მოლიბდენი

მოლიბდენი, ₄₂Mo
ზოგადი თვისებები
მარტივი ნივთიერების ვიზუალური აღწერა	ღია რუხი ფერის ძნელლღობადი ლითონი
სტანდ. ატომური ; წონა Ar°(Mo)	95.95±0.01; 95.95±0.01 (დამრგვალებული)
მოლიბდენი პერიოდულ სისტემაში
	ნიობიუმი ← მოლიბდენი → ტექნეციუმი
ატომური ნომერი (Z)	42
ჯგუფი	5
პერიოდი	5 პერიოდი
ბლოკი	d-ბლოკი
ელექტრონული კონფიგურაცია	[Kr] 4d5 5s1
ელექტრონი გარსზე	2, 8, 18, 13, 1
	ელემენტის ატომის სქემა;
ფიზიკური თვისებები
აგრეგეგატული მდგომ. ნსპ-ში	მყარი სხეული
დნობის; ტემპერატურა	2623 °C (2896 K, 4753 °F)
დუღილის; ტემპერატურა	4639 °C (4912 K, 8382 °F)
სიმკვრივე (ო.ტ.)	10.28 გ/სმ3
სიმკვრივე (ლ.წ.)	9.33 გ/სმ3
დნობის კუთ. სითბო	37.48 კჯ/მოლი
აორთქ. კუთ. სითბო	598 კჯ/მოლი
მოლური თბოტევადობა	24.06 ჯ/(მოლი·K)
ატომის თვისებები
ჟანგვის ხარისხი	−4, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6
ელექტროდული პოტენციალი	;
ელექტროუარყოფითობა	პოლინგის სკალა: 2.16
იონიზაციის ენერგია	1: 684.3 კჯ/მოლ ; 2: 1560 კჯ/მოლ ; 3: 2618 კჯ/მოლ ; ;
ატომის რადიუსი	ემპირიული: 139 პმ
კოვალენტური რადიუსი (rcov)	154±5 პმ
	; მოლიბდენის სპექტრალური ზოლები
სხვა თვისებები
ბუნებაში გვხვდება	პირველადი ნუკლიდების სახით
მესრის სტრუქტურა	კუბური მოცულობაცენტრირებული
ბგერის სიჩქარე	5400 მ/წმ
თერმული გაფართოება	4.8 µმ/(მ·K) (25 °C)
თბოგამტარობა	138 ვტ/(მ·K)
კუთრი წინაღობა	53.4 ნომ·მ (20 °C)
მაგნეტიზმი	პარამაგნეტიკი
მაგნიტური ამთვისებლობა	+89.0×10−6 სმ3/მოლ
იუნგას მოდული	329 გპა
წანაცვლების მოდული	126 გპა
დრეკადობის მოდული	230 გპა
პუასონის კოეფიციენტი	0.31
მოოსის მეთოდი	5.5
ვიკერსის მეთოდი	1400–2740 მპა
ბრინელის მეთოდი	1370–2500 მპა
CAS ნომერი	7439-98-7
ისტორია
აღმომჩენია	კარლ ვილჰელმ შეელე (1778)
პირველი მიმღებია	პეტერ იაკობზ გიელმი (1781)
მოლიბდენის მთავარი იზოტოპები
γ	–
	მოლიბდენი ვიკისაწყობში •

მოლიბდენი

42Mo

95.95

4d⁵ 5s¹

მოლიბდენი^[1]^[2] (ლათ. Molybdenum; ქიმიური სიმბოლო — ${\ce {Mo}}$ ) — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეხუთე პერიოდის, მეექვსე ჯგუფის (მოძველებული კლასიფიკაციით — მეექვსე ჯგუფის თანაური ქვეჯგუფის, VIბ) ქიმიური ელემენტი. მისი ატომური ნომერია 42, ატომური მასა — 95.95, t_დნ — 2623 °C, t_დუღ — 4639 °C, სიმკვრივე — 10.28 გ/სმ³. ღია რუხი ფერის ძნელლღობადი ლითონი. ბუნებრივი მოლიბდენი შედგება ექვსი ( ${\ce {^{92}Mo}}$ , ${\ce {^{94}Mo}}$ , ${\ce {^{95}Mo}}$ , ${\ce {^{96}Mo}}$ , ${\ce {^{97}Mo}}$ და ${\ce {^{98}Mo}}$ ) სტაბილური და ერთი ${\ce {^{100}Mo}}$ სუსტად რაიოაქტიური იზოტოპისაგან. 1778 წელს მოლიბდენი აღმოაჩინა კ. შეელემ. 1782 წელს ლითონური მოლიბდენი პირვალდ მიიღო შვედმა ქიმიკოსმა პ. გიელმმა ${\ce {MoO3}}$ -ის ნახშირბადით აღდგენისას. მთავარ გამოყენებას პოვებს მეტალურგიაში.

