Молибден

Применение

Молибден используется для легирования сталей как компонент жаропрочных и коррозионностойких сплавов. Молибденовая проволока (лента) служит для изготовления высокотемпературных печей, вводов электрического тока в лампочках. 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 твердая высокотемпературная смазка. Mo входит в состав микроудобрений. Радиоактивные изотопы 93Mo (T_1/2 6,95ч) и 99Mo (T_1/2 66ч) — 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 растет и хрупкость металла. Известны случаи использования молибдена при изготовлении в Японии холодного оружия в XI—XIII вв.

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—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-э.д.с. 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 °С.

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 ее скорость и снижает ее стоимость.

Нехватка молибдена в организме человека. Чем чреват недостаток молибдена для здоровья?

Наиболее частыми причинами нехватки молибдена являются несбалансированное питание или голодание. Нередко встречается данный дефицит молибдена у вегетарианцев. Может возникнуть нехватка компонента при злоупотреблении диуретиками и слабительными, так как они способствуют выведению всех микроэлементов из организма человека.

Некоторые мамочки, использующие искусственное вскармливание детей, сталкиваются с данной проблемой. Больные, которым назначено внутривенное питание, также нередко испытывают дефицит молибдена. Негативно на запас микроэлемента влияет стресс и высокие физические нагрузки.Наиболее опасно нарушение обмена молибдена в организме, так как его определить без медицинского обследования невозможно. Повлиять на количество молибдена может содержание в организме вольфрама.

Какие симптомы нехватки молибдена? Первыми признаками того, что организм испытывает дефицит молибдена является физическое и психическое истощение, возникающие из-за нехватки микроэлементов организму. Наиболее часто развивается анемия и хроническая усталость. Может возникнуть депрессия и неврастения. Некоторые люди сталкиваются с повышенной возбудимостью, которую вызвал дефицит молибдена. Нехватка микроэлемент способствует ухудшению иммунитета. Многие сталкиваются с выпадением волос и облысением. У женщин возрастает отечность. Может возрасти риск появления грибковой инфекции ногтей и кожи, а также дерматита. Встречается дезориентация в пространстве из-за слишком малого процента молибдена в крови.

Дефицит молибдена может вызвать гемералопию — заболевание, вызывающее полную потерю способности видеть при слабом освещении. Возникает тахикардия и одышка из-за нехватки микроэлемента в организме. Иногда дефицит приводит к развитию рака пищевода. Вызывает дефицит магния преждевременное старение и ранний климакс.

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.

Основные источники молибдена

В продуктах растительного происхождения содержание молибдена зависит в первую очередь от того, в каких районах они произрастали. Наибольшая концентрация молибдена наблюдается в бобовых культурах, капусте (брюссельская, цветная), моркови, зеленых листовых овощах, чесноке и семенах подсолнечника.

Среди продуктов животного происхождения больше всего металла встречается в постных сортах мяса, молоке, субпродуктах.

Самые высокие концентрации соединения содержатся в следующих продуктах:

печень говяжья;
поваренная соль;
соя;
почки говяжьи;
горох;
печень свиная;
чечевица;
печень курицы;
свиные почки;
цельнозерновая пшеница;
куриное яйцо;
какао-бобы.

Важно также правильно готовить продукты, чтобы в них оставался ценный элемент. Мясо нельзя размораживать, держа в воде, а овощи нельзя варить слишком долго

При включении в ежедневное меню выпечку, зерна, мясо и субпродукты, яйца и молочные продукты недостатка в молибдене организм не ощутит.

Препараты с молибденом

Нельзя применять препараты с данным металлом лишь в качестве профилактики. Прием должен быть обоснованным, после проведения соответствующих исследований и контролироваться лечащим врачом.

