металлов, что делает его применение уникальным в областях, связанных с высокими температурами. На странице представлено описание данного металла: физические, химические свойства, области применения, марки, виды продукции.

Молибден (Mo) (Molybdenum) — химический элемент с атомным номером 42 в периодической системе, ковкий переходный металл серо-стального цвета в компактном состоянии и черно-серого — в диспергированном. Плотность 10,2 г/см3, tпл. = 2620°С, tкип. = 4630°С. Содержание в земной коре 3·10-4% по массе. В свободном виде молибден не встречается. Известно около 20 минералов. Важнейшие из них: молибденит МоS2, повеллит СаМоО4, молибдит Fe(MoO4)3·nH2O и вульфенит PbMoO4.

Молибден был открыт в 1778 году шведским химиком Карлом Шееле — получен оксид МоО3. В 1782 г. П. Гьельм впервые получил Mo в металлическом состоянии, но загрязненный углеродом и карбидом молибдена. Чистый металл в 1817 году был получен шведским химиком Й. Берцелиусом.

Первые попытки использования молибдена в металлургии стали относятся к концу прошлого столетия. Его промышленное производство началось в 1909-1910 гг., когда были обнаружены особые свойства орудийных и броневых сталей, легированных этим металлом, а также была разработана технология получения компактных тугоплавких металлов методом порошковой металлургии.

Читайте также:  Какие симптомы дает аутоиммунный тиреоидит

Молибден, как и вольфрам, в периодической системе элементов Д. И. Менделеева расположен в VI группе, но в 5-м периоде. Наиболее характерно для него шестивалентное состояние, хотя известны соединения, в которых он имеет другие валентности. Порядковый номер 42; атомная масса 95,95; плотность при комнатной температуре 10200 кг/м3. Молибден относится к тугоплавким металлам, является переходным элементом. Он плавится при 2620±10°С и кипит примерно при 4800 °С.

Mo и его сплавы отличаются также высоким модулем упругости, малым температурным коэффициентом расширения, хорошей термостойкостью, малым сечением захвата тепловых нейтронов. Электропроводность данного металла ниже, чем у меди, но выше, чем у железа. По механической прочности он несколько уступает вольфраму, но легче поддается обработке давлением.

Физические и механические свойства

Свойство Значение
Атомный номер 42
Атомная масса 95,94
Параметр элементарной ячейки, нм 0,31470
Атомный диаметр, нм 0,272
Плотность при 20°С, г/cм3 10,2
Температура плавления, °С 2610
Температура кипения, °С 4612
Теплота плавления, кДж/моль: 28
Теплота испарения, кДж/моль: 590
Молярный объем, см³/моль: 9,4
Удельная теплоемкость, Дж/(г·К) 0,256
Теплопроводность, Вт/(м·К) 142
Коэффициент линейного расширения, 10-6 К-1 4,9
Электросопротивление, мкОм·см 5,70
Модуль Юнга, ГПа 336,3
Модуль сдвига, ГПа 122
Коэффициент Пуассона 0,30
Твердость, НВ 125
Цвет искры Короткий желтый прерывистый пучок искр
Группа металлов Тугоплавкий металл

Химические свойства

Свойство Значение
Ковалентный радиус: 130 пм
Радиус иона: (+6e) 62 (+4e) 70 пм
Электроотрицательность (по Полингу): 2,16
Электродный потенциал: 0
Степени окисления: 6, 5, 4, 3, 2

Среди наиболее распространенных в промышленности марок молибдена можно выделить МЧ, МЧВП, МРН, МК, ЦМ, МР, МВ. Существует чистый Mo, Mo с различными присадками и сплавы Mo с другими металлами.

