МОЛИБДЕН — СОЮЗНИК ЖЕЛЕЗА

МОЛИБДЕН - СОЮЗНИК ЖЕЛЕЗА Чтобы приготовить вкусное блюдо, кулинар добавляет к нему различные специи. Чтобы выплавить сталь с ценными свойствами, сталевар вводит в нее различные легирующие

Чтобы приготовить вкусное блюдо, кулинар добавляет к нему различные специи. Чтобы выплавить сталь с ценными свойствами, сталевар вводит в нее различные легирующие элементы..
У каждой приправы своя цель. Одни улучшают вкусовые качества кушанья, другие делают его ароматным и аппетитным, третьи придают ему остроту, четвертые… Трудно сосчитать все назначения специй. Но еще труднее перечислить все те замечательные свойства, которые приобретает сталь при добавке разных элементов.
Один из верных союзников железа молибден.
…Подобно многим своим «собратьям» по Периодической системе, молибден совершенно нетерпимо относится к посторонним примесям и, словно в знак протеста, в корне меняет свойства. Тысячные и даже десятитысячные доли процента кислорода или азота придают молибдену большую хрупкость. Вот почему во многих руководствах по химии, изданных в начале XX века, утверждалось, что молибден почти не поддается механической обработке. На самом же деле, чистый молибден, несмотря на высокую твердость, достаточно пластичный материал, который сравнительно легко прокатывается и куется.
Первая запись в «трудовой книжке» молибдена появилась несколько столетий назад, когда минерал молибденит начали использовать в качестве грифелей (по-гречески карандаш и сейчас называется «молибдос»). Как и графит, молибденит состоит из множества чешуек, размеры которых настолько малы, что если уложить их одна на другую, то высота «небоскреба» из 1600 этажей-чешуек окажется равной… 1 микрону. Именно благодаря этим чешуйкам молибденит «умеет» писать и рисовать: на бумаге он оставляет зеленовато-серый след.
В наши дни уже не встретишь молибденитовых грифелей: карандашной промышленностью монопольно завладел графит.
Кстати, если обработать молибденитом режущий инструмент, то он станет более стойким, более долговечным. Когда об этом чудесном свойстве молибденита узнали некоторые парикмахеры, они с завидной оперативностью поспешили внедрить его в практику.
Но дисульфид молибдена (химическое название молибденита) нашел себе другое применение. Благодаря тугоплавкости и низкому коэффициенту теплового расширения этот металл широко применяют в электротехнике, радиоэлектронике, технике высоких температур. Крючки, на которых подвешена вольфрамовая нить в обыкновенной электрической лампочке, сделаны из молибдена. Из него же изготовляют многие детали радиоламп, рентгеновских трубок. Молибденовые спирали служат нагревателями в мощных вакуумных электропечах сопротивления, где развиваются весьма высокие температуры.
Очень ценные материалы получены в Институте проблем материаловедения АН УССР. Основой их служат пластичные металлы (алюминий, медь, никель, кобальт, титан и др.), а высокопрочные металлы, такие как вольфрам или молибден, используемые в виде нитей, играют роль арматуры, принимая на себя главную растягивающую нагрузку. Прочность, например, никеля и кобальта, армированных вольфрамовой и молибденовой проволокой, повышается почти в три раза. Титан, армированный молибденом, имеет прочность, вдвое большую, чем тот же металл в обычном состоянии.
Несколько лет назад в США было создано оригинальное стекло, изменяющее свой цвет в зависимости от… времени дня. Под действием солнечного света стекло становится синим, а с наступлением темноты вновь прозрачным. Этот эффект обусловлен добавками молибдена, который либо вводят в расплавленное стекло, либо в виде тонкой прозрачной пленки вклеивают между двумя слоями стекла.
Разнообразное применение нашли соединения молибдена. Благодаря ему эмали приобретают высокую кроющую способность. Молибденовые красители используют в производстве керамики и пластических масс в кожевенной, меховой и текстильной промышленности. Трехокись молибдена служит катализатором при крекинге нефти и других химических процессах.
Несомненно, работы у молибдена хватает. А ведь пока речь идет лишь о побочных занятиях этого металла.
А основная работа молибдена — союзничество с железом. Свыше 90% добываемого на земле молибдена потребляет металлургия специальных сталей. В нашей стране сталь, содержащая молибден (3,7%), была выплавлена впервые в 1886 году на Путиловском заводе.
Однако применение этого элемента для улучшения свойств стали имеет гораздо более древнюю историю.
Долгое время никто не мог раскрыть тайну большой остроты самурайских мечей. Многие поколения металлургов безуспешно пытались выплавить сталь, подобную той, из которой в далекие времена изготовляли холодное оружие в стране Восходящего Солнца. Первые удачные попытки разгадать эту тайну были сделаны великим металлургом П.П.Аносовым (17971851). В конце концов секрет удалось раскрыть: загадочная сталь, наряду с другими элементами, содержала молибден, который «ухитрялся» одновременно повышать и твердость, и вязкость металла, в то время как обычно увеличение твердости сопровождается ростом хрупкости.
Сочетание высокой твердости с вязкостью крайне необходимо для броневой стали. Броня первых англо-французских танков, появившихся в 1916 году на полях сражений мировой войны, была выполнена из твердой, но хрупкой марганцевой стали. Увы, этот массивный панцирь толщиной 75 миллиметров снаряды немецкой артиллерии прошивали, как масло. Но стоило добавить к стали лишь 1,52% молибдена, как танки оказались неуязвимыми несмотря на то, что толщина броневого листа была уменьшена втрое.
Чем же объяснить такое поистине чудодейственное перерождение брони Дело в том, что молибден задерживает рост зерна в процессе кристаллизации стали и тем самым придает ей мелкую однородную структуру, обеспечивающую высокие свойства металла. Большинству легированных сталей присуща так называемая «хрупкость после отпуска». Стали же, содержащие молибден, не боятся этого «заболевания», благодаря чему их можно подвергать термической обработке, не опасаясь возникновения внутренних напряжений. Молибден заметно повышает прокаливаемость стали. Легированная этим элементом сталь характеризуется также значительной прочностью при высоких температурах и большим сопротивлением ползучести. Сходное влияние на свойства стали оказывает и вольфрам, но действие молибдена, например, на прочность металла значительно эффективнее: 0,3% молибдена могут заменить 1% вольфрама металла более дефицитного.
Молибденовая сталь это не только броня. Стволы орудий и ружей, детали самолетов и автомобилей, паровые котлы и турбины, режущие инструменты и бритвенные лезвия все это молибденовая сталь.
Благотворно влияет молибден и на свойства чугуна: повышается прочность металла, увеличивается его износостойкость.
Высокая легирующая способность молибдена обусловлена тем, что он имеет такую же кристаллическую решетку, как и железо. Радиусы их атомов также очень близки между собой. Ну, а «родственным душам» легко найти общий язык.