Установить количество минерала в крови легко при помощи анализа крови и волос. Если соединения в организме достаточно, то в волосах его содержится от 0,02 до 2 мкг на 1 грамм исследуемого вещества. В крови его должно содержаться 0,3-1,2 мкг на литр жидкости. Если в организме наблюдается дефицит металла, то его концентрации в волосах, крови и моче будут гораздо ниже. Также недостаток молибдена можно диагностировать по снижению активности ксантиоксидазы эритроцитов, уровня церулоплазмина в крови и меди в урине.

При определении хронического недостатка элемента врачом могут быть назначены поливитаминные препараты, содержащие множество витаминов, минеральных веществ в составе, в том числе и безопасную дозу молибдена:

«Центрум»;
«Витрум»;
«Компливит»;
«МультиМакс»;
«Дуовит»;
«АлфаВит»;
«ГериМакс Энерджи»;
«Центури 2000» (иностранный БАД, невозможно купить в обычной аптеке) и т.д.

В серьезных случаях для лечения онкологии или диагностики некоторых патологий может быть назначен препарат «Молибден – 99».

Молибден – это чудесное вещество, которое поможет человеку дольше оставаться молодым, красивым и здоровым. Он очищает организм от токсинов, укрепляет кости и зубы, улучшает метаболизм, что благотворно влияет на снижение веса. Постоянное поступление в организм необходимого количества вещества (от 70 до 250 мкг) обеспечит отличную работу всех органов и систем.

Применение молибдена:

1. Водород
2. Гелий
3. Литий
4. Бериллий
5. Бор
6. Углерод
7. Азот
8. Кислород
9. Фтор
10. Неон
11. Натрий
12. Магний
13. Алюминий
14. Кремний
15. Фосфор
16. Сера
17. Хлор
18. Аргон
19. Калий
20. Кальций
21. Скандий
22. Титан
23. Ванадий
24. Хром
25. Марганец
26. Железо
27. Кобальт
28. Никель
29. Медь
30. Цинк
31. Галлий
32. Германий
33. Мышьяк
34. Селен
35. Бром
36. Криптон
37. Рубидий
38. Стронций
39. Иттрий
40. Цирконий
41. Ниобий
42. Молибден
43. Технеций
44. Рутений
45. Родий
46. Палладий
47. Серебро
48. Кадмий
49. Индий
50. Олово
51. Сурьма
52. Теллур
53. Йод
54. Ксенон
55. Цезий
56. Барий
57. Лантан
58. Церий
59. Празеодим
60. Неодим
61. Прометий
62. Самарий
63. Европий
64. Гадолиний
65. Тербий
66. Диспрозий
67. Гольмий
68. Эрбий
69. Тулий
70. Иттербий
71. Лютеций
72. Гафний
73. Тантал
74. Вольфрам
75. Рений
76. Осмий
77. Иридий
78. Платина
79. Золото
80. Ртуть
81. Таллий
82. Свинец
83. Висмут
84. Полоний
85. Астат
86. Радон
87. Франций
88. Радий
89. Актиний
90. Торий
91. Протактиний
92. Уран
93. Нептуний
94. Плутоний
95. Америций
96. Кюрий
97. Берклий
98. Калифорний
99. Эйнштейний
100. Фермий
101. Менделеевий
102. Нобелий
103. Лоуренсий
104. Резерфордий
105. Дубний
106. Сиборгий
107. Борий
108. Хассий
109. Мейтнерий
110. Дармштадтий
111. Рентгений
112. Коперниций
113. Нихоний
114. Флеровий
115. Московий
116. Ливерморий
117. Теннессин
118. Оганесон

карта сайта

молибден атомная масса степень окисления валентность плотность температура кипения плавления физические химические свойства структура теплопроводность электропроводность кристаллическая решеткаатом нарисовать строение число протонов в ядре строение электронных оболочек электронная формула конфигурация схема строения электронной оболочки заряд ядра состав масса орбита уровни модель радиус энергия электрона переход скорость спектр длина волны молекулярная масса объем атома электронные формулы сколько атомов в молекуле молибдена сколько электронов в атоме свойства металлические неметаллические термодинамические

