ایران ضایعات

مولیبدن چیست؟ ویژگی و کاربردهای عنصر مولیبدن

ویژگی و کاربردهای بی نظیر عنصر مولیبدن(Molybdenum)

مولیبدن یک عنصر شیمیایی خاکستری نقره ای از گروه 6  جدول تناوبی عنصرها است. نماد مولیبدن در جدول مندلیف (Mo) و عدد اتمی آن 42 است. عنصر مولیبدن به تنهایی در طبیعت یافت نمی‌شود و به شکل کانی مولیبدنیت در برخی رگه های سنگی کوارتز قابل جست و جو است. ویژگی و کاربردهای مولیبدن، آن را به یکی از عناصر پرکاربرد در صنعت تبدیل نموده است. تاثیر مولیبدن بر فولاد یکی از دلایل استفاده از آن در آلیاژهای فولادی می باشد چرا که باعث افزایش استحکام  و چقرمگی فولاد می‌شود.  با مطالعه این مقاله عنصر مولیبدن و کاربردهای آن  را بیشتر خواهید شناخت.

تاریخچه مولیبدن

نام این عنصر از کلمه یونانی molybdos به معنای سرب گرفته شده است. در گذشته اصطلاح سرب را برای هر ماده معدنی سیاه رنگی که اثری بر روی کاغذ به جا می‌گذاشت استفاده می‌کردند. این فلز توسط داروساز و شیمیدان سوئدی کارل ویلهلم شیله در سال 1778 در ماده معدنی به نام مولیبدنیت (MoS2) که به عنوان یک ترکیب سرب اشتباه گرفته شده بود، کشف شد و اولین بار توسط شیمیدان سوئدی پیتر ژاکوب هجلم در سال 1781 استخراج شد.

پودر مولیبدن چیست؟

پودر مولیبدن به رنگ خاکستری و مشکی بوده و ظاهری درخشان دارد. این پودر یک ماده معدنی مهم به شمار می‌آید و در دسته فلزات سنگین طبقه بندی می‌شود. از آنجایی که جیوه و سرب فلزاتی سنگین اما سمی هستند می‌توان از این محصول به عنوان جایگزین آنها استفاده نمود.

پودر مولیبدن

این پودر در تولید کاغذ، صنعت دارو سازی، تولید کود برای گیاهان، صنعت نساجی، مواد غذایی و ... کاربرد گسترده ای دارد.

انواع ایزوتوپ‌های مولیبدن

ایزوتوپ‌ها عناصری هستند که تعداد پروتون و الکترون‌های آنها با هم برابر و تعداد نوترون‌هایشان متفاوت است. عنصر مولیبدن دارای 35 ایزوتوپ متفاوت می‌باشد که تنها 7 ایزوتوپ از آنها پایدار است.

ایزوتوپ‌های پایدار این عنصر عبارتند از:

  1. 92Mo
  2. 94Mo
  3. 95Mo
  4. 96Mo
  5. 97Mo
  6. 98Mo
  7. 100M

ایزوتوپ های مولیبدن

به طور کلی ایزوتوپ‌های این عنصر در محدوده جرم اتمی 83 تا117 قرار می‌گیرند.

اکسید مولیبدن

اکسید مولیبدن یا مولیبدن دی اکسید یک ماده صنعتی است که از ترکیب اکسیژن با این عنصر ساخته می‌شود. ترکیب شیمیایی MoO2 به رنگ خاکستری بوده و به شکل کریستالی و جامد است. ویژگی‌های این ماده پایداری شیمیایی بالا، رسانایی عالی و نقطه جوش بالا می‌باشد.

از  MoO 2در صنایع کشاورزی، فولاد، پتروشیمی و تولید شیشه و سرامیک استفاده می‌شود. عمده مصرف این محصول در تولید باتری‌های لیتیم یونی است و نقش آند را در این باتری‌ها ایفا می‌کند.

خواص و ویژگی‌های مولیبدن

این عنصر که به عنوان یک فلز واسطه طبقه بندی می‌شود، در دمای اتاق جامد است. مدول الاستیک و سختی این فلز بسیار بالاست اما در مقایسه با تنگستن نرم تر و انعطاف پذیرتر است.

این عنصر یک عامل آلیاژی با ارزش است، زیرا به سختی و چقرمگی فولادهای کوئنچ شده و تمپر شده کمک می‌کند. همچنین استحکام فولاد را در دماهای بالا بهبود می‌بخشد.

در جدول زیر دیگر ویژگی‌های این فلز را می‌توانید مشاهده کنید.

نام عنصر

مولیبدن

علامت اختصاری

Mo

عدد اتمی

42

رنگ

خاکستری نقره ای

فاز

جامد

ساختار

بلوری

نقطه ذوب

 °C2623

نقطه جوش

 °C4639

رسانایی گرمایی

 W/(m·K) 138

رسانایی الکتریکی

 n Ω·m 53.4

چگالی مولیبدن

g/cm3 10.28

جرم(عدد جرمی) مولیبدن

g/mol۹۵٫۹۵

کاربردهای مولیبدن در صنایع مختلف

عنصر مولیبدن به دلیل خواص منحصر به فردش در عرصه‌های مختلف صنعتی و علمی مورد توجه قرار دارد. این عنصر به دلیل ویژگی‌هایی نظیر استحکام بالا، مقاومت به خوردگی و دمای ذوب بالا، از صنایع نفت و پتروشیمی گرفته تا دندان‌پزشکی و هوافضا کاربرد گسترده و وسیعی دارد. در ادامه به توضیحات بیشتری از کاربردهای این ماده می پردازیم.