  • МЧ — чистый молибден без присадок.
  • МЧВП — чистый молибден без присадок, произведенный методом вакуумной плавки.
  • МРН — молибден разного назначения, не содержит присадок, включает большее количество примесей по сравнению с марками МЧ и МЧВП.
  • МК — содержит кремнещелочную присадку.
  • ЦМ — в качестве присадки используются цирконий и/или титан.
  • МР — сплав молибдена с рением.
  • МВ — сплав молибдена с вольфрамом.
    Достоинства:

  • имеет высокую точку плавления, а следовательно — жаропрочность;
  • т.к. плотность данного металла (10200 кг/м3) почти в два раза меньше плотности вольфрама (19300 кг/м3), то сплавы на основе молибдена обладают значительно большей удельной прочностью (при температурах ниже 1370 °С);
  • имеет высокий модуль упругости;
  • малый температурный коэффициент расширения;
  • обладает хорошей термостойкостью;
  • малое сечение захвата тепловых нейтронов;
  • для молибдена характерна высокая коррозионная стойкость. Данный металл устойчив в большей части щелочных растворов, а также в серной, соляной и плавиковой кислотах при разных температурах и концентрациях.
    Недостатки:

  • обладает небольшой окалийностью;
  • высокая хрупкость сварных швов;
  • малая пластичность при низких температурах;
  • упрочнение нагартовкой можно использовать лишь до 700-800 °С, при более высоких температурах происходит разупрочнение из-за возврата.

Молибден и его сплавы относятся к тугоплавким материалам. Для изготовления обшивки головных частей ракет и самолетов тугоплавкие металлы и сплавы на их основе используют в двух вариантах. В одном из вариантов эти металлы служат лишь тепловыми экранами, которые отделены от основного конструкцнонного материала теплоизоляцией. Во втором случае тугоплавкие металлы и их сплавы служат основным конструкционным материалом. Молибден занимает второе место после вольфрама и его сплавов по прочностным свойствам. Однако, по удельной прочности при температурах ниже 1350-1450°С Mo и его сплавы занимают первое место. Таким образом, наибольшее распространение для изготовлеиия обшивки и элементов каркаса ракет и сверхзвуковых самолетов получают молибден и ниобий и их сплавы, обладающие большей удельной прочностью до 1370°С по сравненню с танталом, вольфрамом и сплавами на их основе. Из Mo изготовляют сотовые панели космических летательных аппаратов, теплообменники, оболочки возвращающихся на землю ракет и капсул, тепловые экраны, обшивку кромок крыльев и стабилизаторы в сверхзвуковых самолетах. В очень тяжелых условиях работают некоторые детали прямоточных ракетных и турбореактивных двигателей (лопатки турбин, хвостовые юбки, заслонки форсунок, сопла ракетных двигателей, поверхности управления в ракетах с твердым топливом). При этом от материала требуется не только высокое сопротивление окислению и газовой эрозии, но и высокая длительная прочность и сопротивление удару. При температурах ниже 1370°С для изготовления данных деталей используют молибден и его сплавы. Молибден — перспективный материал для оборудования, работающего в среде серной, соляной и фосфорной кислот. В связи с высокой стойкостью данного металла в расплавленном стекле его широко используют в стекольной промышленности, в частности для изготовления электродов для плавки стекла. В настоящее время из молибденовых сплавов изготавливают прессформы и стержни машин для литья под давлением алюминиевых, цинковых и медных сплавов. Высокая прочность и твердость таких материалов при повышенных температурах обусловили их применение в качестве инструмента при горячей обработке сталей и сплавов давлением (оправки прошивных станов, матрицы, прессштемпели).

Молибден существенно улучшает свойства сталей. Присадка Mo значительно повышает их прокаливаемость.

Небольшие добавки Mo (0,15-0,8 %) в конструкционные стали настолько увеличивают их прочность, вязкость и коррозионную стойкость, что они используются при изготовлении самых ответственных деталей и изделий.

Для повышения твердости молибден вводят в сплавы кобальта и хрома (стеллиты), которые применяют для наплавки кромок деталей из обычной стали, работающих на износ (истирание).Также он входит в состав ряда кислотоупорных и жаростойких сплавов на основе никеля, кобальта и хрома.

Еще одной областью применения является производство нагревательных элементов электропечей, работающих в атмосфере водорода при температурах до 1600°С. Также молибден широко используется в радиоэлектронной промышленности и рентгенотехнике для изготовления различных деталей электронных ламп, рентгеновских трубок и других вакуумных приборов.