Впрочем, молибден дружен не только с железом. Сплавы молибдена с хромом, кобальтом, никелем обладают отличной кислотоупорностью и применяются для производства химической аппаратуры. Для некоторых сплавов тех же элементов характерно большое сопротивление истиранию. Сплавы молибдена с вольфрамом могут заменять платину. Для изготовления электротехнических контактов используют сплавы этого элемента с медью и серебром.
В холодильной технике широко применяют сжиженные газы, в частности азот. Чтобы сохранить его в жидком состоянии, нужен ужасный мороз почти 200 градусов ниже нуля. При такой температуре обычная сталь становится хрупкой, как стекло. Контейнеры для хранения жидкого азота делают из особой хладостойкой стали, но и она долгое время «страдала» одним существенным недостатком: сварные швы на ней имели низкую прочность. Устранить этот недостаток помог молибден. Прежде в состав присадочных материалов, применяемых при сварке, входил хром, который как оказалось, приводил к растрескиванию кромок шва. Исследования позволили установить. что молибден, наоборот, предотвращает образование трещин. После многочисленных опытов был найден оптимальный состав присадки: она должна содержать 20% молибдена. А сварные швы теперь так же легко переносят двухсотградусный мороз, как и сама сталь.
Совсем недавно металлургам удалось создать замечательный сплав «комохром», состоящий из кобальта, молибдена и хрома. Этот сплав служит прекрасным материалом для «запчастей»… человека. Комохром совершенно безвреден для организма и поэтому весьма успешно применяется хирургами для замены поврежденных суставов.
Добросовестно и плодотворно трудится молибден и на сельскохозяйственной ниве. В 1965 году группе советских ученых была присуждена Ленинская премия за исследование биологической роли микроэлементов и применение их в сельском хозяйстве. Введенные в микроскопических количествах в почву или в пищу животных некоторые элементы буквально творят чудеса.
Один из таких кудесников молибден.
Ничтожно малые дозы этого микроэлемента существенно повышают урожай многих культур, улучшают их качество. Особенно неравнодушны к молибдену бобовые растения. Семена гороха, обработанные молибдатом аммония, дали на обычном поле урожай почти на треть выше обычного. Концентрируясь в клубеньках бобовых, молибден способствует усвоению ими атмосферного азота, крайне необходимого для развития растений. Благодаря молибдену возрастает содержание белковых веществ, хлорофилла и витаминов в растительных тканях.
Интересно отметить, что на некоторые сорняки элемент действует губительным образом.
Любопытные исследования были проведены японскими учеными из университета в Осаке. Анализируя с помощью самых современных средств остатки сожженных волос, они пришли к выводу, что цвет волос зависит от наличия в них микродоз тех или иных металлов. Так, светлые волосы, например, оказались богаты никелем, золотистые титаном. А если владельцы огненно-рыжей шевелюры недовольны ею, то все претензии они должны предъявлять молибдену: именно он, по мнению японских пигментологов, и придает волосам такую окраску. Стало быть, если бы действительно существовал разоблаченный Шерлоком Холмсом «Союз рыжих», то на его эмблеме с полным правом мог бы красоваться символ молибдена.
К сожалению, иногда этот элемент оказывается втянутым в дела, которые благотворными отнюдь не назовешь. О «негативной» стороне его деятельности рассказали исследования советских ученых, проведенные в одной дальней морской экспедиции.
В конце 1966 года от причалов Владивостока отошел «Михаил Ломоносов». Этот специальный научный корабль должен был обследовать различные участки мирового океана и определить степень зараженности их радиоактивными веществами. Не один месяц судно бороздило океан, и все это время на его борту, словно пограничники, несли «вахту» чуткие приборы счетчики Гейгера, в любой момент готовые обнаружить появление радиоактивных гостей.
В один из дней корабль готовился пересечь экватор в самой пустынной части Тихого океана. Круглые сутки на палубе судна с большой скоростью вертелись лопасти вентилятора, заглатывая тысячи кубометров морского воздуха и направляя его в фильтры, которые могли задерживать пылинки
размером даже в сотые доли микрона. Периодически фильтры вместе с накопившейся пылью сжигали и с помощью чувствительных приборов определяли радиоактивность образовавшегося пепла. Внезапно счетчики Гейгера «взволновались не на шутку»: в пепле оказались радиоактивные изотопы молибден-99 и неодим-147. Эти изотопы живут очень непродолжительное время. Так, период полураспада молибдена-99 всего 67 часов. Замерами и расчетами ученые установили точную дату появления «непрошенных гостей» 28 декабря 1966 года. И действительно, как сообщило агентство Синьхуа, в этот день Китай испытывал свое ядерное оружие. За несколько суток ветер разнес образовавшиеся радиоактивные «осколки» на тысячи миль.
Справедливости ради, следует отметить, что в этой опасной игре с огнем молибден исполняет весьма скромную роль. В ближайшие же годы, как мы вправе надеяться, силы мира добьются полного запрещения ядерных испытаний тогда он вовсе перестанет выступать в столь неблаговидном амплуа и будет заниматься лишь полезной для человека деятельностью.
Ну, а то, что молибден нужен людям для самых различных целей, а значит, и в достаточно больших количествах, не вызывает сомнения.
Каковы же запасы этого элемента на нашей планете На долю молибдена приходится всего 0,0001% от всех атомов земной коры. По распространенности в природе он занимает в ряду элементов таблицы Д.И.Менделеева довольно скромное место — в шестом десятке, однако, месторождения этого металла встречаются во многих местах земного шара. Если в начале нашего века добыча молибдена составляла всего несколько тонн, то уже в годы первой мировой войны производство этого металла возросло почти в 50 раз (броня-то ведь нужна была!). В послевоенный период добыча молибденовых руд резко упала, но затем, начиная примерно с 1925 года, наблюдался новый рост производства молибдена, достигший максимума (30 тысяч тонн) в 1943 году, т.е. во время второй мировой войны.
(Из истории. В 1942-м году состоялся беспрецедентный переход жителей поселка Нижний Баксан (ныне г. Тырныауз) через перевал Бечо один из горных проходов в отрогах Главного Кавказского хребта. В августе 1942 года, когда враг подходил к Тырныаузу, было принято решение эвакуировать население Баксанской долины, вывести войска и военную технику, вынести ценный молибденовый концентрат с Тырныаузского вольфрамо-молибденового комбината. Сам комбинат был взорван. Беженцам раздали по 100-500 грамм драгоценного концентрата (всего 18 тонн!), который несли с собой и военные, и гражданские — М.Е.)
Не случайно поэтому молибден иногда называют «военным» металлом.
С. Венецкий. Союзник железа / Рассказы о металлах

МОЛИБДЕН - СОЮЗНИК ЖЕЛЕЗА Чтобы приготовить вкусное блюдо, кулинар добавляет к нему различные специи. Чтобы выплавить сталь с ценными свойствами, сталевар вводит в нее различные легирующие

МОЛИБДЕН - СОЮЗНИК ЖЕЛЕЗА Чтобы приготовить вкусное блюдо, кулинар добавляет к нему различные специи. Чтобы выплавить сталь с ценными свойствами, сталевар вводит в нее различные легирующие

МОЛИБДЕН - СОЮЗНИК ЖЕЛЕЗА Чтобы приготовить вкусное блюдо, кулинар добавляет к нему различные специи. Чтобы выплавить сталь с ценными свойствами, сталевар вводит в нее различные легирующие

МОЛИБДЕН - СОЮЗНИК ЖЕЛЕЗА Чтобы приготовить вкусное блюдо, кулинар добавляет к нему различные специи. Чтобы выплавить сталь с ценными свойствами, сталевар вводит в нее различные легирующие

МОЛИБДЕН - СОЮЗНИК ЖЕЛЕЗА Чтобы приготовить вкусное блюдо, кулинар добавляет к нему различные специи. Чтобы выплавить сталь с ценными свойствами, сталевар вводит в нее различные легирующие

МОЛИБДЕН - СОЮЗНИК ЖЕЛЕЗА Чтобы приготовить вкусное блюдо, кулинар добавляет к нему различные специи. Чтобы выплавить сталь с ценными свойствами, сталевар вводит в нее различные легирующие

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *