Характеристика молибдена по плану – Молибден и его характеристики

alexxlab | 10.02.2020 | 0 | Разное

Содержание

Молибден и его характеристики

Общая характеристика молибдена

Главным природным соединением молибдена является молибденит, или молибденовый блеск, MoS2 – минерал, очень похожий по внешнему виду на графит. Общее содержание молибдена в земной коре 0,001% (масс.).

В виде простого вещества молибден представляет собой серебристо-белый металл (рис. 1) плотностью 10,2 г/см 3, плавящийся при 2620oС. При комнатной температуре он не изменяется на воздухе, но при накаливании окисляется в белый триоксид MoO3. Соляная и разбавленная серная кислота при комнатной температуре не действуют на молибден; он растворяется в азотной или горячей концентрированной серной кислоте.

Рис. 1. Молибден. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса молибдена

Относительной молекулярная масса вещества (Mr) – это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (Ar) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии молибден существует в виде одноатомных молекул Мо, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 95,96.

Изотопы молибдена

Известно, что в природе молибден может находиться в виде пяти шести стабильных изотопов 92Мо, 94Мо, 95Мо, 96Мо, 97Мо и 98Мо. Их массовые числа равны 92, 94, 95, 96, 97 и 98 соответственно. Ядро атома изотопа молибдена 92Мо содержит сорок два протона и пятьдесят нейтронов, а остальные изотопы отличаются от него только числом нейтронов.

Существуют искусственные нестабильные изотопы молибдена с массовыми числами от 83-х до 115-ти, а также восемь изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 93Мо с периодом полураспада равным 4 тысячи лет.

Ионы молибдена

На внешнем энергетическом уровне атома молибдена имеется шесть электронов, которые являются валентными:

1s22s22p63s23p63d104s24p64d4

5s2.

В результате химического взаимодействия молибден отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Мо o -2e → Мо 2+;

Мо o -3e → Мо 3+;

Мо o -4e → Мо 4+;

Мо o -5e → Мо 5+;

Мо o -6e → Мо 6+.

Молекула и атом молибдена

В свободном состоянии молибден существует в виде одноатомных молекул Мо. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу молибдена:

Энергия ионизации атома, эВ

7,10

Относительная электроотрицательность

2,16

Радиус атома, нм

0,139

Сплавы молибдена

Около 80% всего добываемого молибдена расходуется на производство специальных сортов стали. Он входит в состав многих нержавеющих сталей; кроме того, его введение способствует увеличению их жаропрочности.

Из сплава молибдена с танталом изготавливают лабораторную посуду, применяемую в химических лабораториях вместо платиновой.

Примеры решения задач

ru.solverbook.com

Молибден

TR | UK | KK | BE | EN |
молибден свойства, молибден
Молибде́н / Molybdaenum (Mo), 42
Атомная масса
(молярная масса)

95,96(2) а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация

4d5 5s1

Радиус атома

139 пм

Химические свойства
Ковалентный радиус

130 пм

Радиус иона

(+6e) 62 (+4e) 70 пм

Электроотрицательность

2,16 (шкала Полинга)

Электродный потенциал

-0,2

Степени окисления

6, 5, 4, 3, 2

Энергия ионизации
(первый электрон)

 684,8 (7,10) кДж/моль (эВ)

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)

10,22 г/см³

Температура плавления

2890 K

Температура кипения

4885 K

Уд. теплота плавления

28 кДж/моль

Уд. теплота испарения

~590 кДж/моль

Молярная теплоёмкость

23,93 Дж/(K·моль)

Молярный объём

9,4 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

кубическая объёмноцентрированая

Параметры решётки

3,147 Å

Температура Дебая

450 K

Прочие характеристики
Теплопроводность

(300 K) 138 Вт/(м·К)

Номер CAS

7439-98-7

42 Молибден
Mo 95,94
4d55s1

Молибде́н — 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 (CAS-номер: 7439-98-7) — переходный металл светло-серого цвета. Главное применение находит в металлургии.

Содержание

  • 1 История и происхождение названия
  • 2 Нахождение в природе
    • 2.1 Месторождения
    • 2.2 Генетические группы и промышленные типы месторождений
  • 3 Получение
  • 4 Физические свойства
  • 5 Химические свойства
  • 6 Применение
  • 7 Биологическая роль
    • 7.1 Круговорот азота
    • 7.2 Микроэлемент
  • 8 Стоимость
  • 9 Физиологическое действие
  • 10 См. также
  • 11 Примечания
  • 12 Ссылки

История и происхождение названия

Открыт в 1778 году шведским химиком Карлом Шееле, который, прокаливая молибденовую кислоту, получил МоО3. В металлическом состоянии впервые получен П. Гьельмом в 1782 г. восстановлением оксида углём: он получил молибден, загрязненный 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 в. молибденит не отличали от графита и 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 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·nh3O (60 % Mo) и вульфенит PbMoO4.

Месторождения

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

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 МоО3:

,

который подвергают дополнительной очистке. Далее МоО3 восстанавливают водородом:

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 твердость 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 c температурой плавления 2620 °C и температурой кипения — 4639 °C.

Химические свойства

При комнатной температуре на воздухе молибден устойчив. Начинает окисляться при 400 °C. Выше 600 °C быстро окисляется до триоксида МоО3. Этот оксид получают также окислением дисульфида молибдена MoS2 и термолизом молибдата аммония (Nh5)6Mo7O24·4h3O.

Мо образует оксид молибдена (IV) МоО2 и ряд оксидов, промежуточных между МоО3 и МоО2.

С галогенами Mo образует ряд соединений в разных степенях окисления. При взаимодействии порошка молибдена или МоО3 с F2 получают гексафторид молибдена MoF6, бесцветную легкокипящую жидкость. Mo (+4 и +5) образует твердые галогениды MoHal4 и MoHal5 (Hal = F, Cl, Br). С иодом 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 (рН=4) суспензии оксида молибдена образуются ярко-синие вещества переменного состава: Мо2О5·Н2О, Мо4О11·Н2О и Мо8О23·8Н2О.

Mo образует молибдаты, соли не выделенных в свободном состоянии слабых молибденовых кислот, хН2О· уМоО3 (парамолибдат аммония 3(Nh5)2O·7MoO3·zh3O; СаМоО4, Fe2(МоО4)3 — встречаются в природе). Молибдаты металлов I и III групп содержат тетраэдрические группировки .

При подкислении водных растворов нормальных молибдатов образуются ионы MoO3OH−, затем ионы полимолибдатов: гепта-, (пара-) Мо7О266−, тетра-(мета-) Мо4О132−, окта- Мо8О264− и другие. Безводные полимолибдаты синтезируют спеканием МоО3 с оксидами металлов.

Существуют двойные молибдаты, в состав которых входят сразу два катиона, например, М+1М+3(МоО4)2, М+15М+3(МоО4)4. Оксидные соединения, содержащие молибден в низших степенях окисления — молибденовые бронзы, например, красная K0,26MoO3 и синяя К0,28МоО3. 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 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 (T1/2 6,95ч) и 99Mo (T1/2 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.

Биологическая роль

Физиологическое значение молибдена для организма животных и человека было впервые показано в 1953 г, 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 ее 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 2012 год стоимость молибдена составляет около $32 500 за тонну.

Физиологическое действие

Пыль молибдена и его соединений раздражает дыхательные пути.

См. также

  • Спинифекс-Ридж — крупнейшее месторождение молибдена в Австралии.
  • Каджаранское медно-молибденовое месторождение — самое крупное месторождение молибдена на территории бывшего СССР.