Соединения молибдена — сульфид, оксиды, молибдаты — являются катализаторами химических реакций, пигментами красителей, компонентами глазурей. Также данный металл как микродобавка входит в состав удобрений. Гексафторид молибдена применяется при нанесении металлического Mo на различные материалы.

МоSi2 используется как твердая высокотемпературная смазка. Чистый монокристаллический Mo используется для производства зеркал для мощных газодинамических лазеров. Теллурид молибдена является очень хорошим термоэлектрическим материалом для производства термоэлектрогенераторов (термо-э.д.с 780 мкВ/К).

Трехокись молибдена (молибденовый ангидрид) широко применяется в качестве положительного электрода в литиевых источниках тока. Дисульфид MoS2 и диселенид МоSе2 молибдена используют в качестве смазки трущихся деталей, работающих при температурах от -45 до +400°С.

В лакокрасочной и легкой промышленности для изготовления красок и лаков и для окраски тканей и мехов в качестве пигментов применяют ряд химических соединений Mo.

Промышленностью выпускается большое разнообразие продукции. Наиболее распространены молибденовая проволока, прутки из молибдена, молибденовый порошок, штабик, лист.

Молибденовые прутки, а также проволока и лента применяются для изготовления нагревателей высокотемпературных электрических печей. Помимо этого прутки используются для изготовления вводов электровакуумных приборов.

Проволока нашла применение при производстве высокотемпературных термопар, ламп накаливания, приемно-усилительных и генераторных ламп, рентгеновских трубок. Листы применяются в качестве конструкционного материала для производства изделий авиационной и космической отраслей.

Молибденовый порошок выступает в качестве легирующей добавки к различным сталям и сплавам. Также он является исходным сырьем для получения компактного молибдена.

Источник: https://www.metotech.ru/molibden-opisanie.htm

Молибден

Молибден — элемент шестой группы (по старой классификации — побочной подгруппы шестой группы) пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 42. Обозначается символом Mo (лат. Molybdaenum). Простое вещество молибден — переходный металл светло-серого цвета. Главное применение находит в металлургии.

Открыт в 1778 году шведским химиком Карлом Шееле, который, прокаливая молибденовую кислоту, получил MoO3. В металлическом состоянии впервые получен П. Гьельмом в 1781 году восстановлением оксида углём: он получил молибден, загрязнённый углеродом и карбидом молибдена. Чистый молибден в 1817 году получил Й. Берцелиус восстановлением оксида водородом.

Название происходит от др.-греч. μόλυβδος, означающего «свинец». Оно дано из-за внешнего сходства молибденита (MoS2), минерала, из которого впервые удалось выделить оксид молибдена, со свинцовым блеском (PbS). Вплоть до XVIII века молибденит не отличали от графита из-за свинцового блеска, эти минералы носили общее название «молибден».

Нахождение в природе

Содержание в земной коре — 3⋅10−4 % по массе. В свободном виде молибден не встречается. В земной коре молибден распространён относительно равномерно. Меньше всего содержат молибдена ультраосновные и карбонатные породы (0,4—0,5 г/т). Концентрация молибдена в породах повышается по мере увеличения SiO2.

Молибден находится также в морской и речной воде, в золе растений, в углях и нефти. Содержание молибдена в морской воде колеблется от 8,9 до 12,2 мкг/л для разных океанов и акваторий. Общим является то, что воды вблизи берега и верхние слои меньше обогащены молибденом, чем воды на глубине и вдали от берега.

Наиболее высокие концентрации молибдена в породах связаны с акцессорными минералами (магнетит, ильменит, сфен), однако основная масса его заключена в полевых шпатах и меньше в кварце. Молибден в породах находится в следующих формах: молибдатной и сульфидной в виде микроскопических и субмикроскопических выделений, изоморфной и рассеянной (в породообразующих минералах).

Молибден обладает большим сродством с серой, чем с кислородом, и в рудных телах образуется сульфид четырёхвалентного молибдена — молибденит. Для кристаллизации молибденита наиболее благоприятны восстановительная среда и повышенная кислотность. В поверхностных условиях образуются преимущественно кислородные соединения MO6+.

В первичных рудах молибденит встречается в ассоциации с вольфрамитом и висмутином, с минералами меди (медно-порфировые руды), а также с галенитом, сфалеритом и урановой смолкой (в низкотемпературных гидротермальных месторождениях).

Читайте также:  Слоу фуд – что это такое: цели и направления движения

Хотя молибденит считается устойчивым сульфидом по отношению к кислым и щелочным растворителям, в природных условиях при длительном воздействии воды и кислорода воздуха молибденит окисляется, и молибден может интенсивно мигрировать с образованием вторичных минералов. Этим можно объяснить повышенные концентрации молибдена в осадочных отложениях — углистых и кремнисто-углистых сланцах и углях.

Известно около 20 минералов молибдена. Важнейшие из них: молибденит MoS2 (60 % Mo), повеллит CaMoO4 (48 % Mo), молибдит Fe(MoO4)3·nH2O (60 % Mo) и вульфенит PbMoO4.

Месторождения

Крупные месторождения молибдена известны в США, Мексике, Чили, Канаде, Австралии, Норвегии, России. В России молибден выпускают на Сорском ферромолибденовом заводе. Более 7 % от мировых запасов молибдена расположены в Армении, причем 90 % из них сосредоточены в Каджаранском медно-молибденовом месторождении.

В космосе

Аномально высокое содержание молибдена наблюдается в звёздных образованиях, состоящих из красного гиганта (или сверхгиганта), внутри которого находится нейтронная звезда — объектах Ландау — Торна — Житковой.

Добыча

Залежи молибдена и его добыча по странам

СтранаЗалежи (тыс. т)20012002200320042005200620072014
 США 2700 37,6 32,3 29,9 41,5 58,0 59,8 59,4 68,2
 Китай 3000 28,2 30,33 32,22 29,0 40,0 43,94 46,0 103,0
 Чили 1905 33,5 29,5 33,4 41,48 47,75 43,28 41,1 48,8
 Перу 850 8,35 8,32 9,63 9,6 17,32 17,21 17,25 17,0
 Канада 95 8,56 7,95 8,89 5,7 7,91 7,27 8,0 9,7
 Россия 360 3,93 4,29 3,57 3,11 3,84 3,94 4,16 4,8
 Мексика 135 5,52 3,43 3,52 3,7 4,25 2,52 4,0 14,4
 Армения 635 3,4 3,6 3,5 3,0 2,75 3,0 3,0 7,1
 Иран 120 2,6 2,4 2,4 1,5 2,0 2,0 2,5 4,0
 Монголия 294 1,42 1,59 1,6 1,7 1,19 1,2 1,5 2,0
 Узбекистан 203 0,58 0,5 0,5 0,5 0,57 0,6 0,5 0,5
 Болгария 10 0,4 0,4 0,2 0,2 0,2 0,4 0,4 ?
 Казахстан 130 0,09 0,05 0,05 0,23 0,23 0,25 0,4
 Киргизия 100 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 ?
Прочие 1002
Итого 11539 134,4 124,91 129,63 141,47 186,26 185,66 188,71

Генетические группы и промышленные типы месторождений

1. Контактово-метасоматические (скарновые).

2. Гидротермальные.

А. Высокотемпературные (грейзеновые).Б. Среднетемпературные.а. кварц-молибденитовые.б. кварц-сфалерит-галенит-молибденитовые.в. кварц-халькопирит-молибденитовые (меднопорфировые руды).г. настуран-молибденитовые.

Получение

Промышленное получение молибдена начинается с обогащения руд флотационным методом. Полученный концентрат обжигают до образования оксида MoO3:

 2MoS2 + 7O2 ⟶ 2MoO3 + 4SO2 ,

который подвергают дополнительной очистке. Далее MoO3 восстанавливают водородом:

 MoO3 + 3H2 ⟶ Mo + 3H2O

Полученные заготовки обрабатывают давлением (ковка, прокатка, протяжка).

Физические свойства

Молибден — светло-серый металл с кубической объёмноцентрированной решёткой типа α-Fe (a = 3,14 Å; z = 2; пространственная группа Im3m), парамагнитен, шкала Мооса определяет его твёрдость 4,5 баллами.