ისტორია და სახელწოდების წარმომავლობა

მოლიბდენი 1778 წელს შვედმა ქიმიკოსმა, კარლ ვილგელმ შეელმა, აღმოაჩინა, რომელმაც მოლიბდენის მჟავის გახურებისას მიიღო МоО₃. ლითონურ მდგომარეობაში პირველად მიღებული იქნა პ. გიელმის მიერ 1782 წ. ნახშირით ოქსიდის აღდგენით: მან მიიღო მოლიბდენი, რომელიც შეიცავდა ნახშირბადს და მოლიბდენის კარბიდს. სუფთა მოლიბდენი 1817 წელს მიიღო ი. ბერცელიუსმა.

სახელწოდება მოდის ძვ. ბერძნ. μόλυβδος, რაც ნიშნავს «ტყვიას». რადგანაც ძალიან ჰგავს გარეგნულად მოლიბდენიტი (MoS₂), მინერალი საიდანაც პირველად მიღებული იქნა მოლიბდენის ოქსიდი, რომელსაც ტყვიის ბზინვარება ჰქონდა როგორც გალენიტს (PbS). თითქმის XVIII ს. მოლიბდენიტს ვერ ანსხვავებდნენ გრაფიტისაგან და ტყვიის ბზინვარებისაგან, ეს მინერალები ატარებდნენ საერთო სახელწოდებას «მოლიბდენს».

ბუნებაში

დედამიწის ქერქში მოლიბდენი შეადგენს მასის მიხედვით 3×10⁻⁴%. მოლიბდენი თავისუფალი სახით არ გვხვდება. დედამიწის ქერქში ის შედარებით თანაბრადაა გავრცელებული. ყველაზე ნაკლებ მოლიბდენს შეიცავს ულტრაფუძე და კარბონატული ქანები (0,4 — 0,5 გრ/ტ). მოლიბდენის კონცენტრაცია ქანებში იზრდება SiO₂-ის ზრდასთან ერთად. მოლიბდენი ასევე არის ზღვისა და მდინარის წყალშიც, მცენარის ნაცარში, ნახშირში და ნავთობში. ზღვის წყალში მოლიბდენის შემცველობა მერყეობს 8,9-დან 12,2 მკგ/ლ^[3] სხვადასხვა ოკეანეებსა და აკვატორიების მიხედვით. საერთო არის ის, რომ წყალი ხმელეთთან ახლოს და მისი ზედა ფენა ნაკლებადაა გაჯერებული მოლიბდენით, ვიდრე სიღრმის წყალი და ნაპირიდან შორს. მოლიბდენის ყველაზე მაღალი კონცენტრაცია ქანებში დაკავშირებულია აქცესორულ მინერალებთან (მაგნეტიტი, ილმენიტი, სფენი), თუმცა მისი ძირითადი მასა არის მინდვრის შპატებში და ნაკლებად კვარცში. მოლიბდენი ქანებში შემდეგ ფორმებშია: მოლიბდატური და სულფიდური მიკროსკოპული და სუბმიკროსკოპული სახით, იზომორფული და გაბნეული (ქანწარმომქმნელ მინერალებში). მოლიბდენი უფრო ახლოსაა გოგირდთან ვიდრე ჟანგბადთან, ამიტომ ქანურ სხეულებში წარმოიქმნება ოთხვალენტიანი მოლიბდენის სულფიდი — მოლიბდენიტი. მოლიბდენიტის კრისტალიზაციისათვის ყველაზე ხელსაყრელია აღდგენითი გარემო და მომატებული მჟავიანობა. ზედაპირულ პირობებში უმთავრესად წარმოიქმნება ჟანგბადური ნაერთები Мо⁶⁺. პირველად მადნებში მოლიბდენიტი გვხვდება ვოლფრამიტთან და ბისმუტინთან ერთად ასოციაციაში, ასევე სპილენძის მინერალებთან, გალენიტთან და სფალერიტთან. თუმცა მოლიბდენიტი ითვლება მდგრად სულფიდად მჟავე და ტუტე გამხსნელების მიმართ, ბუნებრივ პირობებში წყლის და ჰაერის ჟანგბადის ხანგრძლივი ზემოქმედების შემთხვევაში მოლიბდენიტი იჟანგება და მოლიბდენი ინტენსიურად მიგრირებს მეორადი მინერალის წარმოქმნით. ამით შეიძლება აიხსნას მოლიბდენის მომატებული კონცენტრაცია დანალექ შრეებში — ნახშირიანი და სილიციუმ-ნახშირიანი შრეები.