Примечания

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Vol. 85, no. 5. — P. 1047-1078. — DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
  2. Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 125. — 639 с. — 50 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8.
  3. Berzelius J. (1818). «Gewicht der elementaren Maafstheile u.s.w.». Journal für Chemie und Physik (Schrag'schen Buchhnadlung) XXII: 51-53.
  4. J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965
  5. Молибден в Химической энциклопедии
  6. Результаты деятельности ЗАО «Зангезурский медно-молибденовый комбинат» (Армения) в I квартале 2005 г.
  7. Поваренных А. С. Твердость минералов. — АН УССР, 1963. — С. 197-208. — 304 с.
  8. Гуревич Ю. Г. Загадка булатного узора. — М.: Знание, 1985. — 192 с. стр. 15 — 19.
  9. Молибден-99 - текущее состояние дел. Доклад из США
  10. Молибден // Энциклопедический словарь юного химика. 2-е изд. / Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо. — М.: Педагогика, 1990. — С. 147—148. — ISBN 5-7155-0292-6.
  11. Биржевые цены на молибден - Металл Торг.Ру - новости, аналитика и цены: металлопрокат, черные и цветные металлы, лом, сталь, метизы, арматура, балка, трубы, швеллер, лист, уго …

Ссылки

  • Молибден в Популярной библиотеке химических элементов
  • Молибден на Webelements
  • Молибден-99 начали производить в Димитровграде
  • В ульяновской области начато производство молибдена-99
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
 12              3456789101112131415161718
1H He
2LiBe BCNOFNe
3NaMg AlSiPSClAr
4KCa ScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
5RbSr YZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
6CsBaLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
7FrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLrRfDbSgBhHsMtDsRgCnUutFlUupLvUusUuo
8UueUbnUbuUbbUbtUbqUbpUbh 
  Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, h3, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

  Соединения молибдена

Борид димолибдена (MoB2) • Борид молибдена (MoB) • Бромид молибдена(II) (MoBr2) • Бромид молибдена(III) (MoBr3) • Бромид молибдена(IV) (MoBr4) • Гексакарбонил молибдена (Mo(CO)6) • Гексамер дибромида молибдена(II) (Br4) • Гексамер дииодида молибдена(II) (I4) • Гексамер дихлорида молибдена(II) (Cl4) • Гидроксид молибдена(III) (Mo(OH)3) • Гидроксид молибдена(V) (MoO(OH)3) • Диборид молибдена (MoB2) • Диборид тримолибдена (Mo3B2) • Диоксидибромид молибдена(VI) (MoO2Br2) • Диоксидифторид молибдена(VI) (MoO2F2) • Диоксидихлорид молибдена(VI) (MoO2Cl2) • Дифосфид молибдена (MoP2) • Дисилицид молибдена (MoSi2) • Иодид молибдена(II) (MoI2) • Карбид молибдена (MoC) • Карбид димолибдена (Mo2C) • Молибдат аммония ((Nh5)2MoO4) • Молибдат бария (BaMoO4) • Молибдат калия (K2MoO4) • Молибдат кальция (CaMoO4) • Молибдат магния (MgMoO4) • Молибдат натрия (Na2MoO4) • Молибдат свинца (PbMoO4) • Молибдат стронция (SrMoO4) • Молибденовая кислота (h3MoO4) • Молибденовые сини • Нитрид молибдена (MoN) • Оксид молибдена(II) (MoO) • Оксид молибдена(III) (Mo2O3) • Оксид молибдена(IV) (MoO2) • Оксид молибдена(V) (Mo2O5) • Оксид молибдена(VI) (MoO3) • Окситетрафторид молибдена(VI) (MoOF4) • Окситетрахлорид молибдена(VI) (MoOCl4) • Парамолибдат аммония ((Nh5)6Mo7O24) • Пентаборид димолибдена (Mo2B5) • Сульфид молибдена(III) (Mo2S3) • Сульфид молибдена(IV) (MoS2) • Сульфид молибдена(VI) (MoS3) • Фосфид молибдена (MoP) • Фосфид тримолибдена (Mo3P) • Фторид молибдена(III) (MoF3) • Фторид молибдена(V) (MoF5) • Фторид молибдена(VI) (MoF6) • Хлорид молибдена(II) (MoCl2) • Хлорид молибдена(III) (MoCl3) • Хлорид молибдена(IV) (MoCl4) • Хлорид молибдена(V) (MoCl5)

молибден, молибден агро, молибден в организма, молибден википедия, молибден свойства, молибден состав, молибден таблетка, молибден тухай, молибден фото, молибден цена


Молибден Информацию О




Молибден Комментарии

Молибден
Молибден
Молибден Вы просматриваете субъект

Молибден что, Молибден кто, Молибден описание

There are excerpts from wikipedia on this article and video


поисковая система

Случайные Статьи

Социальные Счета

www.turkaramamotoru.com

Свойства молибдена | СпецМеталлМастер

Тугоплавкий металл молибден (Mo) отличается высокой пластичностью, ковкостью и низким коэффициентом расширения при высокой температуре. Он принадлежит к переходным элементам и активно применяется в металлургии и тяжелой промышленности.

Характеристика молибдена

Mo имеет светло-серый цвет. В прокате представлен в цветовом диапазоне от темно-серого до зеркально серебристого оттенка. Цвет металла зависит от способа обработки (затачивания, шлифовки, электрополировки или травления. В виде порошка металл представлен в темно-сером цвете.

Плотность молибдена зависит от чистоты Mo: чем она выше, тем чище металл. При этом примеси в несколько раз увеличивают хрупкость и твердость металла. А вот по прочности он практически сравним с вольфрамом. В отличие от последнего, механическая обработка и обработка под давлением для молибдена сравнительно легкий и быстрый процесс.

Окисление молибдена говорит о высоких показателях его химических свойств. В зависимости от способа получения он может изменять свой цвет и окисляться самостоятельно. Например, степень окисления молибдена (спеченного) даже без обработки подвержена окислению. Об этом говорит даже цвет металла.

Молибден, химические свойства которого можно узнать из таблицы, имеет высокий модуль упругости (285-300 ГПа). То же самое касается и его сплавов. При этом он отличается отличной термостойкостью и электропроводностью.

В чистом виде элемент легко проходит прокатную обработку и штамповку. А вот при высоких температурах его прочность значительно превышает прочность других металлов. Подтвердить это может температура плавления молибдена. Однако если его смешать с углеродом, серой или азотом, он станет ломким и хрупким. Вследствие этого усложниться и его обработка.

Также металл считают прекрасным электропроводником. В этом свойстве он может уступать только серебру, а вот по сравнению с другими металлами занимает лидирующие позиции. Отдельно нужно отметить сплав хром молибден. В стали он в несколько раз улучшает ее прочность, твердость и активно противостоит коррозии.