Механические свойства, как и у большинства металлов, определяются чистотой металла и предшествующей механической и термической обработкой (чем чище металл, тем он мягче). Обладает крайне низким коэффициентом теплового расширения.

Молибден является тугоплавким металлом с температурой плавления 2620 °C и температурой кипения 4639 °C.

Изотопы

Основная статья: Изотопы молибдена

Природный молибден состоит из семи изотопов: 92Mo (15,86 % по массе),94Mo (9,12 %), 95Mo (15,70 %), 96Mo (16,50 %), 97Mo (9,45 %), 98Mo (23,75 %) и 100Mo (9,62 %).

Шесть из них стабильны, 100Mo слаборадиоактивен (период полураспада 8,5⋅1018 лет, что в миллиард раз больше возраста Вселенной).

Из искусственных изотопов самым стабильным является 93Mo, с периодом полураспада 4 тысячи лет, период полураспада остальных изотопов не превышает 3 суток.

Химические свойства

При комнатной температуре на воздухе молибден устойчив. Начинает окисляться при 400 °C. Выше 600 °C быстро окисляется до триоксида MoO3. Этот оксид получают также окислением дисульфида молибдена MoS2 и термолизом молибдата аммония (NH4)6Mo7O24·4H2O.

Mo образует оксид молибдена (IV) MoO2 и ряд оксидов, промежуточных между MoO3 и MoO2.

С галогенами Mo образует ряд соединений в разных степенях окисления. При взаимодействии порошка молибдена или MoO3 с F2 получают гексафторид молибдена MoF6, бесцветную легкокипящую жидкость.

Mo (+4 и +5) образует твердые галогениды MoHal4 и MoHal5 (Hal = F, Cl, Br). С йодом известен только дийодид молибдена MoI2.

Молибден образует оксигалогениды: MoOF4, MoOCl4, MoO2F2, MoO2Cl2, MoO2Br2, MoOBr3 и другие.

При нагревании молибдена с серой образуется дисульфид молибдена MoS2, с селеном — диселенид молибдена состава MoSe2. Известны карбиды молибдена Mo2C и MoC — кристаллические высокоплавкие вещества и силицид молибдена MoSi2.

Особая группа соединений молибдена — молибденовые сини. При действии восстановителей — сернистого газа, цинковой пыли, алюминия или других на слабокислые (pH=4) суспензии оксида молибдена образуются ярко-синие вещества переменного состава: Mo2O5·H2O, Mo4O11·H2O и Mo8O23·8H2O.

Mo образует молибдаты, соли не выделенных в свободном состоянии слабых молибденовых кислот, xH2O· MoO3 (парамолибдат аммония 3(NH4)2O·7MoO3·zH2O; CaMoO4, Fe2(MoO4)3 — встречаются в природе). Молибдаты металлов I и III групп содержат тетраэдрические группировки [MoO4].

При подкислении водных растворов нормальных молибдатов образуются ионы MoO3OH−, затем ионы полимолибдатов: гепта-, (пара-) Mo7O266−, тетра-(мета-) Mo4O132−, окта- Mo8O264− и другие. Безводные полимолибдаты синтезируют спеканием MoO3 с оксидами металлов.

Существуют двойные молибдаты, в состав которых входят сразу два катиона, например, M+1M+3(MoO4)2, M+15M+3(MoO4)4. Оксидные соединения, содержащие молибден в низших степенях окисления — молибденовые бронзы, например, красная K0,26MoO3 и синяя K0,28MoO3. Эти соединения обладают металлической проводимостью и полупроводниковыми свойствами.

Применение

Молибден используется для легирования сталей как компонент жаропрочных и коррозионностойких сплавов. Молибденовая проволока (лента) служит для изготовления высокотемпературных печей, вводов электрического тока в лампах накаливания.

Соединения молибдена — сульфид, оксиды, молибдаты — являются катализаторами химических реакций, пигментами красителей, компонентами глазурей. Гексафторид молибдена применяется при нанесении металлического Mo на различные материалы, MoS2 используется как твёрдая высокотемпературная смазка. Mo входит в состав микроудобрений.

Радиоактивные изотопы 93Mo (T1/2 = 6,95 ч) и 99Mo (T1/2 = 66 ч) — изотопные индикаторы.