Коэффициент востребованности
426

Характеристика материала

Физические свойства. Молибден – редкоземельный металл серого цвета, внешне похож на свинец. Температура плавления 2619 ºС. Отличается повышенной пластичностью. Модуль Юнга 336 ГПа, что в 1,5 раза больше, чем у стали. Плотность составляет 10,2 г\см3. Самым жаростойким металлом считается вольфрам. Но касаемо удельной жаропрочности при температурах до 1400 ºС, молибден не имеет конкурентов. Молибден имеет низкое значение коэффициента линейного расширения. При изменении температуры на 1000 ºС, его размер увеличится всего на 0,0049 мм.

Теплопроводность составляет 300 Вт\м К. Электросопротивление 5,6 мкОМ см. После предварительной механической и термической обработок прочность металла может составлять 20-23 кг\мм2. Обладает парамагнитными свойствами.

Среди недостатков отметим низкую пластичность при температурах ниже -30 ºС.

Химические свойства. Молибден полностью устойчив к воздействию окружающей среды в обычных атмосферных условиях. Процесс окисления начинается при 420 ºС, образуя соединение низкой твердости оксид молибдена.

Молибден инертен к водороду при температуре до 2620 ºС. Нейтрален к таким элементам как углерод, фтор, кремний, азот, сера. Молибден не вступает в химические реакции с основными видами кислот: соляная, серная, азотная, фтористая.

Технологические свойства. В условиях комнатной температуры молибденовый круг радиусом 5 мм может быть завязан в узел без использования специального оборудования или быть раскатанным до толщины 0,1 мм. Такая податливость металла способствует получению разных видов профильного проката.

Молибден хорошо обрабатывается методом резания при условии применения смазочно-охлаждающей жидкости на основе серы.

Молибден не выделяется качеством сварных швов. Относится к 3 группе свариваемости. Процесс сварки осуществляется дуговым методом. Для придания сварным соединениям большей пластичности зона контакта должна находиться в среде защитных газов. Предпочтение здесь отдается гелию или аргону.

Биологические свойства. Молибден содержится в организме человека в пределах 8-10 мг. Прежде всего, он влияет на протекание анаболических процессов. Усиливает воздействие витамина С, тем самым способствует усилению иммунной системы. Молибден является регулятором меди, предотвращает ее накапливание в крови.

Молибденовые сплавы имеют характерную особенность химического состава – низкий процент содержания легирующих элементов. Только двухкомпонентные твердые растворы имеют значительный процент вольфрама в своем составе (до 50%).

Основными отечественными марками молибденового сплава являются:

Молибденовый сплав ЦМ-2А. Легирующими добавками служат титан (0,07-03%) и цирконий (0,07-0,15%). Помимо данных элементов может включать карбидные фазы (до 0,004%). Предел прочности составляет 30 кг\мм2. Значительно падает после прохождения температурного порога в 1200 С. Основные преимущества сплава – технологичность и пластичность, которые дают возможность получения из него производственных полуфабрикатов.
Молибденовый сплав ВМ-1 значительно не отличается от вышеописанного сплава. Имеет аналогичные показатели как химических, так и механических свойств.
Молибденовый ВМ-2 имеет в своем составе больший процент циркония, делая его более жаростойким. Это позволяет ему выдерживать температуры в 1300-1400 С окружающей среды. Обладает пределом прочности 48 кг\мм2, в 1,6 раза выше чем у ЦМ-2А.
Дополнительное легирование молибденового сплава ВМ-3 титаном (1,3%), цирконием (0,6%), ниобием (1,8%) приводит к дальнейшему увеличению жаропрочности. Выдерживает нагрузки до 27 кг\мм2 при температуре до 1360 С. Однако ВМ-3 имеет пониженный уровень пластичности. Это делает его менее технологичным и ограничивает применение в производстве.