Физические и химические свойства молибдена

Свойство Значение
Атомный номер 42
Атомная масса, а.е.м. (молярная масса, г/моль) 95,94
Плотность (при н. у.), г/см3 10,22
Температура плавления, K 2890
Температура кипения, К 4885
Теплота плавления, кДж/моль 28
Теплота испарения, кДж/моль ~590
Молярный объем, см3/моль 9.4
Молярная теплоемкость, Дж/(K·моль) 23,93
Параметр элементарной ячейки, нм 0,31470
Атомный диаметр, нм 0,272
Радиус атома, пм 139
Ковалентный радиус, пм 130
Радиус иона, пм (+6e) 62 (+4e) 70
Удельная теплоемкость, Дж/(г·К) 0,256
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
Электронная конфигурация [Kr] 4d55s1
Электроотрицательность, (шкала Полинга) 2,16
Электродный потенциал -0,2
Степени окисления 6, 5, 4, 3, 2
Энергия ионизации, кДж/моль (первый электрон, эВ) 684,8 (7,10)
Структура решетки Кубическая объемноцентрированная
Параметры решетки, A 3,147
Температура Дебая, K 450
Теплопроводность, Вт/(м·К) (300 K) 138

Достоинства Mo:

  • обладает высокой точкой плавления, высоким модулем упругости и жаропрочностью;
  • электропроводен;
  • в сплавах характеризуется большой удельной прочностью;
  • имеет высокую устойчивость даже при повышенной влажности воздуха;
  • отличается устойчивостью в щелочном растворе, а также в кислотах;

Недостатки Mo:

  • имеет невысокую окалийность;
  • обладает высокой хрупкостью в соединениях;
  • характеризуется небольшим уровнем пластичностьи при низких температурах;
  • нерастворим в водороде.

В “СпецМеталлМастер» вы всегда найдете молибден и продукцию из него по лучшим ценам!

specmetal.ru

– содержание в продуктах и суточная норма молибдена

Роль молибдена в организме человека

Организму необходим не сам молибден, а его соединения (фото: www.svetnsk.ru)

В человеческом организме молибден содержится в незначительных количествах, поэтому он относится к микроэлементам. Зачастую резерв молибдена хранится в печени, щитовидной железе, почках, сером веществе мозга. В теле взрослого человека содержится не более 9 мг микроэлемента.

Адсорбция элемента из продуктов питания происходит в желудке и тонком кишечнике. Из пищи всасывается до 80% молибдена. После этого соединения транспортируются по системе кровоснабжения к клеткам и тканям. Излишки металла выводятся с желчью, калом и мочой.

Функции молибдена:

  • Участвует в обмене белков, углеводов и жиров, удаляет из организма излишки мочевой кислоты.
  • Входит в состав ферментов сульфитоксидаза, ксантиноксидаза, альдегидоксидаза.
  • Улучшает впитывание азота, ускоряет синтез аминокислот.
  • Нейтрализует пурины, птеридины, пиримидины, способствует выведению из организма токсических веществ. Молибден содействует очищению от алкоголя и сульфитов.
  • Нормализует работу поджелудочной железы.
  • Нормализует функции репродуктивной системы, необходим для улучшения половых функций у мужчин.
  • Принимает участие в кислородном обмене. Это важный компонент системы клеточного дыхания.
  • Участвует в выработке красных кровяных телец в крови.
  • Защищает организм от воспалений, активизирует работу антивоспалительных веществ (к примеру, витамина С).
  • Является мощным антиоксидантом.
  • Профилактика анемеии, дисбактериоза, кариеса.
  • Стимулирует рост, поэтому дефицит молибдена опасен для детей и подростков.
  • Способствует усвоению феррума (железа) организмом.
  • Повышает активность лейкоцитов, улучшает иммунную систему.

Молибденовый дефицит у детей приводит к отставанию в росте. Такие малыши отличаются хилым телосложением и пониженным аппетитом. У взрослых повышается риск развития подагры, мочекаменной болезни, онкологии, у мужчин – импотенции.

Молибден активно используется для лечения заболеваний ЖКТ (желудочно-кишечный тракт), дыхательной и опорно-двигательной системы. Препараты с молибденом назначаются для улучшения иммунитета и нормализации репродуктивной функции.

Основные источники минерала

Концентрация молибдена в овощах и фруктах зависит от почвы, в которой они выращивались (фото: www.m.sportwiki.to)

Растительные источники (табл. 1):

  • Зеленые овощи (шпинат, салат, капуста, щавель, брокколи). А также морковь, огурцы, зеленый лук, чеснок, помидоры.
  • Бобовые (чечевица, горох, фасоль, соя).
  • Зерновые культуры (гречка, ячмень, овес, рожь, пшеница).
  • Черная смородина, крыжовник, малина.
  • Семена подсолнечника.
  • Какао бобы.

Животные источники (табл. 1):

  • Мясо птицы, баранина, говядина, свинина.
  • Молоко и молочные продукты.
  • Морская рыба, морепродукты.
  • Яйца.
  • Мясные субпродукты (печень, почки).

Источником молибдена также является поваренная соль. Суточная доза молибдена, подана в табл. 2.

Таблица 1. Содержание молибдена в продуктах

Продукт

Содержание, мкг в 100г продукта

Печень говяжья110
Соя95
Горох83
Почки говяжьи82
Фасоль76
Печень куриная55
Пшеница зерновая42
Куриное яйцо40
Гречневая крупа36
Молоко35
Рыба холодного копчения26
Черная смородина24
Кальмары20
Лук зеленый19
Пшеничная крупа17
Курятина16
Малина14
Крыжовник11

При длительной варке овощей и размораживания мяса в воде молибден теряется. Обогатите свой рацион молочными продуктами, свежими овощами и фруктами, полезной выпечкой – и вы не будете испытывать дефицит минерала

Таблица 2. Суточная норма молибдена

Категория пациентов

Суточная норма, мкг

Груднички, младенцы до 2 лет5-6
Дети 3-5 лет8-10
Дети 6-8 лет15-20
Дети 9-13 лет20-30
Подростки девочки

Подростки мальчики

40-50

50-60

Мужчины

Женщины

70-80

70

Беременные и кормящие женщины70-80
Во время лечения и интенсивных нагрузок80-100

Молибден в более высоких дозировках принимают:

  • При опухолях.
  • При бесплодии и нарушениях гормонального фона.
  • Тахикардии, кариесе и нарушениях зрения.

Взаимодействие с другими элементами

Молибден способствует усвояемости многих элементов (фото:www.zar.museum.ru)

Особенности реакции с другими нутриентами:

  • Несовместим с серой и медью – они связывают и выводят из организма молибден. Сульфат меди ускоряет выведение молибденовых соединений с желчью.
  • Прием препаратов с натрием, свинцом и вольфрамом снижают всасывание молибдена.
  • Молибден отвечает за утилизацию железа, поэтому одновременно эти препараты принимать нельзя.
  • При избытке молибдена нарушается синтез витамина В12. Одновременно принимать эти препараты также нежелательно.
  • Совместим с большинством витаминов группы А, В, С, Е.

Дефицит молибдена

В норме организм сам успешно контролирует всасывание молибдена (фото: www.forums.fliro.ru)

Дефицит молибдена диагностируется нечасто, поскольку во многих областях овощи и фрукты выращиваются на землях, в которых молибдена содержится в несколько раз выше нормы. Частично наш организм компенсирует недостаток молибдена из воды и воздуха: соединения этого микроэлемента легко растворимы, они быстро всасываются и разносятся по всему организму. Интересен тот факт, что в организме животных молибден не накапливается.

Причины дефицита молибдена:

  • Нарушение обмена молибдена.
  • Частые стрессы.
  • Несбалансированное питание.
  • Болезни, при которых приходится питаться парентерально.
  • Избыточное содержание в организме тяжелых металлов, вытесняющих молибден.

Симптоматика при нехватке молибдена:

  • Нервозность, проблемы со сном, высокая возбудимость.
  • Тахикардия.
  • Нарушение обмена белков.
  • Ослабление зрения, неспособность различать предметы в сумерках.
  • Головные боли.
  • Кровоточивость десен и полости рта.
  • У детей задержка роста.
  • Судороги.
  • В моче повышается уровень ксантина и сульфита.

