Molibdeno - che cos'è?

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-17 18:56

Non molte persone sanno che il molibdeno è un elemento chimico del sesto gruppo della tavola periodica, relativo ai metalli di transizione. Nella struttura di classificazione, è accanto al cromo e al tungsteno. Si distingue per un ricco colore grigio e una specifica lucentezza metallica. Questo elemento refrattario ha trovato ampia applicazione nell'industria metallurgica.

Breve storia della scoperta

Non sono sopravvissute molte informazioni fino ad oggi sulla scoperta del molibdeno. Questo perché l'elemento non è molto comune. Tuttavia, la prima menzione di esso risale al 1778, quando la chimica analitica non aveva ancora raggiunto la sua maturità. In primo luogo, la sostanza è stata isolata sotto forma di ossido.

Nonostante la scoperta dell'elemento chimico nel 1778, il nome attualmente utilizzato è molto precedente. È stato spesso menzionato per i minerali color piombo già nel Medioevo.

Presenza nell'ambiente

Sebbene il molibdeno non sia un elemento molto comune, è distribuito in modo relativamente uniforme nella crosta terrestre. Non si presenta in forma libera. La più piccola quantità di questo metallo include carbonato erocce ultrabasiche. Una certa proporzione della sostanza è contenuta nell'acqua di fiume e di mare. C'è molto meno metallo negli strati superiori che in profondità.

Ci sono due forme di occorrenza:

• solfuro;
• molibdato.

Appaiono come secrezioni microscopiche. La cristallizzazione della molibdenite avviene con una maggiore acidità e la presenza di un ambiente riducente. I composti dell'ossigeno si formano solitamente sulla superficie. Per quanto riguarda i minerali primari, in essi si trova la molibdenite insieme ai minerali di rame, bismutina e wolframite. Il metallo si trova in grandi quantità nei sedimenti.

Grandi depositi in Russia

Nella Federazione Russa, l'uso del molibdeno è praticato in molte aree di attività. Il paese ha una delle più grandi basi di risorse minerarie al mondo per l'estrazione di questo metallo. La quota principale delle imprese è concentrata nella parte meridionale della Siberia.

In termini di riserve, la Russia è seconda solo a tre paesi: Stati Uniti, Cina e Cile. La parte principale della base di risorse minerarie è rappresentata da depositi di stoccaggio contenenti oltre l'87% delle risorse esplorate. Tuttavia, i giacimenti russi sono caratterizzati da minerali di qualità non molto elevata.

La tabella mostra i depositi più grandi.

Nome	Regione
Zhirekenskoe	Regione di Chita
Orekitkanskoe	Buriazia
Sorskoye	Khakassia
Tyrnyauzskoe	Cabardino-Balcaria

Applicazione pratica

Nella sua forma pura, l'utilizzo del molibdeno viene effettuato nella produzione di fili o nastri progettati per resistere alle alte temperature. Tali prodotti possono fungere da elementi riscaldanti per forni elettrici, lampade elettroniche o tubi a raggi X.

Il metallo introdotto migliora notevolmente le prestazioni degli acciai. Dopo la sua introduzione nella composizione, aumentano le loro qualità di resistenza e resistenza alla corrosione, necessaria nella produzione di parti importanti. Le leghe resistenti al calore sono spesso prodotte con l'aggiunta di molibdeno, che sono anche resistenti agli acidi.

I composti con questo metallo vengono utilizzati attivamente nella produzione della parte anteriore di aerei e missili. Sulla base di leghe vengono prodotti pannelli a nido d'ape di aeromobili e schermi termici. La resistenza alle alte temperature consente l'utilizzo di prodotti con introduzione di molibdeno per la lavorazione degli acciai. Molti composti agiscono come catalizzatori per reazioni chimiche.

Proprietà fisiche e chimiche

Il molibdeno è un metallo grigio chiaro con un reticolo cubico centrato sul volume. Le sue proprietà meccaniche sono determinate dalla purezza del materiale stesso, nonché dal pretrattamento e dal trattamento termico. Le proprietà fisiche sono discusse in modo più dettagliato nella tabella seguente.sotto.

Parametro	Significato
Punto di fusione	2610 gradi
Indice di conducibilità termica	142W/(mK)
Calore di evaporazione	590 kJ/mol
Modulo di taglio	122 GPa
Durezza del metallo	125 MP
Volume molare	9, 4 cu. cm/mol

In condizioni normali, un componente della tavola periodica è resistente a molte sostanze. Il processo di ossidazione inizia a procedere a temperature superiori a 400 gradi. Le soluzioni alcaline hanno un effetto lento sul molibdeno. La resistenza all'umidità senza aerazione è piuttosto elevata.

Composti con altri metalli

La qualità delle leghe di molibdeno risultanti dipende in gran parte dalla proporzione, nonché dalla capacità delle impurità utilizzate e del componente di base di interagire con la sostanza. La tecnologia del doping gioca un ruolo importante. Tuttavia, alcuni tipi di collegamenti sollevano dubbi tra gli esperti in termini di idoneità per un ulteriore utilizzo.

Il molibdeno non si mescola bene con il tungsteno. Con la sua introduzione, la resistenza al calore del materiale aumenta in modo significativo, ma allo stesso tempo la resistenza alla deformazione si deteriora. Problemi simili sorgono in combinazione con altri metalli, quindi talii tipi di doping non sono più implementati.

Nonostante le difficoltà esistenti, è stato comunque possibile trovare dei composti in grado di aumentare la soglia termica per l'utilizzo del molibdeno. Allo stesso tempo, plasticità, resistenza alla deformazione e altre caratteristiche sono allo stesso livello.