ცნობილია მიახლოებით 20-მდე მოლიბდენის მინერალი. მათ შორის მნიშვნელოვანია: მოლიბდენიტი MoS₂ (60 % Mo), პოველიტი СаМоО₄ (48 % Мо), მოლიბდიტი Fe(MoO₄)₃·nH₂O (60 % Mo) და ვულფენიტი PbMoO₄.

საბადოები

მოლიბდენის დიდი საბადოები ცნობილია აშშ-ში, მექსიკაში, ჩილეში, კანადაში, ავსტრალიაში, ნორვეგიაში, რუსეთში^[4]. მოლიბდენის მსოფლიო მარაგის 7 %-ზე მეტი მდებარეობს სომხეთში^[5].

საბადოების გენეტიკური ჯგუფები და სამრეწველო ტიპები

1. კონტაქტურ-მეტასომატური

2. ჰიდროთერმული

A. მაღალტემპერატურული

B. საშუალოტემპერატურული

a. კვარც-მოლიბდენიტური

b. კვარც-სფალერიტ-გალენიტ-მოლიბდენიტური

c. კვარც-ხალკოპირიტ-მოლიბდენიტური

d. ნასტურან-მოლიბდენიტური.

მიღება

მოლიბდენის სამრეწველო მიღება იწყება მადნების გამდიდრებით ფლოტაციური მეთოდით. მიღებულ კონცენტრატს მოწვავენ ოქსიდის МоО₃ წარმოქმნამდე:

2MoS₂ + 7O₂ → 2MoO₃ + 4SO₂,

რომელსაც დამატებით წმინდავენ. შემდეგ МоО₃ აღადგენენ წყალბადით:

MoO₃ + H₂ → Mo + H₂O

მიღებულ ნაკეთობას ამუშავებენ წნევით (ჭედვა, შტამპვა, გლინვა, ადიდვა და წნეხვა).

ფიზიკური თვისებები

მოლიბდენი — ღია-რუხი ლითონია, რომელსაც აქვს α-Fe ტიპის კუბური მოცულობაცენტრიებული მესერი (a = 3,14 Å; z = 2; სივრცული ჯგუფით Im3m), პარამაგნიტურია, მოოსის სკალით მისი სიმაგრეა 5.5 ბალი. მექანიკური თვისებები, როგორც ყველა ლითონში განისაზღვრება მისი სიწმინდით და წინასწარ მექანიკური და თერმული დამუშავებით (რაც უფრო წმინდაა ლითონი, მით უფრო რბილია). აქვს ძალიან მცირე სითბური გაფართოების კოეფიციენტი. მოლიბდენი ძნელადლღვობადი ლითონია, რომლის დნობის ტემპერატურაა - 2620 °C და დუღილის ტემპერატურაა — 4639 °C.

ქიმიური თვისებები

ოთახის ტემპერატურაზე ჰაერზე მოლიბდენი მდგრადია. ჟანგვას იწყებს 400 °C-ზე. 600 °C-ზე ზევით სწრაფად იჟანგება МоО₃-მდე. ამ ოქსიდს იღებენ მოლიბდენის დისულფიდის ჟანგვით MoS₂ და ამონიუმის მოლიბდატის თერმოლიზით (NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O.