Длительный дефицит проявляется тошнотой, рвотой, общим ухудшением состояния. Повышается риск развития онкологических заболеваний.

Прежде всего, нужно пройти полное обследование и скорректировать рацион. Чаще всего дефицит молибдена развивается на фоне других заболеваний. Принимать препараты с высоким содержанием этого микроэлемента можно только по назначению врача

Избыток молибдена

Токсичность молибдена невысока, поэтому получить передозировку сложно (фото:www.omaske.ru)

Токсической дозой считается 10 мг, летальной – 50. Из продуктов получить такое количество молибдена практически невозможно. Избыток этого элемента диагностируется крайне редко, ведь в норме организм сам заботится, о поддержании должного уровня минерала.

Причины избытка:

  • Злоупотребление лекарственными препаратами.
  • Работа на вредных производствах.
  • Недостаток меди в рационе.

Симптомы передозировки:

  • Нарушение репродуктивных функций.
  • Раздражение слизистых оболочек.
  • Изменение пигментации кожи.
  • Похудение.
  • В суставах откладываются соли.
  • В моче увеличивается процент содержания мочевой кислоты.

В дальнейшем это чревато развитием анемии, уратурии, лейкопении и прочих заболеваний. Врачи берут на анализ кровь (в норме на литр должно приходиться 0,3-1,2 мкг молибдена) и образцы волос. После этого назначается лечение препаратами с серой и железом – эти элементы выводят излишки молибдена из организма и временно блокируют всасывание.

Препараты с молибденом

Молибден входит в большинство витаминно-минеральных комплексов (фото: www.optur.ru)

Лекарственной формы с молибденом не существует, поскольку дефицит этого элемента можно ликвидировать при помощи правильного рациона и аптечных БАД (биологически активные добавки) и витаминов.

Молибден входит в комплексы: Мульти Табс, МультиМакс, Геримакс, Алфавит, Витрум, Центури 2000, Дуовит, StayHealthy и др.

Роль молибдена в жизни человека и основные его источники, смотрите в видео ниже.

hudey.net

МОЛИБДЕН | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

МОЛИБДЕН – (Molybdenum), Mo – химический элемент 6 (VIb) группы периодической системы, атомный номер 42, атомная масса 95,94. Известен 31 изотоп молибдена с 83Мо по 113Мо. Из них стабильные: 92Мо, 94Мо – 98Мо. Шесть этих изотопов и 100Мо (Т½ = 1,00·1019 лет) встречаются в природе: 92Мо(14,84%), 94Мо(9,25%), 95Мо(15,92%), 96Мо(16,68%), 97Мо(9,55%), 98Мо(24,13%), 100Мо(9,63%). Самые нестабильные изотопы элемента № 42 имеют периоды полураспада менее 150 нс. Наиболее устойчивая степень окисления +6.

История открытия.

Молибденит (дисульфид молибдена, MoS2) был известен древним грекам и римлянам с незапамятных времен. Этот свинцово-серый с металлическим блеском минерал (другое название – молибденовый блеск) сходен с галенитом (свинцовым блеском, PbS) и графитом. Мягкость минерала позволяла использовать его (вместе с графитом) как грифель для карандашей, поэтому долгое время молибденит путали с галенитом и графитом, хотя, в отличие от последнего, он оставлял на бумаге зеленовато-серый цвет. Сходство древнегреческих названий свинца – mólubdV, и галенита – molubdaina было причиной того, что в средневековой Европе три минерала (PbS, MoS2 и графит) имели одно название – Molybdaena. История открытия элемента № 42 связана со Швецией. В 1758 шведский минералог и химик Аксель Фредерик Кронштедт (Axel Fredrik Cronstedt) (1722–1765) высказал предположение, что графит, галенит и молибденовый блеск три самостоятельных вещества. Двадцать лет спустя, в 1778, химическим составом молибденита заинтересовался шведский химик Карл Вильгельм Шееле. Прокипятив его с концентрированной азотной кислотой, он получил белый осадок «особой белой земли» (Wasserbleyerde), которую назвал молибденовой кислотой (Acidum Molybdaenae). Хотя во времена Шееле и не знали, что «земли» представляют собой оксиды металлов, уникальная химическая интуиция подсказывала ему, что металл можно получить прокаливанием молибденовой кислоты с углем. Экспериментальные трудности (у него не было подходящей печи) не позволили Шееле самостоятельно решить эту задачу и лишь в 1782 шведскому химику Петеру Якобу Гьельму (Peter Jacob Hjelm), которому Шееле прислал образец молибденовой кислоты, удалось восстановить ее углем и получить королек металла (сильно загрязненного карбидами). После удачно проведенного опыта Шееле писал Гьельму: «Радуюсь, что мы теперь обладаем металлом – молибденом!»

Относительно чистый металл удалось получить много лет спустя Йенсу-Якобу Берцелиусу в 1817. Совершенно чистый молибден, способный к ковке, получили лишь в начале 20 в.

Молибден в природе. Типы месторождений. Молибден относится к редким элементам, его кларк в земной коре равен 1,1·10–4% по массе. Кроме того, оценено общее содержание его во Вселенной (5·10–7% по массе или 10–8% от общего количества атомов), на Солнце (9·10–7%(масс.) или 10–8%(ат.)), углеродистых метеоритах (1,2·10–4(масс.) или 2,5·10–5%(ат.)), морской воде (10–6%(масс.) или 6,4·10–8%(ат.)), речной воде (8·10–8%(масс.) или 8·10–10%(ат.)). В природе этот металл встречается только в виде соединений, известно около двух десятков его минералов, среди которых наиболее важны молибденит (MoS2), повелит (CaMoO4), молибдо-шеелит (Ca(Mo,W)O4), молибдит (xFe2O3·yMoO3·zH2O) и вульфенит (PbMoO4). Промышленное значение имеет только молибденит.

Молибденовые руды принято делить по минеральному составу и форме рудных тел на жильные (кварцевые, кварц-серицитовые и кварц-молибденит-вольфрамитовые), прожилково-вкрапленные (кварц-молибденит-серицитовые, медно-молибденовые, медные порфировые с молибденом), скарновые (молибденовые, воьфрамо-молибденовые и медно-молибденовые). Серицит – природный алюмосиликат. Скарны – это породы, образовавшиеся на контакте известняков и кислых магматических пород типа гранитов, богатых кварцем. Медно-порфировые месторождения представлены породами, в которых кварцевые жилы с молибденитом образуют прожилки в измененной породе. Раньше наибольшее промышленное значение имели кварцевые жильные месторождения, сейчас жильные месторождения, в основном, выработаны и ценны прожилково-вкрапленные и скарновые месторождения. Более 60% запасов молибдена и около 70 % его добычи приходится на медно-молибден-порфировые месторождения. Из них молибден добывается попутно с медью.