Что такое молибден

Молибден — метал, отличающиеся исключительной тугоплавкостью . В чистом виде он представляет собой плотные, твердые, белые и блестящие вещества. Хорошо обрабатывается прокатной, штамповкой и другими способами. На воздухе покрывается плотной оксидной шлейкой и поэтому устойчив к действию обычных коррозионных агентов.
Молибден реагирует с кислотами: растворяется в «царской водке», горячих концентрированных соляной, серной и азотной, а также в окислительно -щелочных расплавах (например, в смеси NaOH И КОН). Вода медленно окисляет порошкообразный молибден в сложную смесь гидратированных оксидов — «молибденовая синь».С неметаллами молибден и реагирует при значительном нагревании, образуя прочные карбиды, силициды, сульфиды, галогениды и целый ряд оксидов , самыми устойчивыми из которых являются высшие МоО3 .
Им соответствуют соль Na2MoО4 молибденовой кислоты . В кислой среде анионы этих солей способны к конденсации, и образуется ряд полимолибденовых кислот. Состав растворов молибдатов и вольфраматов сильно зависит от pH среды .

Соединения

Молибден образует химические соединения в степенях окисления от -II до + VI. Более высокие степени окисления более важны для его наземного происхождения и его биологической роли, состояния окисления среднего уровня часто связаны с металлическими кластерами , а очень низкие состояния окисления обычно связаны с органолибденовыми соединениями . Химия Mo и W показывает сильное сходство. Относительная редкость молибдена (III), например, контрастирует с распространенностью соединений хрома (III). Наивысшая степень окисления наблюдается у оксида молибдена (VI) (MoO ₃ ), тогда как обычное соединение серы представляет собой дисульфид молибдена MoS ₂ .

Состояние окисления	пример
−1	Na₂[Пн₂(CO)₁₀]
Пн (CO)₆
+1	Na [C₆ЧАС₆Пн]
+2	MoCl₂
+3	Na₃₆
+4	MoS₂
+5	MoCl₅
+6	Минфин₆

Структура Кеггина аниона фосфомолибдата (P [Mo ₁₂ O ₄₀ ] 3- ), пример полиоксометаллата

С точки зрения торговли наиболее важными соединениями являются дисульфид молибдена ( MoS₂) и триоксид молибдена ( MoO₃). Черный дисульфид — главный минерал. Его обжаривают на воздухе, чтобы получить триоксид:

2 MoS₂+ 7 O₂→ 2 MoO₃+ 4 СО₂

Триоксид, летучий при высоких температурах, является предшественником практически всех других соединений Мо, а также сплавов. Молибден имеет несколько степеней окисления , наиболее стабильными являются +4 и +6 (выделены жирным шрифтом в таблице слева).

Оксид молибдена (VI) растворим в сильнощелочной воде, образуя молибдаты (MoO ₄2- ). Молибдаты — более слабые окислители, чем хроматы . Они имеют тенденцию образовывать структурно сложные оксианионы путем конденсации при более низких значениях pH , такие как [Mo ₇ O ₂₄ ] 6– и [Mo ₈ O ₂₆ ] 4– . Полимолибдаты могут включать другие ионы, образуя полиоксометаллаты . Темно-синий фосфорсодержащий гетерополимолибдат P [Mo ₁₂ O ₄₀ ] 3– используется для спектроскопического обнаружения фосфора. Широкий диапазон степеней окисления молибдена отражается в различных хлоридах молибдена:

Хлорид молибдена (II) MoCl ₂ , который существует в виде гексамера Mo ₆ Cl ₁₂ и связанного с ним дианиона [Mo ₆ Cl ₁₄ ] 2- .
Хлорид молибдена (III) MoCl ₃ , темно-красное твердое вещество, которое превращается в анионный трианионный комплекс [MoCl ₆ ] 3- .
Хлорид молибдена (IV) MoCl ₄ , твердое вещество черного цвета, имеющее полимерную структуру.
Хлорид молибдена (V) MoCl ₅ темно-зеленое твердое вещество, имеющее димерную структуру.
Хлорид молибдена (VI) MoCl ₆ представляет собой черное твердое вещество, которое является мономерным и медленно разлагается до MoCl ₅ и Cl ₂ при комнатной температуре.