Мо ქმნის მოლიბდენის(IV) ოქსიდს МоО₂ და მთელ რიგ ოქსიდებს, შუალედურს МоО₃ და МоО₂-ს შორის.

ჰალოგენებთან Mo წარმოქმნის სხვადასხვა ჟანგვის ხარისხის ნაერთებს. მოლიბდენის ფხვნილის ან МоО₃ ურთიერთქმედებით F₂-თან მიიღებენ მოლიბდენის ჰექსაფტორიდს MoF₆, უფერული ადვილად დუღებადი სითხე. Mo (+4 и +5) წარმოქმნის მყარ ჰალოგენიდებს MoHal₄ და MoHal₅ (Hal = F, Cl, Br). იოდთან ცნობილია მხოლოდ მოლიბდენის იოდიდი MoI₂. მოლიბდენი წარმოქმნის ოქსიჰალოგენიდებს: MoOF₄, MoOCl₄, MoO₂F₂, MoO₂Cl₂, MoO₂Br₂, MoOBr₃ და სხვა.

მოლიბდენის გახურებისას გოგირდთან ერთად წარმოიქმნება მოლიბდენის დისულფატი MoS₂, სელენიუმთან — მოლიბდენის დისელენიდს MoSe₂. ცნობილია მოლიბდენის კარბიდები Mo₂C და MoC — კრისტალური მაღალლღვობადი ნივთიერება და მოლიბდენის სილიციდი MoSi₂.

მოლიბდენის ნაერთების განსაკუთრებულ ჯგუფს წარმოადგენს — მოლიბდენის ლურჯები. აღმდგენების - გოგირდოვანი აირის, თუთიის მტვერის, ალუმინის ან სხვების ქმედებით სუსტმჟავა (рН=4) მოლიბდენის ოქსიდის სუსპენზიაზე წარმოიქმნება ცვალებადი შემადგენლობის კაშკაშა ლურჯი ნივთიერება: Мо₂О₅·Н₂О, Мо₄О₁₁·Н₂О და Мо₈О₂₃·8Н₂О.

Mo წარმოქმნის მოლიბდატებს, სუსტი მოლიბდენის მჟავეების მარილებს, хН₂О· уМоО₃ (ამონიუმის პარამოლიბდატი 3(NH₄)₂O·7MoO₃·zH₂O; СаМоО₄, Fe₂(МоО₄)₃ — გვხვდება ბუნებაში). I და III ჯგუფის ლითონების მოლიბდატებს აქვთ [МоО₄] ტეტრაედრული დაჯგუფებები.

ნორმალური მოლიბდატების წყალხსნარებს თუ ცოტას მჟავებს დაუმატებს წარმოიქმნება MoO₃OH⁻-ის იონები, შემდეგ პოლიმოლიბდატების იონები: ჰეპტა-, (პარა-) Мо₇О₂₆⁶⁻, ტეტრა-(მეტა-) Мо₄О₁₃²⁻, ოქტა- Мо₈О₂₆⁴⁻ და სხვა. უწყლო პოლიმოლიბდატების სინთეზი ხდება МоО₃-სა და ლითონების ოქსიდების შედუღაბებით, შედნობით.

არსებობენ ორმაგი მოლიბდატები, რომელთა შემადგენლობაში შედის ორი კათიონი ერთად, მაგალითად, М⁺¹М⁺³(МоО₄)₂, М⁺¹₅М⁺³(МоО₄)₄. ოქსიდური შენაერთები, რომლებიც შეიცავენ დაბალი ჟანგვის ხარისხის მოლიბდენს — მოლიბდენური ბრინჯაოები, მაგალითად, წითელი K_0,26MoO₃ და ლურჯი К_0,28МоО₃. ეს ნაერთები ფლობენ ლითონურ გამტარობას და ნახევარგამტარულ თვისებებს.