Еще в 2001 США считались мировым лидером по запасам молибдена, но недавно ситуация изменилась с открытием новых молибденовых месторождений в Китае. Распределение (на 2004) разведанных ресурсов молибденовых руд (в пересчете на свободный металл) по странам мира представлено в Таблице 1:

Таблица 1. Мировое распределение разведанных ресурсов молибдена
Таблица 1. МИРОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗВЕДАННЫХ РЕСУРСОВ МОЛИБДЕНА
СтранаЗапасы разрабатываемых месторождений, тысячи тоннОбщие разведанные запасы, тысячи тонн
Китай

3300

8300

США

2700

5400

Чили

1100

2500

Канада

450

910

Армения

200

400

Россия

240

360

Мексика

90

230

Перу

140

230

Казахстан

130

200

Киргизия

100

180

Узбекистан

60

150

Иран

50

140

Монголия

30

50

Всего в мире

8600

19 000

Cамое большое в мире месторождение молибдена – Клаймакс (англ. Сlimax – наивысшая точка, так как это самое высокое место в США) было открыто в 1924 в штате Колорадо и законсервировано с 1995 в связи с опасностью перепроизводства молибденовой продукции. Крупнейший рудник не будет разрабатываться до тех пор, пока запасы месторождения Empire в том же комплексе, в 100 км к востоку от Клаймакса, не будут истощены.

Добыча молибденсодержащих руд в США ведется в Колорадо (рудник Henderson), Нью-Мексико (месторождение Questa), Айдахо (месторождение Thompson Creek). Попутное извлечение молибдена с медью идет в Аризоне (месторождения Bagdad и Sierrita) и Юте (Bingham Canyon). Точной информации о потенциальных ресурсах молибдена в Китае до сих пор нет, известно лишь, что основная добыча ведется в семи провинциях: Ляонин (горнорудный центр Хулудао), Шаньси (крупнейший молибден-порфировый рудник Циндуичэн), Хэбэй, Хэнань (месторождение Луанчуань), Цзянси (медно-порфировое месторождение Дэсин), Гирин, Шандун. Основная часть месторождений в Канаде расположена на территории Британской Колумбии (рудники Эндако и Китсолт). Ресурсы молибдена в Ценральной и Южной Америке представлены, в основном, медно-молибден-порфировыми месторождениями, крупнейшими из которых (Chuquicamata, El Teniente, Los-Pelambres, Andina) владеет чилийская государственная корпорация Codelco (Corp. Nacional del Cobre de Chile). Кроме того, Мексика (месторождение La Caridad) и Перу (рудник Tokepala) располагают весомыми запасами молибдена. В России разведано десять месторождений молибдена, семь из которых промышленно осваиваются.

Медно-молибден-порфировые месторождения есть в Сибири: крупнейшее в стране Сорское месторождение в Хакассии, уникальное по своим минералого-физическим и технологическим свойствам Жирекенское и Бугдаинское месторождения в Восточном Забайкалье, Орекитканское – в Бурятии. Разведаны также месторождения Агаскырское (Хакассия) и Лабаш в Беломорском районе Карелии. С 1940 разрабатывается скарновое Тырныаузское вольфрамо-молибденовое месторождение на Северном Кавказе, в Кабардино-Балкарии. В Читинской области есть и жильно-молибденовое месторождение – Шахтаминское, временно законсервированное вследствие истощения основных ресурсов. Руда с крупнейших Сорского и Жирекенского месторождений перерабатывается Сорским и Жирекенским горно-обогатительными комбинатами, оба они являются собственностью ОАО «Группа Сибирский алюминий».

Таблица 2. Добыча молибденовой руды в разных странах
Таблица 2. ДОБЫЧА МОЛИБДЕНОВОЙ РУДЫ В РАЗНЫХ СТРАНАХ (В ПЕРЕСЧЕТЕ НА МЕТАЛЛ).
СтранаМасса добытой руды в 2002, тоннМасса добытой руды в 2003, тонн
Китай

29300

30000

США

32600

34100

Чили

29500

31400

Канада

7500

7500

Армения

3500

4000

Россия

2900

2900

Мексика

3400

3500

Перу

9500

9500

Казахстан

230

225

Киргизия

250

250

Узбекистан

500

500

Иран

1700

1700

Монголия

1590

1500

Всего в мире

123000

127000

Переработка молибденового сырья.

Перед химической переработкой молибденсодержащую руду нужно обогатить. Основным методом обогащения молибденитовых руд является флотация – способ разделения мелких частиц различных веществ, основанный на различной их смачиваемости и накоплении на поверхности раздела фаз. Сначала молибденитовая руда предварительно измельчается в дробилках, затем в шаровых мельницах, а потом поступает на коллективную сульфидную флотацию. С помощью этого процесса удается получить концентрат, содержащий до 10% молибдена. Полученный молибденовый концентрат поступает далее на селективную флотацию с применением специальных реагентов, в процессе которой (при заданном значении рН) происходит селективное отделение MoS2 от других сульфидов (халькопирита и пр.). Повторяя этот процесс 5–6 раз (с промежуточным измельчением), получают, в зависимости от технологии и первоначального минералогического состава, качественный молибденовый концентрат с содержанием Mo 48-58,6%, Сu 0,01–2,2%. Следует отметить высокую степень извлечения молибденита в процессе флотации, составляющую 90–95% и выше.

Первой и важнейшей стадией в процессе химической переработки молибденитового концентрата является обжиг, который позволяет избавиться от нежелательных примесей: серы, воды и остатков флотореагентов. В результате обжига происходит целевая реакция окисления дисульфида молибдена до триоксида 2MoS2 + 7O2 = 2MoO3 + 4SO2 и множество других побочных процесов, заметно влияющих на последующее извлечение молибдена:

6CuFeS2 + 19O2 = 2Fe3O4 + 6CuO + 12SO2

MoO3 + CaCO3 = CaMoO4 + CO2

MoO3 + CuO = CuMoO4

MoO3 + PbO = PbMoO4.

Температурный режим и эффективность обжига зависят от многих факторов, прежде всего от степени измельчения концентрата.

Огарок, содержащий молибденовый ангидрид, переводят либо в парамолибдат аммония или чистый MoO3, либо в молибдат кальция. Из двух первых можно в дальнейшем получить любые соединения молибдена, в том числе высокочистые. Наибольшее распространение при извлечении молибдена из огарков высококачественных концентратов получил аммиачный метод, так как в 8–10% водном аммиаке растворяется молибденовый ангидрид, и не растворяется большинство примесей, сопутствующих ему в огарке. В зависимости от состава концентрата и условий обжига удается извлечь 80–95% молибдена. Не извлеченный MoO3 перерабатывается по дополнительной схеме. Из аммиачного раствора молибдата аммония молибден можно извлекать в виде парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24·4H2O, молибденовой кислоты H2MoO4 или молибдата кальция CaMoO4.

Помимо аммиачного извлечения молибденового ангидрида иногда практикуется его возгонка из огарков (если в них мало содержание нелетучих молибдатов) в интервале температур 900–1000° С, которая позволяет получать MoO3 чистотой 99,95%.

Свойства простого вещества.

Внешний вид металлического молибдена зависит от способа его получения. Компактный (в виде слитков, проволоки, листов, пластин) молибден – довольно светлый, но блеклый металл, а молибден, полученный в виде зеркала разложением, например, кабонила – блестящий, но серый. Молибденовый порошок имеет темно-серый цвет. Плотность молибдена 10280 кг/м3. Температура плавления 2623° С, кипения 4639° С. Известна только одна (при обычном давлении) кристаллическая модификация металла с кубической объемноцентрированной решеткой. В совершенно чистом состоянии компактный молибден пластичен, ковок, тягуч, довольно легко подвергается штамповке и прокатке. При высоких температурах (но не в окислительной атмосфере) прочность молибдена превосходит прочность большинства остальных металлов. При загрязнении углеродом, азотом или серой молибден, подобно хрому, становится хрупким, твердым, ломким, что существенно затрудняет его обработку. Водород очень мало растворим в молибдене, поэтому не может заметно влиять на его свойства. Молибден – хороший проводник электричества, он в этом отношении уступает серебру всего в 3 раза. Электропроводность молибдена больше, чем у платины, никеля, ртути, железа и многих других металлов.