کاربرد مولیبدن

صنعت هوا فضا

عنصر مولیبدن (Mo) یکی از عناصر مهم در صنعت هوافضا است که به دلیل ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد خود، در ساخت و تولید مواد و قطعات مختلف به کار می‌رود. این عنصر معمولاً در موتورهای جت و فضاپیماها به کار می‌روند.  افزایش‌ استحکام و سختی آلیاژها یکی از دلایل کاربرد این عنصر در صنعت هوا فضا می باشد.  میلگردها و قطعات ساختاری هواپیماها با استفاده از آلیاژهای این عنصر تقویت می‌شوند.

صنعت نفت و گاز

مولیبدن به دلیل استحکام و سختی بالا در ساخت تجهیزات سنگین و دائمی مانند مخازن، لوله‌ها و شیرآلاتی که در فشار و دمای بالا عمل می‌کنند؛ به کار می رود. این عنصر می تواند فرآیندهای شیمیایی را تسریع کرده از این رو به عنوان کاتالیزور در پالایش نفت از آن استفاده می شود. یکی از شاخصه های اصلی این عنصر، مقاومت بالای آن در برابر سایش است که آن را به ماده ای مهم و کاربردی در ساخت پره‌های کمپرسورها و دیگر تجهیزات صنعت نفت و گاز که در معرض سایش قرار دارند، تبدیل نموده است.

صنعت برق و الکترونیک

این عنصر دارای نقطه ذوب بالایی است و برای ساخت الکترودهای کوره‌های شیشه ای با گرمایش الکتریکی کاربرد دارد. این فلز همچنین برای ساخت رشته‌های الکتریکی در لامپ‌ها و ساخت المنت‌های گرمایشی کاربرد دارد.

صنعت کشاورزی

عنصر مولیبدن در گیاهان باعث تثبیت نیتروژن و بهبود فعالیت‌های آنتی اکسیدانی می‌شود و کمبود آن می‌تواند سبب ایجاد اختلال در سلامت و رشد گیاه شود. برای جبران کمبود این ماده در گیاهان از کود مولیبدن استفاده می‌گردد. این ماده به عنوان یک عنصر آلیاژی در ساخت ابزارهای کشاورزی مانند ابزارهای برش، شخم‌زنی و دیگر ابزارهای باغبانی، استفاده می‌شود. مقاومت بالای این عنصر در برابر سایش و خراش باعث افزایش طول عمر این ابزار و تجهیزات می گردد.

صنعت پزشکی

کاربرد مولیبدن در پزشکی ، تولید داروهای شیمیایی از جمله داروهای گوارشی است. عنصر MO در بدن انسان در برخی فرآیندهای حیاتی آن نقش اساسی دارد و کمبود آن می‌تواند سبب مشکلاتی برای سلامتی گردد از این رو برای جبران کمبود آن از قرص مولیبدن استفاده می‌کنند. همچنین از این عنصر به عنوان یک ماده پرتوزا در تکنیک‌های تصویربرداری پزشکی بهره می برند.

انرژی هسته ای

مقاومت مولیبدن در برابر تشعشعات و دماهای بسیار بالا و همچنین استحکام و چقرمگی بالای آن، سبب استفاده از این عنصر در راکتورهای هسته‌ای و تولید اجزای کلیدی سیستم‌های انرژی هسته‌ای، مانند محفظه‌های واکنشگر و اتصالات، شده است.

مولیبدن در جوشکاری

به کاربردن این عنصر در الکترودهای جوشکاری سبب بالا رفتن طول عمر نقاط جوش داده شده می‌شود. و برای جوش دادن قطعاتی که ضخامت بالایی دارند گزینه بسیار مناسبی است.

تولید آلیاژ

این عنصر به عنوان یک عامل آلیاژی به فولاد افزوده شده و استحکام آن را در دماهای بالا بهبود می‌بخشد. وقتی این عنصر در غلظت‌های بین 0.25 تا 8 درصد به فولاد اضافه می‌شود، فولادهای بسیار با استحکامی را تشکیل می‌دهد که می‌توانند فشار تا 300000 پوند بر اینچ مربع را تحمل کنند.

دندان پزشکی

تری اکسید مولیبدن (MoO3)، یکی از ترکیبات این عنصر است که برای چسباندن مینای دندان استفاده می‌شود. عنصر مولیبدن به خاطر خاصیت مقاومت بالای خود در برابر خوردگی و استحکام مکانیکی، در تولید مواد دندانی برای ترمیم‌ حفره ها، ساخت روکش‌ها و بریج‌ها بسیار مفید است.

کاتالیزور و روان کننده

مولیبدن دی سولفید به عنوان کاتالیزور در واکنش‌های شیمیایی در صنعت پتروشیمی و به عنوان روان کننده جامدات در دمای بالا کاربرد دارد. این عنصر در تولید پلیمرها، اسیدها و سایر مواد شیمیایی نیز نقش دارد.

در این مقاله با ویژگی‌ها و کاربردهای مولیبدن آشنا شدید همانطور که دیدید عنصر مولیبدن خواص فوق العاده ای دارد و از همین رو فلزی پر مصرف در جهان است. خوشبختانه تعداد معادن مولیبدن در جهان زیاد است و کشورهای چین، شیلی، آمریکا، پرو، مکزیک و ... از بزرگترین تولید کنندگان مولیبدن در جهان به شمار می‌روند. جالب است بدانید تولید مولیبدن در ایران نیز صورت پذیرفته و ایران در رتبه نهم بزرگترین تولید کنندگان این فلز در جهان است.

نظرات کاربران :

در حال پردازش ...
صرف نظر از پاسخ دهی (ارسال پاسخ برای نظر )