გამოყენება

მოლიბდენი გამოიყენება ფოლადების ლეგირებისათვის, როგორც ცეცხლმედეგი და კოროზიამედეგი შენადნობების კომპონენტები. მოლიბდენის მავთულს (ლენტა) იყენებენ მაღალტემპერატურული ღუმელების წარმოებაში, ნათურებში ელ. დენის შესაყვანად. მოლიბდენის ნაერთები — სულფიდი, ოქსიდები, მოლიბდატები — წარმოადგენენ ქიმიური რეაქციების კატალიზატორებს, საღებავების პიგმენტებს, მინანქრების კომპონენტებს. მოლიბდენის ჰექსაფტორიდი გამოიყენება ლითონური Mo-ით სხვადასხვაგვარი ზედაპირების დაფარვისას, MoS₂ გამოიყენება როგორც მყარი მაღალტემპერატურული საპოხი მასალა. Mo შედის მიკროსასუქის შემადგენლობაში. რადიოაქტიული იზოტოპები ⁹³Mo (T_1/2 6,95 სთ.) და ⁹⁹Mo (T_1/2 66 სთ.) — იზოტოპური ინდიკატორები.

მოლიბდენი — არის მალეგირებელი ელემენტი, რომელიც ზრდის სიმტკიცეს, სიბლანტე ფოლადის თვისებას და კოროზიამედეგობას. ჩვეულებრივ ლეგირებისას სიმტკიცის ზრდასთან ერთად იზრდება ლითონის სიმყიფე. ცნობილია მოლიბდენის გამოყენების შემთხვევები ცივი იარაღის დამზადებისას იაპონიაში XI —XIII საუკუნეებში^[6].

მოლიბდენ-99 გამოიყენება ტექნეციუმ-99-ის მისაღებად, რომელიც გამოიყენება მედიცინაში ონკოლოგიური და ზოგიერთი სხვა დაავადებების დიაგნოზის დროს.

2005 წელს მოლიბდენის მსოფლიო მიწოდებამ (სუფთა მოლიბდენზე გადათვლით) შეადგინა, «Sojitz Alloy Division»-ის მონაცემებით, 172,2 ათასი ტონა (2003 წ.—144,2 ათასი ტონა). სუფთა მონოკრისტალური მოლიბდენი გამოიყენება მძლავრი გაზოდინამიკური ლაზერების სარკეების დასამზადებლად.

მოლიბდენის ტელურიდი წარმოადგენს ძალიან კარგ თერმოელექტრულ მასალას თერმოელექტროგენერატორებისათვის (თერმო-ე.მ.ძ 780 მკვ/К). მოლიბდენის ოქსიდი (III) (მოლიბდენის ანჰიდრიდი) ფართოდ გამოიყენება როგორც დადებითი ელექტროდი ლითიუმის დენის წყაროებში.

მოლიბდენი გამოიყენება მაღალტემპერატურულ ვაკუუმის წინაღობის ღუმელებში როგორც გამაცხელებელი ელემენტი. მოლიბდენის დისილიციდი გამოიყენება როგორც გამაცხელებელი ელემენტი მჟანგავი ატმოსფეროს ღუმელებში, რომლებიც 1800 °С-მდე მუშაობენ.

ბიოლოგიური როლი

ცხოველებისა და ადამიანების ორგანიზმისათვის მოლიბდენის ფიზიოლოგიური მნიშვნელობა პირველად იქნა ნაჩვენები 1953 წ, ამ ელემენტის ზეგავლენის აღმოჩენის შემდეგ ფერმენტის ქსანტინოქსიდაზას აქტივობაზე. ქსოვილების სუნთქვის სისტემის მნიშვნელოვანი კომპონენტია. აძლიერებს ამინომჟავების სინთეზს, აუმჯობესებს აზოტის დაგროვებას. მოლიბდენი შედის რიგი ფერმენტების შემადგენლობაში (ალდეგიდოქსიდაზა, სულფიტოქსიდაზა, ქსანტინოქსიდაზა და სხვა), რომლებიც ასრულებენ მნიშვნელოვან ფიზიოლოგიურ ფუნქციას, კერძოდ კი, შარდის მჟავას ცვლის რეგულაციას. მოლიბდენენზიმები აკატალიზირებს სხვადასხვა სუბსტრატების ჰიდროქსილირებას. ადელგიდოქსიდაზა ჟანგავს და ანეიტრალებს სხვადასხვა პირიმიდინებს, პურინებს, პტერიდინებს. ქსანტინოქსიდაზა აკატალიზებს ჰიპოქსანტინების გარდაქმნას ქსანტინებში, ხოლო ქსანტინების - შარდის მჟავაში. სულფოტოქსიდაზა აკატალიზებს სულფიტის გარდაქმნას სულფატში.