В обычных условиях молибден устойчив даже во влажном воздухе. Его реакционная способность зависит от степени измельченности, и мелкий порошок все же медленно окисляется во влажном воздухе, давая так называемую молибденовую синь. Энергичное взаимодействие молибдена с водяным паром начинается при 700° С, а с кислородом – при 500° С:

Mo + 2H2O = MoO2 + 2H2

2Mo + 3O2 = 2MoO3.

Молибден сгорает в атмосфере фтора уже при 50–60° С, реакции с другими галогенами протекают при более высоких температурах:

Mo + 3F2 = MoF6

2Mo + 5Cl2 = 2MoCl5.

Разбавленные и концентрированные минеральные кислоты при нагревании растворяют молибден, но концентрированная HNO3 пассивирует его. При повышенных температурах с молибденом взаимодействуют сера, селен, мышьяк, азот, углерод и многие другие неметаллы.

Основным промышленным способом получения металлического молибдена является реакция MoO3 с водородом:

MoO3 + 3H2 = Mo + 3H2O.

Процесс проходит в две или три стадии. Сначала молибденовый ангидрид восстанавливается до MoO2, а затем до свободного металла. Первая стадия восстановления проводится при 550° С. Если вторая стадия протекает ниже 900° С, то получающийся металл содержит значительное количество кислорода и поэтому необходима третья стадия восстановления, при 1000–1100° С и выше. Получающийся таким способом металл вполне пригоден для обработки методами порошковой металлургии.

Долгое время не удавалось получить молибден в компактном состоянии, и только в 1907 была предложена методика получения молибденовой проволоки. Порошок металла смешивался с органическим клеящим веществом (сахарным сиропом) и продавливался через отверстия матрицы для получения сформованных нитей. Через эти нити в атмосфере водорода пропускался постоянный электрический ток с маленькой разностью потенциалов, при этом происходил сильный разогрев, органическое вещество выгорало, а частицы металла спекались – получалась проволока.

Для получения компактного металла сейчас используются приемы порошковой металлургии, позволяющие получать слитки при температурах значительно более низких, чем температура плавления металла. Порошкообразный молибден прессуется на гидравлических прессах в стальных матрицах, нагревается в атмосфере водорода при 1100–1300° С и спекается при 2200° С в атмосфере водорода в толстостенных молибденовых лодочках. Кроме того распространен метод плавления молибдена в вакууме, в электрической дуге, возникающей между стержнем из спрессованного порошка молибдена и охлаждаемым медным электродом при силе тока 7000А и небольшой разности потенциалов. Иногда применяется плавление в сфокусированном пучке электронов или аргоновой плазме.

Важнейшие соединения молибдена.

В своих соединениях молибден проявляет степени окисления от +2 до +6, среди них наиболее устойчивы вещества, в которых молибден шестивалентен. Однако в природе наиболее распространен четырехвалентный молибден – в виде дисульфида. Помимо простых соединений этого элемента известно множество его гетерополисоединений. Подобно хрому, соединения молибдена бывают окрашены в различные цвета: белый, желтый, оранжевый, черный, коричневый, красный, синий, фиолетовый и другие цвета и оттенки.

Оксид молибдена(IV) MoO2, серый аморфный порошок или фиолетово-коричневые кристаллы, устойчивые на воздухе. Получается при восстановлении молибденового ангидрида водородом при 550° С:

MoO3 + H2 = MoO2 + H2O.

Диоксид молибдена восстанавливается водородом до металла при

1000° С, а при сильном нагревании диспропорционирует:

3MoO2 = 2MoO3 + Mo.

Сульфид молибдена(IV) MoS2, черные очень мягкие (твердость всего 1–1,5 по шкале Мооса) и жирные на ощупь кристаллы с металлическим блеском, похожие на графит. Кристаллы имеют форму пластинок и при небольшом трении (например, о бумагу) расслаиваются на тончайшие лепестки, оставляя серо-зеленый след. Может быть получен при нагревании стехиометрических количеств простых веществ, разложением тиомолибдата аммония в инертной атмосфере или нагреванием MoO3 в атмосфере сероводорода:

Mo + 2S = MoS2

MoO3 + 3H2S = MoS2 + S + 3H2O

(NH4)2MoS4 = MoS2 + H2S + S + 2NH3.

MoS2 не растворяется в воде и разбавленных минеральных кислотах даже при нагревании, но окисляется концентрированной азотной кислотой до молибденового ангидрида. Дисульфид молибдена(IV) – полупроводник, поэтому может применяться в изготовлении высокочастотных детекторов, выпрямителей или транзисторов. Благодаря удивительной мягкости кристаллов MoS2 и их способности легко расслаиваться на тончайшие лепесточки чистое вещество применяется как компонент твердых и жидких смазочных материалов, в том числе предназначенных для эксплуатации при высоких температурах (до 400° С). Молибденит применяется в производстве изделий из керамики, так как при добавлении к глине способен окрашивать ее в синий или красный цвет (в зависимости от добавленного количества) при обжиге.

Молибдена(V) хлорид MoCl5, сильно гигроскопичные черные или темно-бурые игольчатые кристаллы c температурой плавления 194,4° С. Его получают действием хлора на порошок молибдена 2Mo + 5Cl2 = 2MoCl5 при нагревании или реакцией газообразного тетрахлорметана с молибденовым ангидридом при 250° С:

Растворение MoCl5 в воде протекает бурно и сопровождается вскипанием, а во влажном воздухе он тоже довольно быстро гидролизуется:

MoCl5 + H2O = MoOCl3 + 2HCl.

Молибдена(VI) оксид MoO3, белое с зеленоватым оттенком мягкое кристаллическое вещество со слоистой структурой. При температурах выше 800° С заметно возгоняется. Может быть получен при нагревании молибдена или его сульфида на воздухе при 600° С, прокаливанием парамолибдата аммония или молибденовой кислоты на воздухе:

2Mo + 3O2 = 2MoO3

H2MoO4 = MoO3 + H2O

2MoS2 + 7O2 = 2MoO3 + 4SO2

(NH4)6[Mo7O24] = 7MoO3 + 6NH3 + 3H2O.

При нагревании с различными восстановителями (С, Ca, Al, H2, Mg и др.) восстанавливается до металла. Молибденовый ангидрид заметно растворим в воде (1,5 г/л при 100° С). При растворении в водных щелочах, подобно хрому, в зависимости от стехиометрии образует молибдаты или изополимолибдаты, например:

MoO3 + 2NaOH = Na2MoO4 + H2O

2MoO3 + 2NaOH = Na2[Mo2O7] + H2O

3MoO3 + 2NaOH = Na2[Mo3O10] + H2O

6MoO3 + 6NaOH = Na6[Mo6O21] + 3H2O.

Триоксид молибдена используется для получения свободного металла и его сплавов, многих других соединений молибдена, в производстве глазурей и эмалей и как катализатор промышленного получения петролейного эфира.

Молибденовые кислоты. Известно несколько молибденовых кислот, например: молибденовая кислота H2MoO4 – бесцветный мелкокристаллический порошок, молибденовая кислота H2Mo2O7 – белое кристаллическое вещество, изополикислота Н2[Мо4О13] – сильная кислота, существующая в водных растворах.

