Прошлое и настоящее молибдена: Открытие и применение

Молибден - серебристо-белый металл, твердый и прочный, с высокой температурой плавления и высокой теплопроводностью. Он не окисляется на воздухе при комнатной температуре. Поскольку молибден обладает такими преимуществами, как высокая прочность, высокая температура плавления, коррозионная стойкость и износостойкость, он широко используется в сталелитейной, нефтяной, химической, электротехнической и электронной промышленности, медицине и сельском хозяйстве. В этой статье мы подробно рассмотрим открытие, свойства и применение молибдена.

Открытие, свойства и применение молибдена

Открытие молибдена

Молибден - это твердый серебристо-белый металл. Как же был открыт молибден?

Мягкий черный минерал молибденит (сульфид молибдена) часто принимали за графит или свинцовую руду до 1778 года, когда анализ, проведенный немецким химиком Карлом Шееле, показал, что он не является ни одним из этих веществ и представляет собой совершенно новый элемент. Но поскольку у Шееле не было подходящей печи, чтобы превратить белое твердое вещество в металл, прошло еще несколько лет, прежде чем элемент был действительно идентифицирован, сообщает Chemicool.

Впоследствии Шееле стали называть "невезучим Шееле", поскольку он сделал ряд химических открытий, в том числе и кислорода, но заслуга в этом всегда принадлежала кому-то другому. В течение следующих нескольких лет ученые продолжали предполагать, что молибденит содержит новый элемент, но его по-прежнему было очень трудно идентифицировать, поскольку никто не мог превратить его в металл. Некоторые исследователи, правда, превращали его в оксид, который при добавлении к воде образовывал молибденовую кислоту, но сам металл оставался неуловимым.

В конце концов шведский химик Петер Якоб Хьельм измельчил молибденовую кислоту с углеродом в льняном масле, чтобы получить пасту. Паста обеспечивала тесный контакт между углеродом и молибденитом. Затем Хьельм нагрел смесь в закрытом тигле, чтобы получить металл, который он назвал молибденом, от греческого слова "молибдос", означающего свинец. Новый элемент был анонсирован осенью 1781 года, согласно данным Королевского химического общества.

Развитие молибденовой промышленности

В 1891 году француз Снайдер Шнайдер взял на вооружение молибден в качестве легирующего элемента для производства молибденовых броневых плит, затем он обнаружил, что характеристики молибдена превосходят характеристики вольфрама, поэтому молибден постепенно заменил вольфрам, став легирующим элементом стали, что и стало началом промышленного применения молибдена.

В 1900 году был разработан процесс производства ферромолибдена, поэтому молибденовая сталь может удовлетворить особые потребности в производительности оружейной стали, что делает производство молибденовой стали быстро развивалось в 1910 году. С тех пор молибден стал важным компонентом жаропрочных и антикоррозийных конструкционных сталей, а также стал важным компонентом сплавов цветных металлов - никеля и хрома.

Металл молибден широко используется в электротехнической промышленности. Одна из причин - успешное изучение технологии производства порошковой металлургии и обработки давлением этих двух видов плотного металла, что может быть использовано в производстве.

Другая причина заключается в том, что начало Первой мировой войны привело к резкому росту спроса на вольфрам, а дефицит молибдена ускорился, так как высокая твердость и ударопрочность вольфрама заменили сталь. С ростом спроса на молибден люди начали искать новые источники молибдена, и, наконец, крупное месторождение молибдена Clay Max было открыто в Колорадо, США, и его начали добывать в 1918 году.

Чтобы решить проблему резкого падения спроса на молибден после Первой мировой войны, люди начали изучать применение молибдена в новых гражданских отраслях промышленности, например, использование легированных сталей, содержащих молибден, для производства колес. В 1930 году исследователи предложили для ковки и термообработки высокоскоростной стали на основе молибдена иметь соответствующую степень, это открытие открыло новый рынок применения молибдена, так как легирующие элементы также вступили в новую стадию применения молибдена в стали и других областях.

К концу 1930-х годов молибден стал широко используемым промышленным сырьем. Во время Второй мировой войны американская молибденовая компания Clay Max разработала процесс вакуумно-дуговой плавки, при котором получалось 450-1000 килограммов молибденовых слитков, что открыло молибдену дорогу в качестве конструкционного материала.

Применение молибдена в современной промышленности

Молибден в основном используется в сталелитейной промышленности (80 %), затем следует его применение в химической промышленности, на долю которой приходится примерно 10 %. Кроме того, молибден также используется в электротехнике и электронике, медицине, сельском хозяйстве и других областях.

1. Сталелитейная промышленность

В сталелитейной промышленности молибден в основном используется для производства легированной стали, нержавеющей стали, инструментальной стали, быстрорежущей стали, чугуна и проката. Использование молибдена в качестве добавки позволяет повысить прочность и вязкость, коррозионную стойкость и износостойкость стали, улучшить прокаливаемость, свариваемость и жаропрочность стали. Образование молибденового сплава путем добавления к молибдену других элементов, таких как молибденово-лантановый сплав и сплав TZM, имеет лучшие характеристики, чем чистый молибден.

2. Химическая промышленность

Молибден может использоваться в качестве смазочных материалов, катализаторов, пигментов, антипиренов и подавителей дыма, а также ингибиторов коррозии органических полимеров в химической промышленности. Основные продукты включают диоксид молибдена, молибденовый желтый, молибдат, парамолибдат аммония.

3. Электронная и электротехническая промышленность

Молибден обладает хорошей электропроводностью и устойчивостью к высоким температурам. Его коэффициент теплового расширения аналогичен коэффициенту теплового расширения стекла. Он широко используется в производстве проволоки для сердечников, свинцовой проволоки, крючков и других компонентов спиральной нити. Молибденовая проволока также является идеальной электродной проволокой для станка с режущим инструментом, который может резать различные виды стали и твердых сплавов. Ее обработка стабильна, что может эффективно повысить точность пресс-формы.

4. Медицина

Молибден является важным питательным веществом. Молибден - важнейший минерал в организме, такой же, как железо и магний. Он содержится в почве и поступает в ваш рацион при употреблении растений, а также животных, питающихся этими растениями.

Молибден жизненно важен для многих процессов в организме. Когда вы едите, он всасывается в кровь из желудка и кишечника, а затем переносится в печень, почки и другие органы. Часть этого минерала откладывается в печени и почках, но большая его часть преобразуется в кофактор молибдена. Избыток молибдена выводится с мочой. Молибденовый кофактор активирует четыре важнейших фермента - биологические молекулы, которые приводят в действие химические реакции в организме.

5. Животноводство и сельское хозяйство

В организме животных молибден входит в состав ферментов, и добавление молибденовых добавок в корм позволяет достичь цели удовлетворения потребностей животных. Кроме того, молибден является одним из важнейших микроэлементов для роста растений. Посев с использованием молибденовокислого аммония может значительно повысить урожайность цветов.

Заключение

Благодарим вас за прочтение нашей статьи и надеемся, что она поможет вам лучше понять открытие, свойства и применение молибдена. Как ведущий поставщик молибденовой продукции по всему миру, SAM имеет более чем двадцатилетний опыт в производстве и продаже молибденовых трубок, молибденового порошка и молибденовых сплавов, предлагая клиентам высококачественную молибденовую продукцию для удовлетворения их научно-исследовательских и производственных потребностей.

Если вы хотите узнать больше о молибдене и молибденовых сплавах, мы советуем вам посетить сайт Stanford Advanced Materials (SAM) для получения дополнительной информации.