Marchi del settore

Il processo produttivo prevede l'utilizzo del materiale non solo nella sua forma pura, ma anche con l'aggiunta di impurità. Di seguito sono riportati i gradi di molibdeno comuni nel settore.

Designazione	Descrizione
MCHVP	È un metallo puro prodotto dalla tecnologia di fusione sottovuoto.
CM	La composizione del materiale contiene additivi specializzati. Solitamente titanio o zirconio.
MCH	Il contenuto di molibdeno è del 99,96%. Il resto viene dagli additivi.
MK	Il metallo di base contiene additivi di silice per migliorare la resistenza agli acidi.
MPH	Una specie di molibdeno puro, ma con un alto contenuto di impurità. La loro composizione non supera lo 0,08 percento.

Processo di ricezione

Per la produzione di molibdeno, viene preparato il minerale, compreso fino al 50 percento della sostanza principale, una quantità significativa di zolfo, una piccola concentrazionesilicio e altri componenti. Viene cotto a una temperatura compresa tra 570 e 600 gradi in forni speciali. Dopo l'esposizione termica, si forma un concentrato contenente ossido di molibdeno con impurità.

Ci sono due modi per ottenere una massa senza corpi estranei:

1. Il metodo degli effetti successivi di natura chimica. Quando si utilizza l'acqua di ammoniaca, la cenere risultante si trasforma in uno stato liquido. Le impurità estranee vengono rimosse dalla soluzione risultante. Dopo l'elaborazione, il loro numero non deve superare lo 0,05%.
2. Per sublimazione, che è il processo di conversione di un composto solido in uno stato gassoso. Con questa opzione la fase liquida viene bypassata.

L'ossido di molibdeno purificato dalle impurità viene lavorato in forni tubolari mediante idrogeno. Si ottiene così una polvere che, fondendo e introducendo particolari sostanze, viene convertita direttamente in metallo. La forma degli sbozzati dipenderà dalla tecnologia di produzione utilizzata.

Articoli fabbricati in molibdeno

Il tipo più comune di prodotti sono le canne. Non solo possono essere utilizzati in modo indipendente, ma servono anche come base per la produzione di filo. Le barre di molibdeno con una sezione quadrata non superiore a 40 mm fungono da materia prima per la fabbricazione dei prodotti.

Nel processo di ottenimento delle barre, viene eseguita la forgiatura rotazionale, che avviene in più fasi. In ogni fase vengono prodotte barre con una specifica sezione trasversale. Le condizioni di forgiatura variano a seconda del diametro della billetta in entrata. Gli svantaggi della tecnologia includono la complessità del processo di produzione.

Il molibdeno viene utilizzato anche per realizzare fili speciali. I produttori lo formano da aste adeguatamente preparate, il cui diametro non supera i 3 mm. Con questa sezione, i prodotti possono essere facilmente avvolti su una bobina per un'ulteriore produzione di filo.

Durante il processo di fabbricazione, viene utilizzato il metodo della broccia, che comprende quattro fasi principali. Il filo alla fine ottiene il diametro finale, che è stato impostato in anticipo. Il regime di temperatura durante il processo produttivo può variare da 300 a 700 gradi.

Dopo la trafilatura, il filo viene pulito mediante ricottura in ambiente a idrogeno. In questo caso, la temperatura raggiunge i 1300-1400 gradi. A volte la pulizia viene eseguita mediante decapaggio elettrolitico utilizzando azoto.

Il molibdeno può essere trasformato in fogli pieni e strisce. Possono essere ottenuti per forgiatura e laminazione. Nella produzione vengono utilizzati martelli pneumatici e mulini a due rulli. Lo spessore della striscia risultante dopo la laminazione a caldo dipende dalla sezione trasversale della piastra originale.

Dopo la produzione, le strisce di molibdeno vengono sottoposte a pulizia chimica. Sono collocati in un ambiente speciale di sostanze attive. Successivamente, la laminazione a freddo viene eseguita a temperatura normale. Nella fase finale, i nastri vengono nuovamente puliti e, se necessario, lucidati.

Ci sono standard di produzione per i prodotti in metallo damolibdeno. GOST 18905-73 stabilisce i requisiti per la produzione di filo. Riflette le tolleranze per massa e diametro.

Produttori di molibdeno in Russia

Skarn, stockwork e depositi di vene sono sviluppati principalmente sul territorio della Federazione Russa. In termini di qualità, il minerale estratto non è molto inferiore alle materie prime straniere, ma ha comunque alcune caratteristiche associate alla struttura.

In Russia, i maggiori produttori di molibdeno sono due società:

• Sorsky GOK LLC.
• JSC Zhirekensky GOK.

Le imprese elencate forniscono fino al 95% della produzione nazionale di metallo.

In conclusione sul ruolo dell'elemento per il corpo umano

Il molibdeno agisce come una sostanza importante necessaria per il normale funzionamento delle persone. Si trova in molti organi e ossa. Il fabbisogno giornaliero di un elemento chimico è in media di 70-300 mcg. Con la sua carenza, questi indicatori aumentano.

Il molibdeno partecipa al metabolismo e al processo di purificazione del corpo da aldeidi, acidi e altri composti. Favorisce l'utilizzo del ferro, consentendo di eliminare rapidamente le conseguenze di vari tipi di avvelenamento. L'oligoelemento purifica efficacemente il corpo dalle sostanze tossiche.

Gli studi hanno dimostrato che il molibdeno allevia il dolore nell'artrite e in altre malattie, ha un effetto positivo in presenza di asma, riduce il rischio di cancro inintestino e stomaco. La maggior parte della sostanza si trova nelle verdure a foglia, nel grano saraceno, nell'orzo, nel fegato, nelle uova, nel latte, nell'uva spina e nel ribes nero.