Парамолибдат аммония (NH4)6[Mo7O24]·4H2O – бесцветные призматические кристаллы, растворимые в воде. Выпадают при упаривании раствора (NH4)2MoO4, образующегося при растворении молибденового ангидрида в избытке водного аммиака. В аналитической химии азотнокислый раствор парамолибдата аммония используется для качественного и количественного определения фосфорной кислоты и фосфатов. Наиболее широкое применение получил как компонент микроудобрений: молибдата аммония (около 50% Mo), простого молибденового суперфосфата (0,1% Мо и 19,5% Р2О5) и двойного молибденового суперфосфата (0,2% Мо и 43% Р2О5). Парамолибдат аммония является также полупродуктом при получении свободного металла.

Применение молибдена и его соединений. Несколько столетий ученым в Европе не удавалось разгадать тайну остроты и прочности древних самурайских мечей и изготовить холодное оружие с подобными свойствами и только в 19в. в мечах 14 в. была обнаружена примесь молибдена, обусловливающая их высокую прочность.

Долгое время с момента открытия молибдена К.Шееле этот металл оставался лабораторной редкостью до того, как в конце 19 в. был предложен промышленный способ извлечения молибденита. В 1891 французская фирма Schneider & Co впервые начала использовать молибден в качестве легирующей добавки, придающей стали одновременно высокую твердость и вязкость. Это редкое сочетание ценных свойств в одном металле было сразу оценено по достоинству, так как, обладая плотностью в два раза меньшей, чем плотность вольфрама, молибден являлся почти равноценной его заменой. Резкий скачок в объеме потребления молибдена произошел во время Первой мировой войны, так как темпы производства металлического вольфрама, использовавшегося в качестве легирующей добавки в производстве броневой стали, явно отставали от темпов его увеличивающегося потребления. К этому времени уже были известны замечательные свойства молибдена как легирующей добавки, но основные проблемы были связаны с нехваткой разведанных месторождений молибденита. Интенсивные поиски увенчались успехом лишь в 1918, когда в «долине облаков», в Колорадо было открыто крупнейшее в мире месторождение Клаймакс. Интересно, что 75-миллиметровая броня (сталь, легированная марганцем) появившихся на полях сражений в 1914–1918 танков англо-французских войск легко пробивалась 75-миллиметровыми снарядами немецкой артиллерии. Стоило только добавить молибден (в количестве всего 1,5–2%) к стали, как эти снаряды становились бессильны даже против 25-миллиметровых броневых листов.

Хром-молибденовые и никель-молибденовые стали использовались (используются и сейчас) при выплавке металла для стволов артиллерийских орудий, винтовок, ствольных коробок и бронебойных снарядов благодаря своей высокой упругости и способности к точной токарной обработке. Конец войны и последующее снижение спроса дали толчок новым исследованиям применения молибдена. В 1925 немецкая фирма BASF (Баденская анилиново-содовая фабрика) запатентовала молибденсодержащий катализатор, устойчивый к действию серы в процессах гидрогенизации угля и повышающий их эффективность. Появилось большое число низколегированных молибденсодержащих автомобильных сталей, а в 1926 с конвейера сошел Wills Saint Claire – первая в мире марка автомобиля, сконструированного из стали с добавкой молибдена. В начале 1930-х началось активное использование молибдена в конструкционных материалах, в производстве быстрорежущих сталей, большинство которых всегда содержит добавку этого элемента.

Сейчас 80% получаемого в мире молибдена используется в черной металлургии: в производстве низколегированных нержавеющих сталей, содержащих менее 4% Mo, быстрорежущих и других инструментальных сталей, доля молибдена в которых достигает 9,5%. Молибден улучшает легирующие свойства хрома в нержавеющих сталях, что особенно важно при их использовании в коррозионных средах, например, морской воде или в качестве конструкционных материалов в процессах нефтехимии. Металлорежущие молибденосодержащие инструменты могут закаливаться в процессе работы. В расплавы сталей элемент добавляется в виде молибдата кальция, молибденового ангидрида или ферромолибдена. Ферромолибден обычно получают при восстановлении огарков от обжига MoS2 в присутствии железа.

Большая часть остального потребления элемента № 42 приходится на молибденсодержащие катализаторы, которые широко примененяются в процессах переработки нефти (крекинга, гидроочистки, риформинга), превращения метанола в формальдегид, парофазного окисления пропилена в акролеин, аммонолиза толуола, эпоксидирования различных алкенов и других.

Чистый молибден находит ограниченное применение при изготовлении нагревательных элементов, а также в электровакуумной технике и электроламповом производстве.

Первое место в мире по потреблению молибденовой продукции занимает Западная Европа (35%), за ней следуют США (25%) и Япония (17%). На долю этих регионов приходится более 90% мирового использования молибдена.

Биологическая роль молибдена.

Молибден – один из основных микроэлементов в питании человека и животных. Он содержится во многих живых тканях и необходим для поддержания активности некоторых ферментов, участвующих в катаболизме пуринов и серосодержащих аминокислот. Активной биологической формой элемента является молибденовый кофермент (molybdenum cofactor, Moco) – низкомолекулярный комплекс небелковой природы, действующий в составе ферментов и необходимый для осуществления специфических каталитических превращений. Moco является коферментом четырех важных ферментов: ксантиндегидрогеназы, ксантиноксидазы, сульфитоксидазы и альдегидоксидазы. Ксантиндегидрогеназа катализирует превращение гипоксантина в ксантин, а затем в мочевую кислоту. Этот фермент, наряду с ксантиноксидазой, участвует в метаболизме пурина (образование NADH из NAD+). Сульфитоксидаза, находясь в митохондриях, участвует в метаболизме серосодержащих аминокислот – цистеина и метионина – и катализирует окисление сульфита в сульфат. Альдегидоксидаза принимает участие в реакциях катаболизма пиримидинов и биотрансформации ксенобиотиков – чужеродных для организма человека и животных веществ, порожденных в той или иной степени хозяйственной деятельностью человека и не входящих естественным образом в биотический круговорот. Именно со способностью альдегидоксидазы катализировать окисление в организме канцерогенных ксенобиотиков связывают предполагаемую антираковую активность молибдена.

Лин Ксиан (Lin Xian) – местечко в провинции Хонан (Honan) на севере Китая было известно как область с наиболее высоким процентом заболеваемости раком пищевода среди местного населения. Проведенные исследования почвы показали низкое содержание в ней молибдена, наличие которого необходимо для нормального функционирования азотфиксирующих бактерий. Дело в том, что восстановление вносимых в почву нитратов осуществляется ими с помощью молибден-зависимого фермента нитратредуктазы. Недостаток молибдена уменьшает активность фермента, которой хватает лишь на то, чтобы восстановить нитрат не до аммиака, а до нитрозаминов, которые обладают, как известно, высокой канцерогенной активностью. Внесение в почву молибденовых удобрений значительно уменьшило процент заболеваемости населения.

Несмотря на то, что молибден является малораспространенным элементом, случаи его дефицита в организме человека редки. Недостаток молибдена вызывает тяжелые заболевания. Наиболее богатые элементом № 42 пищевые продукты: бобовые и злаковые растения, листовые овощи, молоко, фасоль, печень и почки. Рекомендованные Национальной академией наук США дневные нормы потребления молибдена (estimated safe and adequate daily dietary intake, ESSADI) для различных категорий населения приведены ниже.

Таблица 3. Дневные нормы потребления молибдена
Таблица 3. ДНЕВНЫЕ НОРМЫ ПОТРЕБЛЕНИЯ МОЛИБДЕНА
Возраст, лет(мкг/день)
Младенцы
0–0,5
15–30
0,5–120–40
Дети
1–3
25–50
4–630–75
7–1050–150
11–1875–250
Взрослые от 19 и старше75–250

Юрий Крутяков

www.krugosvet.ru

физические и химические свойства. Где используется молибден?