მოლიბდენის უკმარისობას ორგანიზმში თანსდევს ქსოვილებში ქსანტინოქსიდაზების შემცველობის შემცირება. მოლიბდენის უკმარისობისას ზარალდებიან ანაბოლური პროცესები, შეიმჩნევა იმუნური სისტემის შესუსტება. ამონიუმის ტიომოლიბდატი (მოლიბდენის ხსნადი მარილი), წარმოადგენს სპილენძის ანტაგონისტს და შლის მის უტილიზაციას ორგანიზმში.

აზოტის ბრუნვა

მოლიბდენი შედის ნიტროგენაზის აქტიური ცენტრის შემადგენლობაში — ფერმენტისა რომელიც აკავშირებს ატმოსფერულ აზოტს (გავრცელებულია ბაქტერიებში).

მიკროელემენტი

მოლიბდენის მიკრორაოდენობა აუცილებელია ორგანიზმის ნორმალური განვითარებისათვის, გამოიყენება მიკროელემენტური კვების შემადგენლობაში, კერძოდ კენკროვან კულტურებში. გავლენას ახდებს მცენარეების გამრავლებაზე.

ღირებულება

2011 წ. მოლიბდენის ღირებულება შეადგენდა მიახლოებით $37 500 ერთ ტონაზე^[7].

ფიზიოლოგიური ქმედება

მოლიბდენისა და მისი ნაერთების მტვერი აღიზიანებს სასუნთქ გზებს.

იხილეთ აგრეთვე

სპინიფექს-რიჯი — მოლიბდენის უდიდესი საბადო ავსტრალიაში.
კაჯარანის სპილენძ-მოლიბდენის საბადო - ყველაზე დიდი საბადო ყოფილ საბჭოთა კავშირში.

რესურსები ინტერნეტში

სქოლიო

↑ დოლიძე ვ., ციციშვილი ვ., „ოთხენოვანი ქიმიური ლექსიკონი“, თბ., 2004, გვ. 138
↑ ქართული საბჭოთა ენციკლოპედია, ტ. 7, თბ., 1984. — გვ. 82.
↑ J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965
↑ მოლიბდენი ქიმიურ ენციკლოპედიაში
↑ დას "ზანგეზურის სპილენძ-მოლიბდენის კომბინატის" (სომხეთი) მუშაობის შედეგები 2005 წ. I კვარტალი
↑ გურევიჩი ი.გ. ბულატის ტბის საიდუმლო დაარქივებული 2010-01-23 საიტზე Wayback Machine. . — მ.: ზნანიე, 1985. — 192 ფ. ფრ. 15 — 19.
↑ მოლიბდენის ღირებულება ბირჟებზე - მეტალ ტორგ.რუ - ახალი ამბები, ანალიტიკა და ფასები: შავი და ფერადი ლითონები, ჯართი, ფოლადი, არმატურა, მილები, ფურცლები, კუთხეები და სხვა

პორტალი ქიმია

[1] დოლიძე ვ., ციციშვილი ვ., „ოთხენოვანი ქიმიური ლექსიკონი“, თბ., 2004, გვ. 138

[2] ქართული საბჭოთა ენციკლოპედია, ტ. 7, თბ., 1984. — გვ. 82.

[3] J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965

[4] მოლიბდენი ქიმიურ ენციკლოპედიაში

[5] დას "ზანგეზურის სპილენძ-მოლიბდენის კომბინატის" (სომხეთი) მუშაობის შედეგები 2005 წ. I კვარტალი

[6] გურევიჩი ი.გ. ბულატის ტბის საიდუმლო დაარქივებული 2010-01-23 საიტზე Wayback Machine. . — მ.: ზნანიე, 1985. — 192 ფ. ფრ. 15 — 19.

[7] მოლიბდენის ღირებულება ბირჟებზე - მეტალ ტორგ.რუ - ახალი ამბები, ანალიტიკა და ფასები: შავი და ფერადი ლითონები, ჯართი, ფოლადი, არმატურა, მილები, ფურცლები, კუთხეები და სხვა

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]