Metal molibden öz adını molibden disulfidin qurğuşun filizi ilə zahiri oxşarlığına borcludur - qalena (qurğuşun yunanca adı molibdosdur).
Element kəşf tarixçəsi
Avropada orta əsrlərdə molibden müxtəlif tərkibli, lakin mineralın rənginə və strukturuna görə demək olar ki, oxşar olan üç mineral adlanırdı - qalena (Pbs), molibdenit (MoS2) və qrafit (C). Yeri gəlmişkən, "molibden parıltısı" mineralı (molibdenitin başqa adı) vərəqdə yaşılımtıl-boz iz buraxan qələmlər üçün qurğuşun kimi istifadə edilmişdir.
Mendeleyevin dövri sisteminin 42 elementi olan molibden metalı İsveçin doğulduğu yer hesab olunur. 1758-ci ildə bu ölkədən olan kimyaçı və mineraloq, nikelin kəşfçisi Aksel Kronstedt yuxarıda göstərilən mineralların tamamilə fərqli təbiətə malik olduğunu irəli sürdü. İki onillikdən sonra onun həmyerlisi, Köpinqdən olan əczaçılıq kimyaçısı Karl Scheele, molibdeni konsentratlaşdırılmış azot turşusunda qaynatmaqla ağ çöküntü (“ağ torpaq”) şəklində molibdik turşu əldə etdi. Alim intuitiv olaraq başa düşdü ki, molibdik turşu kömürlə kalsine edilərsə, onu təcrid etmək olar. Metal. Uyğun bir sobası olmadığı üçün nümunələri 1782-ci ildə çox miqdarda karbid çirkləri ilə yeni bir metal təcrid edən Peter Gjelm-ə göndərdi. Həmkarlar elementi "molibden" adlandırdılar (dövri cədvəldəki düstur Mo).
Nisbətən təmiz metal yalnız 1817-ci ildə İsveç Elmlər Akademiyasının prezidenti Yens Berzelius tərəfindən əldə edilib.
Sadə maddənin xarakteristikası
İstehsal üsulu molibdenin fiziki xassələrinə və onun görünüşünə böyük təsir göstərir. Sinterdən əvvəl toz metal, blanklar və çubuqlar - tünd boz. Emal edilmiş haddelenmiş məhsulların palitrası daha zəngindir - demək olar ki, qaradan açıq gümüşə qədər. Molibdenin sıxlığı 10,28 t/m3 təşkil edir. Metal 2623˚С temperaturda əriyir və 4639˚С-də qaynayır. Tamamilə təmiz molibden əla çevikliyə və çevikliyə malikdir, bu da asanlıqla yuvarlanmağa və ştamplamaya zəmanət verir. Diametri 12 mm-ə qədər olan bir iş parçası, hətta otaq temperaturunda da, ikiqat düyünlə sərbəst bağlana və ya nazik bir folqa yuvarlana bilər. Metal yaxşı elektrik keçiriciliyinə malikdir. Çirklərin olması sərtliyi və kövrəkliyi artırır və əsasən molibdenin mexaniki xassələrini müəyyən edir.
Əsas Əlaqələr
Mürəkkəb maddələrin bir hissəsi olaraq, element molibdenin kimyəvi xassələrini təyin edən +2-dən ən yüksək səviyyəyə (sonuncu birləşmələr ən sabitdir) fərqli oksidləşmə dərəcəsini nümayiş etdirir. Bu metal oksigen və halogenlərlə (MoO33
) və molibdatlarla (molibdik turşunun duzları) birləşmələrlə xarakterizə olunur. Oksidləşmə reaksiyaları yalnız yüksək temperaturda (600˚С-dən) mümkündür. Daha da artım molibdenin karbon, fosfor və kükürdlə qarşılıqlı əlaqəsinə səbəb olacaq. Azot və ya qızdırılmış sulfat turşusunda yaxşı həll olunur.
Fosfor, arsen, bor və silisik turşular molibdenlə kompleks birləşmələr əmələ gətirir. Ən məşhur və adi duz ammonium fosfomolibdatdır. Tərkibində molibden olan maddələr geniş rəng palitrası və müxtəlif çalarları ilə seçilir.
Molibden filizi zənginləşdirmə texnologiyası
Mütləq təmiz molibdenin sənaye istehsalı yalnız 20-ci əsrdə mənimsənildi. Molibden filizinin kimyəvi emalından əvvəl onun zənginləşdirilməsi aparılır: qırıcılarda və bilyalı dəyirmanlarda üyüdüldükdən sonra əsas üsul beş və ya altı flotasiyadır. Nəticədə xammalda molibden disulfidin yüksək konsentrasiyası (95%-ə qədər) əldə edilir.
Növbəti və ən vacib addım atəş etməkdir. Burada suyun, kükürdün arzuolunmaz çirkləri, flotasiya reagentlərinin qalıqları çıxarılır və molibden disulfidi trioksidə oksidləşir. Əlavə təmizləmə bir neçə yolla mümkündür, lakin aşağıdakılar ən populyardır:
- ammonyak üsulu, burada molibden birləşmələri tamamilə həll edilir və çirklər çıxarılır;
- 900 ilə 1100 ˚С temperaturda sublimasiya. Nəticə - MoO3 konsentrasiyası 90-95%-ə yüksəlir.
Metal molibdenin sənaye istehsalı
Hidrogenin təmizlənmiş molibden trioksiddən keçirilməsi (laboratoriyadaazaldılması tez-tez karbon və ya karbon tərkibli qazlar istifadə, alüminium, silisium) toz metal almaq. Proses temperaturun 500-dən 1000 ˚С-ə qədər tədricən artması ilə xüsusi boru sobalarında baş verir.
Yığcam molibden metalının istehsalı üçün proses zənciri daxildir:
- Basın. Proses 300 MPa-a qədər təzyiq altında polad qəliblərdə baş verir. Bağlayıcı komponent qliserinin spirt həllidir. Blankların (bıçaqların) maksimum hissəsi 16 sm2-dən çox deyil, uzunluğu isə 600 sm-dir. Daha böyük olanlar üçün rezin və ya polimer formaları istifadə olunur. Presləmə mayenin yüksək təzyiq altında vurulduğu iş kameralarında baş verir.
- Sinterləmə. Bu, iki mərhələdə baş verir. Birincisi - 30-180 dəqiqə davam edən aşağı temperatur (iş parçasının ölçüsündən asılı olaraq), 1200 ˚С temperaturda hidrogen atmosferində mufel sobalarında aparılır. İkinci mərhələdə (qaynaq) iş parçası ərimə nöqtəsinə (2400-2500 ˚С) yaxın bir temperatura qədər qızdırılır. Nəticədə məsaməlilik azalır və molibdenin sıxlığı artır.
3 tona qədər çəkisi olan böyük blanklar induksiya, elektron şüa və ya qövs sobalarında sinterlənir. Proses sinterlənmiş məhsulların mexaniki emalı ilə tamamlanır.
Ən zəngin əmanətlər
Molibden yer qabığında və bütövlükdə kainatda kifayət qədər nadir elementdir. Təbiətdə mövcud olan iki onlarla mineraldan yalnız molibdenit əhəmiyyətli sənaye əhəmiyyətinə malikdir.(MoS2). Onun resursları sonsuz deyil və povellitlərdən və molibdatlardan metal çıxarmaq texnologiyaları artıq işlənib hazırlanmışdır. Mineral tərkibindən və filiz gövdələrinin formasından asılı olaraq çöküntülər damarlı, damarlı və skarnlılara bölünür.
Elementin qlobal sübut edilmiş ehtiyatları 19 milyon ton təşkil edir, demək olar ki, yarısı Çində. 1924-cü ildən bəri ən böyük molibden yatağı orta məzmunu 0,4%-ə qədər olan Klimaks mədəni (ABŞ, Kolorado) olmuşdur. Çox vaxt molibden filizlərinin çıxarılması mis və volframın çıxarılması ilə birlikdə həyata keçirilir.
Rusiyada molibden ehtiyatları 360 min ton təşkil edir. Kəşf edilmiş 10 yataqdan yalnız 7-si kommersiya məqsədli işlənib:
- Sorskoe və Agaskyrskoe (Xakasiya);
- Bugdainskoe və Jirekenskoe (Şərqi Transbaikaliya);
- Orekitkanskoe (Buryatiya);
- Labaş (Kareliya);
- Tırnyauz (Şimali Qafqaz).
İstehsal həm açıq, həm də qapalı üsullarla aparılır.
Samuray Qılınclarının Sirri
Bir neçə əsrdir ki, Avropa silah ustaları və alimləri ikinci minilliyin əvvəllərindən qədim Yapon qılınclarının itiliyi və gücü sirri ilə mübarizə aparır, eyni yüksək keyfiyyətli kənarlı silahları düzəltməyə uğursuz cəhd göstərirlər. Yalnız XΙX əsrin sonunda Yapon poladında molibden çirkləri aşkar edərək bu tapmacanı həll etmək mümkün oldu.
Poladın keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq (ona sərtlik və möhkəmlik vermək) üçün molibdenin ərinti aşqar kimi sənaye istifadəsi ilk dəfə 1891-ci ildə Schneider tərəfindən mənimsənilmişdir. Fransadan & Co.
Birinci Dünya Müharibəsi molibden metallurgiyasının inkişafı üçün əhəmiyyətli stimul rolunu oynadı. Eyni çaplı alman mərmiləri ilə asanlıqla deşilən ingilis-fransız tanklarının ön zirehlərinin qalınlığının zireh lövhələrinin poladına 1,5-2% molibden əlavə edilərək 75 mm-dən 25 mm-ə endirilməsi əlamətdardır. Bu, maşının gücünü əhəmiyyətli dərəcədə artırdı.
