Chémia je základom nášho života. Všetky predmety pre domácnosť pozostávajú zo zlúčenín prvkov periodickej tabuľky. Každú minútu v ľudskom tele prebiehajú zložité premeny, na ktorých sa podieľajú chemikálie. Tento článok bude hovoriť o takom kove, akým je molybdén: kde sa používa, jeho vlastnosti a úloha v ľudskom tele.
Hlboko do histórie
Minerály obsahujúce molybdén boli známe už v starovekom Grécku. Tieto prírodné zlúčeniny mali štruktúru podobnú grafitu. Preto sa často používali spolu s ním na vytváranie potenciálov. Molybdenit MoS₂ mal pri napísaní na papier sivozelený odtieň. Pre svoju charakteristickú brilantnosť dostal názov molybdaena - "ako olovo."
Karl Wilhelm Scheele uskutočnil výskum, vďaka ktorému syntetizoval oxid MoO₃, no pre nedostatok vhodnej pece nedokázal kov izolovať v čistej forme. Jönsovi Jakobovi Berzeliusovi sa podarilo získať molybdén v roku 1817redukcia oxidov nie uhlíkom, ale vodíkom. Syntetizovaný chemický prvok bol starostlivo študovaný a opísaný v prácach vedca.
Fyzikálne vlastnosti
Čo je molybdén? Ide o svetlosivý kov, ktorý je vo svojej čistej forme odolný voči oxidácii (za normálnych podmienok). So zvýšením teploty na 400-600 stupňov sa táto schopnosť znižuje a vytvára sa oxid MoO₃.
Molybdén je ťažný a kujný, ľahko sa lisuje. Hustota kovu 10,2 g/cm3, bod topenia 2620 ⁰С, bod varu - 4800 ⁰С. Z týchto ukazovateľov je vidieť, že je dosť žiaruvzdorný. Prítomnosť uhlíkových, dusíkatých alebo sírových nečistôt ovplyvňuje fyzikálne vlastnosti, najmä sa látka stáva krehkou a krehkou. Molybdén je paramagnetický. So zvyšujúcou sa teplotou sa jeho pevnosť výrazne zvyšuje.
Prírodné zlúčeniny molybdénu, získavanie
Mali by ste vedieť, že molybdén sa nevyskytuje v čistej forme, v prírode je prítomný iba v zlúčeninách s inými prvkami. Približný obsah kovu v zemskej kôre je 3∙10-4 %. Existuje asi 15 minerálov, z ktorých najbežnejšie sú:
- disulfid MoS2 – molybdenit;
- CaMoO4 – powellite;
- PbMoO4 – wulfenit.
Hlavné ložiská týchto zlúčenín úzko súvisia s procesmi zrážok v hydrotermálnych prieduchoch.
Sirník molybdénový sa ťaží na priemyselné účely. Jeho použitie na získanie čistého kovu je veľmidôležité. To sa deje pomocou ťažby rudy flotáciou. Takto sa získa koncentrát, ktorý sa následne vypáli.
2MoS2+7O2=2MoO3+4SO 2
Izolovaný oxid sa čistí a redukuje suchým prúdom vodíka pri teplote 700 stupňov. Reakčným produktom je molybdénový prášok. V budúcnosti sa môže použiť v čistej forme alebo ako materiál na výrobu valcovaných a lisovaných výrobkov.
Výroba legovaných ocelí
Metalurgia železa využíva molybdénový prášok. Kde sa uplatňuje? Na legovanie ocelí a liatiny. Pridanie tohto prvku do zloženia zliatin výrazne zlepšuje ich kvalitu. Zvyšuje sa elasticita, odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť proti nárazu. Do konštrukčných ocelí sa pridáva asi 0,5 % molybdénu, vďaka tomu sa ich štruktúra stáva jemnozrnnejšou a jednotnejšou a krehkosť finálnych výrobkov klesá.