Подобно хрому и некоторым другим переходным металлам, молибден образует четверные связи , например, в Mo ₂ (CH ₃ COO) ₄ и [Mo ₂ Cl ₈ ] 4– , который также имеет четверную связь. В кислоты Льюиса свойства бутирата и перфторбутират димеров, Мо ₂ (О ₂ CR) ₄ и резус — ₂ (O ₂ CR) ₄ , было зарегистрировано.

Степень окисления 0 возможна с монооксидом углерода в качестве лиганда, например, в гексакарбониле молибдена , Mo (CO) ₆ .

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 Мо6+. 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). 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 СаМоО₄ (48 % Мо), 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 звездных образованиях, состоящих из красного гиганта (или сверхгиганта), внутри которого находится нейтронная звезда — объектах Ландау-Торна-Житковой.

Роль в организме

Молибден имеет важное значение для происходящих в организме человека процессов: этот металл входит в состав многих ферментов, без которых невозможен нормальный обмен веществ. Давайте разберемся, на что же он влияет и почему это так важно для нашего здоровья

Молибден является катализатором окислительных реакций. Чтобы было более понятно, что он делает, приведем простую аналогию. Представим, что наша клетка — это двигатель внутреннего сгорания, в нее поступают питательные вещества и кислород, что, в целом, аналогично бензину и атмосферному воздуху для двигателя внутреннего сгорания. Но вы все, наверное, знаете, что если просто распылить бензин в воздухе, ничего не случится: нужна искра из свечи зажигания, чтобы смесь детонировала и отдала свою энергию двигателю. Так и в клетках нашего организма: окислительные ферменты, такие как например сульфитоксидаза, выполняют роль, аналогичную зажиганию в автомобильном двигателе. Они запускают процесс перехода питательных веществ и кислорода в энергию, необходимую для поддержания работы наших клеток и тканей. Как вы понимаете, машина без зажигания в двигателе никуда не уедет, а человек с неработающими окислительными ферментами никак не будет здоров.

И хотя участие молибдена в окислительно-восстановительных реакциях очень важно для организма, это не единственная его роль, которую он выполняет в теле человека. Молибден необходим для нормальной работы ксантооксидазы – фермента, который обеспечивает переработку азотистых соединений в нашем организме

Наше тело регулярно обновляет клеточный состав, в результате этого остается много шлаков и токсинов, содержащих избыток азота, который выводится с помощью мочевины через почки. Именно фермент ксантооксидаза позволяет превратить весь этот органический мусор, скапливающийся в нашем теле, в удобную для выделения форму. Если провести аналогию, то работу этого фермента можно сравнить с уборкой мусора в мусорный пакет, что позволяет вам выбросить сразу все, а не выносить пустые банки и обертки в мусорный ящик по одной.

Молибден попадает в организм с пищей и достаточно легко всасывается, в зависимости от формы поступления всасывается от 25 до 80% поступающего с пищей вещества. Всасывание происходит преимущественно в желудке и в начальных отделах тонкого кишечника. На поступление молибдена из пищеварительного тракта также сильно влияет количество соединений серы, содержащихся в пище, их дефицит значительно затрудняет всасывание молибдена. При попадании в кровь молибден с помощью специальных транспортных белков перемешается в печень, где используется для синтеза ферментов. Выводится молибден преимущественно почками, как следствие, в человеческом организме концентрация молибдена максимально высока в печени, где он используется на нужды организма, и в почках, через которые выводится его избыток. В крови молибден равномерно распределен между клеточной и жидкой частью крови. Организм человека не накапливает избыток молибдена и выводит его через почки и с желчью.