Molibdenin tətbiqi
Sənayedə istifadə edilən bütün molibdenin 80%-dən çoxu qara metallurgiyanın payına düşür. Bunsuz istiliyədavamlı çuqun, konstruksiya və alət poladlarının istehsalı ağlasığmazdır. Elementin bir çəki hissəsi poladın keyfiyyətini yaxşılaşdırır, volframın iki çəki hissəsinə bərabərdir. Molibdenin sıxlığı iki dəfə az olduğundan, ərintiləri 1370 ˚С-dən aşağı işləmə temperaturunda volfram ərintilərindən keyfiyyət baxımından əhəmiyyətli dərəcədə üstündür. Molibden poladları karbürləşdirmə üçün daha yaxşı istifadə olunur.
Molibden radioelektron, kimya və boya sənayesində tələbatdır. Maşınqayırmada istiliyədavamlı material kimi istifadə olunur. Kənd təsərrüfatında element birləşmələrinin zəif məhlulları qida maddələrinin bitkilər tərəfindən mənimsənilməsini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır. Nəzərə almaq lazımdır ki, böyük dozalarda molibden canlı və bitki orqanizmlərinə zəhərli təsir göstərir, ətraf mühitə mənfi təsir göstərir.
Bioloji əhəmiyyəti
İnsanların və heyvanların qida rasionunda molibden ən vacib mikroelementlərdən biridir. Aktiv bioloji forma şəklində -molibden koenzimi - (Moco) canlı toxumalarda katabolik proseslərin həyata keçirilməsi üçün lazımdır.
Molibdenin xərçəng əleyhinə fəaliyyəti sahəsində aparılan tədqiqatlar çox perspektivli görünür. Lin Sian şəhərinin (Honan əyaləti, Çin) əhalisi arasında həzm traktının xərçənginə yoluxma halları torpağa molibden olan mineral gübrələrin daxil edilməsindən sonra əhəmiyyətli dərəcədə azalıb.
Nadir hallarda insan orqanizmində element çatışmazlığı, məkan disorientasiyası, beyin qüsurları, psixi pozğunluqlar və digər ağır sinir xəstəlikləri inkişaf edə bilər. Yetkinlər üçün molibdenin gündəlik dozası 100 ilə 300 mkq arasındadır. 5-15 mq-a qədər artırıldıqda, zəhərli zəhərlənmə qaçılmazdır, 50 mq-a qədər - ölüm. Molibdenlə ən zənginləri yarpaqlı tərəvəzlər, dənli bitkilər, paxlalılar və giləmeyvə (qara qarağat, qarğıdalı) bitkiləri, süd məhsulları, yumurta, heyvanların qaraciyəri və böyrəkləridir.
Ekoloji aspektlər
Molibdenin bioloji xüsusiyyətləri filiz materialının emalı zamanı tullantıların utilizasiyasına artan tələbləri, işçi heyətin və təbiətin sağlamlığına mənfi təsirin qarşısını almaq üçün müəssisələrdə texnoloji prosesə ciddi riayət olunmasını tələb edir.
Emal olunmuş məhsulların yer altı sulara daxil olmasının qarşısını almaq üçün bütün tədbirlər görülməlidir. Nəzərə almaq lazımdır ki, bitkilər molibdeni udmaq və toplamaq qabiliyyətinə malikdir, buna görə də tumurcuqlarda və yarpaqlarda onun tərkibi icazə verilən konsentrasiyaları aşa bilər. Bu yaşıl kütləheyvanlar üçün təhlükəli ola bilər. Küləklərin istifadə edilən qayaların yayılmasının qarşısını almaq üçün zibilliklər torpaq qatı ilə örtülür.
Qlobal molibden bazarındakı tendensiyalar
Qlobal maliyyə böhranının başlaması ilə qlobal molibden istehlakı 9% azaldı. İstisna Çin idi, burada 5%-ə qədər artım var. 2009-cu ildə istehlak tələbinin kəskin azalmasına cavab olaraq istehsal həcminin azalması oldu. Əvvəlki hasilat səviyyəsinə yalnız dörd ildən sonra yaxınlaşmaq mümkün olub və 2014-cü ildə yeni maksimum 245 min ton müəyyən edilib. Çin molibden və onun məhsullarının əsas istehlakçısı və istehsalçısı olaraq qalır.
Molibdenin sıxlığı və heyrətamiz xassələri onu yüngül çəki, yüksək möhkəmlik və korroziyaya davamlılığın birləşməsinin tələb olunduğu polad və ərinti tətbiqləri üçün əvəzolunmaz edib. Atom elektrik stansiyalarının, digər enerji və sənaye obyektlərinin sayının proqnozlaşdırılan artımı, Uzaq Şimal və Arktikanın sərt şəraitində yeni neft və qaz yataqlarının işlənməsi qaçılmaz olaraq molibden və onun törəmələrinə tələbatın artmasına səbəb olacaqdır.