Pridanie ďalších látok umožňuje získať špeciálne kompozície široko používané v rôznych priemyselných odvetviach. Zliatiny, ktoré zahŕňajú kob alt a nikel (50-60%), ako aj chróm (asi 20-28%), sa legujú pridaním molybdénu. Kde sa tento materiál používa? Odpoveď spočíva v jeho špeciálnych vlastnostiach – vysokej tepelnej odolnosti. Používa sa pri výrobe častí plášťa lietadiel a rakiet.
Aplikácia molybdénových zliatin
Keď sa k molybdénu pridá niób, titán a iné ťažké kovy, zvýši sa tepelná odolnosťzliatin. Takéto zloženie možno použiť na vytvorenie dielov pre plynové turbíny a spaľovacie komory v raketovej vede.
V zliatinách s vysokým obsahom molybdénu (17-28%) sa zvyšuje odolnosť proti korózii. Nebojí sa ani interakcie s akoukoľvek kyselinou (okrem kyseliny fluorovodíkovej).
Žiaruvzdorné vlastnosti molybdénu a jeho využitie pri výrobe špeciálnych rúr majú v jadrovej energetike veľký význam. Takéto výrobky sú schopné odolať vystaveniu roztavenému lítiu. Pôsobí ako chladivo v uránových reaktoroch. Okrem toho samotný molybdén vo forme izotopu Mo-99 našiel využitie ako indikátor v jadrovom priemysle.
Vďaka vylúhovateľnosti molybdénu sa molybdén používa na výrobu foriem na odlievanie dielov z medi, hliníka a zinku. Vysoká pevnosť kovu umožňuje procesy pod vysokým tlakom.
Válcovanie a razenie, aplikácia
Z polotovarov získaných tavením prášku vznikajú valcované výrobky - prúty a drôty. Sú vyrobené z čistého kovu nazývaného molybdén. Kde sa tento produkt používa? Najčastejšie sa používa pri výrobe termočlánkov, ktoré sa používajú na meranie teplôt nad 2000 ⁰C. Háčiky a jadrá na navíjanie volfrámového vlákna v žiarovke sú tiež vyrobené z molybdénového drôtu. Katódové vodiče a zaostrovacie elektródy v röntgenových trubiciach a generátorových lampách musia byť spoľahlivé a musia spĺňať požiadavky na vysokú žiaruvzdornosť kovov. Valcovaný molybdén je na tieto účely vynikajúci.
Tyče a tanieresa používajú namiesto elektród vo vysokoteplotných taviacich peciach. Musia byť v špeciálnom prostredí pozostávajúcom z argónu, vodíka alebo vákua. Vzhľadom na to, že molybdén nevstupuje do chemických reakcií so sklom, používa sa na výrobu častí taviacej pece.
Aplikácia v iných odvetviach
Molybdén našiel uplatnenie v ropnom priemysle. Tam sa používa ako katalyzátor schopný čistiť produkty od nečistôt síry. Mazivá sú vyrobené na báze disulfidu hlinitého. Stabilizujú prevádzku rôznych zariadení a chránia povrchy pred mechanickým namáhaním pri vysokých teplotách. Má také lubrikačné a antikorózne vlastnosti.
Pri výrobe farieb a lakov, kde sa používa molybdén a jeho oxidy, sa získavajú perzistentné pigmenty žlto-oranžových odtieňov. Syntéza umelých vlákien bez tejto látky tiež nefunguje. Na zvýšenie obsahu dusíka v pôde sa používajú mikrohnojivá, medzi ktoré patrí molybdén.
Úloha molybdénu v tele
Molybdén hrá v ľudskom tele významnú úlohu. Podieľa sa na syntéze hemoglobínu, metabolizmu dusíka a purínov. Zodpovedá za vstrebávanie železa a vitamínu C, je silným antioxidantom. Stopový prvok má onkoprotektívny, omladzujúci účinok.
Potraviny bohaté na molybdén sú strukoviny a obilniny, listová zelenina. Požadované množstvo mikroživín dennevstupuje do tela, ak jete správne. Jeho nedostatok je možné doplniť minerálnymi komplexmi.