Молибден — один из немногих легирующих элементов, способных одновременно повысить прочностные, вязкие свойства стали и коррозионную стойкость. Обычно при легировании одновременно с увеличением твёрдости растёт и хрупкость металла. Известны случаи использования молибдена при изготовлении в Японии холодного оружия в XI—XIII веках.

Молибден-99 используется для получения технеция-99, который используется в медицине при диагностике онкологических и некоторых других заболеваний. Общее мировое производство молибдена-99 составляет около 12 000 кюри в неделю (из расчёта активности на шестой день), стоимость молибдена-99 — 46 млн долларов за 1 грамм (470 долларов за 1 Ки).

В 2005 году мировые поставки молибдена (в пересчёте на чистый молибден) составили, по данным «Sojitz Alloy Division», 172,2 тыс. тонн (в 2003 году — 144,2 тыс. тонн).

Чистый монокристаллический молибден используется для производства зеркал для мощных газодинамических лазеров. Теллурид молибдена является очень хорошим термоэлектрическим материалом для производства термоэлектрогенераторов (термо-ЭДС 780 мкВ/К).

Трёхокись молибдена (молибденовый ангидрид) широко применяется в качестве положительного электрода в литиевых источниках тока.

Молибден применяется в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления в качестве нагревательных элементов и теплоизоляции. Дисилицид молибдена применяется в качестве нагревателей в печах с окислительной атмосферой, работающих до 1800 °C.

Из молибдена изготовляются крючки-держатели тела накала ламп накаливания, в том числе ламп накаливания общего назначения.

Молибденовая проволока диаметром 0,05—0,2 мм используется в проволочных электроэрозионных станках для резки металлов с очень высокой точностью (до 0,01 мм), в том числе и заготовок большой толщины (до 500 мм).

В отличие от медной и латунной проволоки, которые используются однократно в подобных станках, молибденовая — многоразовая (~300—500 метров хватает на 30—80 часов непрерывной работы), что несколько уменьшает точность обработки, но повышает её скорость и снижает её стоимость.

Биологическая роль

Физиологическое значение молибдена для организма животных и человека было впервые показано в 1953 году, с открытием влияния этого элемента на активность фермента ксантиноксидазы. Молибден промотирует (делает более эффективной) работу антиокислителей, в том числе витамина С.

Важный компонент системы тканевого дыхания. Усиливает синтез аминокислот, улучшает накопление азота. Молибден входит в состав ряда ферментов (альдегидоксидаза, сульфитоксидаза, ксантиноксидаза и др.), выполняющих важные физиологические функции, в частности, регуляцию обмена мочевой кислоты.

Молибденоэнзимы катализируют гидроксилирование различных субстратов. Альдегидоксидаза окисляет и нейтрализует различные пиримидины, пурины, птеридины. Ксантиноксидаза катализирует преобразование гипоксантинов в ксантины, а ксантины — в мочевую кислоту.

Сульфитоксидаза катализирует преобразование сульфита в сульфат.

Недостаток молибдена в организме сопровождается уменьшением содержания в тканях ксантиноксидазы. При недостатке молибдена страдают анаболические процессы, наблюдается ослабление иммунной системы. Тиомолибдат аммония (растворимая соль молибдена), является антагонистом меди и нарушает её утилизацию в организме.

Круговорот азота

Молибден входит в состав активного центра нитрогеназы — фермента для связывания атмосферного азота (распространён у бактерий и архей).

Микроэлемент

Микроколичества молибдена необходимы для нормального развития организмов, используется в составе микроэлементной подкормки, в частности, под ягодные культуры.

Влияет на размножение (у растений).

Стоимость

На 2016 год стоимость молибдена составляет около 11 750 USD за тонну.

Физиологическое действие

Пыль молибдена и его соединений раздражает дыхательные пути, при длительном вдыхании — неизлечимое и необратимое заболевание (пневмокониоз). Также могут развиться полиартралгии, артрозы, гипотония, в крови может снизиться концентрация гемоглобина, число эритроцитов и лейкоцитов.

Источник: https://chem.ru/molibden.html

Ссылка на основную публикацию