К открытию молибдена причастны трое ученых: сначала швед Карл Шееле из молибденовой кислоты получил оксид MoO3 (1778 г.), затем француз П. Гьельм восстановил его углем и получил металл с примесями (1782 г.), а после Й. Берцелиус добился получения чистого молибдена в результате соединения оксида и водорода.

Добывают молибден по всей планете, поскольку он относительно равномерно распределен как по земной коре, так и в водах океанов. Этот элемент находится и в угле, и в нефти, но наибольшее его количество – в полевых шпатах.

Молибден: физические свойства

Внешне молибден представляет собой металл традиционной светло-серой окраски. Он относится к категории тугоплавких, однако более чистый он становится более мягким. Главные характеристики молибдена:

  • плотность (н. у.) – 10,22 г/см³
  • температура плавления – 2620°C (2890 K)
  • температура кипения – 4639°C (4885 K)
  • теплопроводность при 300 K – 138 Вт/(м·К)

Молибден: химические свойства

Элемент Mo устойчив до уровня в 400°C, после которого он окисляется. На сегодня получены несколько оксидов молибдена, включая триоксид МоО3, оксид молибдена (IV) МоО2 и др. Также существуют карбиды – Mo2C и MoC, представляющие собой кристаллические высокоплавкие вещества.

Молибден присутствует в более чем 20 видов минералов. Самыми распространенными можно считать:

  • >молибденит - MoS2
  • молибдит - Fe(MoO4)3·nH2O
  • вульфенит - PbMoO4
  • повеллит - СаМоО4

Молибден: где применяется

Повсеместная добыча молибдена в мире обусловлена, прежде всего, нуждами мировой металлургии. Этот металл выступает в качестве легирующего компонента для большинства коррозионностойких и жаропрочных сталей. Кроме того, он незаменим для придания металлу повышенных прочностных характеристик и повышения вязкости. Не обходятся без молибдена и производители электрических лампочек и высокотемпературных печей. Химическая промышленность применяет Mo и его соединения в качестве катализаторов химических реакций, пигментов для красителей и пр.

Еще одной сферой применения молибдена является медицина: чистый Mo помогает врачам диагностировать онкологические заболевания. Этот же элемент можно обнаружить в составе материала для зеркал мощных газодинамических лазеров.

Биологическая роль

Молибден нельзя назвать распространенным элементом, однако он присутствует в каждом человеческом организме. Более того, нехватка Mo в теле человека способна нарушить важнейшие биологические процессы, вызвав тем самым серьезные заболевания. Известно, что наибольшая концентрация молибдена присутствует в следующих продуктах: в молоке, печени, злаковых, бобовых, листовых овощах.

fx-commodities.ru

Молибден

Молибден

Атомный номер

42

Внешний вид простого вещества

Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)

95,94 а. е. м. (г/моль)

Радиус атома

139 пм

Энергия ионизации
(первый электрон)

684,8 (7,10) кДж/моль (эВ)

Электронная конфигурация

[Kr] 4d5 5s1

Химические свойства
Ковалентный радиус

130 пм

Радиус иона

(+6e) 62 (+4e) 70 пм

Электроотрицательность
(по Полингу)

2,16

Электродный потенциал

-0,2

Степени окисления

6, 5, 4, 3, 2

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность

10,22 г/см³

Молярная теплоёмкость

23,93[1]Дж/(K·моль)

Теплопроводность

138 Вт/(м·K)

Температура плавления

2890 K

Теплота плавления

28 кДж/моль

Температура кипения

4885 K

Теплота испарения

~590 кДж/моль

Молярный объём

9.4 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

кубическая объёмноцентрированая

Параметры решётки

3,147 Å

Отношение c/a
Температура Дебая

450 K

Mo 42
95,94
[Kr]4d55s1
Молибден

Молибден — элемент побочной подгруппы шестой группы пятого периода периодической системы химических элементов, атомный номер 42. Обозначается символом Mo (лат. Molybdenum). Простое вещество молибден (CAS-номер: 7439-98-7) — переходный металл светло-серого цвета. Главное применение находит в металлургии.

История и происхождение названия

Открыт в 1778 г. шведским химиком Карлом Шееле, который прокаливая молибденовую кислоту, получил оксид МоО3. В металлическом состоянии впервые получен П. Гьельмом в 1782 г. восстановлением оксида углём: он получил молибден, загрязненный углеродом и карбидом молибдена. Чистый молибден в 1817 году получил Й. Берцелиус.

Название происходит от греч. μολυβδος, 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 в. молибденит не отличали от графита и 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. Известно около 20 минералов молибдена. Важнейшие из них: молибденит MoS2, повеллит СаМоО4, молибдит Fe(MoO4)3·nH2O и вульфенит PbMoO4.

Получение

Промышленное получение молибдена начинается с обогащения руд флотационным методом. Полученный концентрат обжигают до образования оксида МоО3:
2MoS2 + 7O2 → 2MoO3 + 4SO2, который подвергают дополнительной очистке. Далее МоО3 восстанавливают водородом. 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. 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.

Химические свойства

При комнатной температуре на воздухе Mo устойчив. Начинает окисляться при 400 °C. Выше 600 °C быстро окисляется до триоксида МоО3. Этот оксид получают также окислением дисульфида молибдена MoS2 и термолизом молибдата аммония (NH4)6Mo7O24·4H2O.

Мо образует оксид молибдена (IV) МоО2 и ряд оксидов, промежуточных между МоО3 и МоО2.

С галогенами Mo образует ряд соединений в разных степенях окисления. При взаимодействии порошка молибдена или МоО3 с F2 получают гексафторид молибдена MoF6, бесцветную легкокипящую жидкость. Mo (+4 и +5) образует твердые галогениды MoHal4 и MoHal5 (Hal = F, Cl, Br). С иодом 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 (рН=4) суспензии оксида молибдена образуются ярко-синие вещества переменного состава: Мо2О5·Н2О, Мо4О11·Н2О и Мо8О23·8Н2О.

Mo образует молибдаты, соли не выделенных в свободном состоянии слабых молибденовых кислот, хН2О· уМоО3 (парамолибдат аммония 3(NH4)2O·7MoO3·zH2O; СаМоО4, Fe2(МоО4)3 — встречаются в природе). Молибдаты металлов I и III групп содержат тетраэдрические группировки [МоО4].

При подкислении водных растворов нормальных молибдатов образуются ионы MoO3OH, затем ионы полимолибдатов: гепта-, (пара-) Мо7О266-, тетра-(мета-) Мо4О132-, окта- Мо8О264- и другие. Безводные полимолибдаты синтезируют спеканием МоО3 с оксидами металлов.

Существуют двойные молибдаты, в состав которых входят сразу два катиона, например, М+1М+3(МоО4)2, М+15М+3(МоО4)4. Оксидные соединения, содержащие молибден в низших степенях окисления — молибденовые бронзы, например, красная K0,26MoO3 и синяя К0,28МоО3. 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 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 (T1/2 6,95ч) и 99Mo (T1/2 66ч) — изотопные индикаторы.

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

В 2005 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.

Биологическая роль

Круговорот азота

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

Микроэлемент

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

Влияет на размножение (у растений).

Токсикология

Пыль молибдена и его соединений раздражает дыхательные пути.

himsnab-spb.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *