धातु मोलिब्डेनम का नाम मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड के बाहरी समानता के कारण सीसा अयस्क - गैलेना (सीसा का ग्रीक नाम मोलिब्डोस) है।
तत्व खोज इतिहास
यूरोप में मध्य युग में, मोलिब्डेनम को विभिन्न संरचना के तीन खनिज कहा जाता था, लेकिन खनिज के रंग और संरचना में लगभग समान - गैलेना (पीबीएस), मोलिब्डेनाईट (एमओएस2) और ग्रेफाइट (सी)। वैसे, खनिज "मोलिब्डेनम शीन" (मोलिब्डेनाइट का दूसरा नाम) का उपयोग पेंसिल के लिए सीसा के रूप में किया जाता था जो शीट पर हरा-भूरा निशान छोड़ देता था।
मोलिब्डेनम धातु, मेंडेलीव की आवर्त प्रणाली के 42 तत्व, स्वीडन का जन्मस्थान माना जाता है। 1758 में, इस देश के रसायनज्ञ और खनिज विज्ञानी, निकल के खोजकर्ता, एक्सेल क्रोनस्टेड ने सुझाव दिया कि उपरोक्त खनिजों की प्रकृति पूरी तरह से अलग है। दो दशक बाद, उनके देशवासी, कोपिंग के एक फार्मास्युटिकल केमिस्ट, कार्ल शीले ने मोलिब्डिक एसिड को एक सफेद अवक्षेप ("सफेद पृथ्वी") के रूप में केंद्रित नाइट्रिक एसिड में मोलिब्डेनाइट उबालकर प्राप्त किया। वैज्ञानिक सहज रूप से समझ गए कि यदि मोलिब्डिक एसिड को कोयले से शांत किया जाता है, तो इसे अलग करना संभव हैधातु। उपयुक्त भट्टी न होने पर, उन्होंने पीटर गजेलम को नमूने भेजे, जिन्होंने 1782 में बड़ी मात्रा में कार्बाइड अशुद्धियों के साथ एक नई धातु को अलग किया। सहयोगियों ने तत्व का नाम "मोलिब्डेनम" रखा (आवर्त सारणी में सूत्र मो है)।
अपेक्षाकृत शुद्ध धातु केवल 1817 में स्वीडिश विज्ञान अकादमी के अध्यक्ष जेन्स बर्ज़ेलियस द्वारा प्राप्त की गई थी।
एक साधारण पदार्थ की विशेषता
मोलिब्डेनम के भौतिक गुणों और इसकी उपस्थिति पर उत्पादन विधि का बहुत प्रभाव पड़ता है। सिंटरिंग से पहले पाउडर धातु, रिक्त स्थान और छड़ - गहरा भूरा। प्रसंस्कृत लुढ़का उत्पादों का पैलेट अधिक समृद्ध है - लगभग काले से हल्के चांदी तक। मोलिब्डेनम का घनत्व 10.28 t/m3 है। धातु 2623˚С के तापमान पर पिघलती है, और 4639˚С पर उबलती है। पूरी तरह से शुद्ध मोलिब्डेनम में उत्कृष्ट लचीलापन और लचीलापन है, जो आसान रोलिंग और मुद्रांकन की गारंटी देता है। कमरे के तापमान पर भी 12 मिमी तक के व्यास के साथ एक वर्कपीस को एक डबल गाँठ के साथ स्वतंत्र रूप से बांधा जा सकता है या एक पतली पन्नी में लुढ़काया जा सकता है। धातु में अच्छी विद्युत चालकता होती है। अशुद्धियों की उपस्थिति कठोरता और भंगुरता को बढ़ाती है और मोटे तौर पर मोलिब्डेनम के यांत्रिक गुणों को निर्धारित करती है।
प्रमुख कनेक्शन
जटिल पदार्थों के हिस्से के रूप में, तत्व +2 से उच्चतम तक ऑक्सीकरण की एक अलग डिग्री प्रदर्शित करता है (बाद वाले यौगिक सबसे स्थिर होते हैं), जो मोलिब्डेनम के रासायनिक गुणों को निर्धारित करता है। यह धातु ऑक्सीजन और हैलोजन (MoO3, MoCl5) और मोलिब्डेट (मोलिब्डिक एसिड के लवण) के साथ यौगिकों की विशेषता है।ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं केवल उच्च तापमान (600˚С से) पर ही संभव हैं। आगे बढ़ने से मोलिब्डेनम कार्बन, फास्फोरस और सल्फर के साथ बातचीत करेगा। यह नाइट्रिक या गर्म सल्फ्यूरिक एसिड में अच्छी तरह से घुल जाता है।
फॉस्फोरिक, आर्सेनिक, बोरिक और सिलिकिक एसिड मोलिब्डेनम के साथ जटिल यौगिक बनाते हैं। सबसे प्रसिद्ध और आम नमक अमोनियम फॉस्फोमोलिब्डेट है। मोलिब्डेनम युक्त पदार्थ एक विस्तृत रंग पैलेट और विभिन्न रंगों द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं।
मोलिब्डेनम अयस्क लाभकारी प्रौद्योगिकी
बिल्कुल शुद्ध मोलिब्डेनम के औद्योगिक उत्पादन में केवल 20वीं शताब्दी में महारत हासिल थी। मोलिब्डेनम अयस्क का रासायनिक प्रसंस्करण इसके लाभकारी से पहले होता है: क्रशर और बॉल मिल में पीसने के बाद, मुख्य विधि पांच या छह प्लवनशीलता है। परिणाम कच्चे माल में मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड की उच्च सांद्रता (95% तक) है।
अगला और सबसे महत्वपूर्ण कदम है फायरिंग। यहां पानी, सल्फर, प्लवनशीलता अभिकर्मकों के अवशेषों की अवांछित अशुद्धियों को हटा दिया जाता है और मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड को ट्राइऑक्साइड में ऑक्सीकृत किया जाता है। आगे की सफाई कई तरीकों से संभव है, लेकिन निम्नलिखित सबसे लोकप्रिय हैं:
- अमोनिया विधि, जिसमें मोलिब्डेनम यौगिक पूरी तरह से घुल जाते हैं, और अशुद्धियाँ दूर हो जाती हैं;
- 900 से 1100 के तापमान पर उच्च बनाने की क्रिया। परिणाम - MoO3 की सांद्रता 90-95% तक बढ़ जाती है।
धात्विक मोलिब्डेनम का औद्योगिक उत्पादन
शुद्ध मोलिब्डेनम ट्रायऑक्साइड के माध्यम से हाइड्रोजन पास करना (प्रयोगशालाओं मेंकटौती अक्सर कार्बन या कार्बन युक्त गैसों का उपयोग करते हैं, एल्यूमीनियम, सिलिकॉन) पाउडर धातु प्राप्त करते हैं। यह प्रक्रिया विशेष ट्यूब भट्टियों में 500 से 1000 तक तापमान में क्रमिक वृद्धि के साथ होती है।
कॉम्पैक्ट मोलिब्डेनम धातु के उत्पादन की प्रक्रिया श्रृंखला में शामिल हैं:
- दबा रहे हैं। यह प्रक्रिया 300 एमपीए तक के दबाव में स्टील के सांचों में होती है। बाध्यकारी घटक ग्लिसरीन का अल्कोहल समाधान है। रिक्त स्थान (स्टैब्स) का अधिकतम खंड 16 सेमी2 से अधिक नहीं है, और लंबाई 600 सेमी है। बड़े लोगों के लिए, रबर या बहुलक रूपों का उपयोग किया जाता है। प्रेसिंग कार्य कक्षों में होता है जहां उच्च दबाव में तरल इंजेक्ट किया जाता है।
- सिंटरिंग। यह दो चरणों में होता है। पहला - कम तापमान, 30-180 मिनट तक चलने वाला (वर्कपीस के आकार के आधार पर), 1200 के तापमान पर हाइड्रोजन वातावरण में मफल भट्टियों में किया जाता है। दूसरे चरण (वेल्डिंग) में, वर्कपीस को गलनांक (2400-2500) के करीब तापमान पर गर्म किया जाता है। नतीजतन, सरंध्रता कम हो जाती है और मोलिब्डेनम का घनत्व बढ़ जाता है।
3 टन तक वजन वाले बड़े ब्लैंक को इंडक्शन, इलेक्ट्रान बीम या आर्क फर्नेस में सिन्टर किया जाता है। प्रक्रिया sintered उत्पादों के यांत्रिक प्रसंस्करण द्वारा पूरी की जाती है।
सबसे अमीर जमा
मोलिब्डेनम पृथ्वी की पपड़ी में और पूरे ब्रह्मांड में काफी दुर्लभ तत्व है। प्रकृति में मौजूद दो दर्जन खनिजों में से केवल मोलिब्डेनाईट ही महत्वपूर्ण औद्योगिक महत्व का है।(एमओएस2)। इसके संसाधन अंतहीन नहीं हैं, और पॉवेलाइट्स और मोलिब्डेट से धातु निकालने की तकनीक पहले ही विकसित की जा चुकी है। अयस्क निकायों की खनिज संरचना और आकार के आधार पर, जमा को शिरा, शिरा-प्रसार और स्कर्न में विभाजित किया जाता है।
तत्व का वैश्विक सिद्ध भंडार 19 मिलियन टन है, जिसमें से लगभग आधा चीन में है। 1924 के बाद से, सबसे बड़ा मोलिब्डेनम जमा 0.4% तक की औसत सामग्री के साथ क्लाइमेक्स माइन (यूएसए, कोलोराडो) रहा है। अक्सर, तांबे और टंगस्टन के निष्कर्षण के साथ-साथ मोलिब्डेनम अयस्कों का निष्कर्षण किया जाता है।
रूस में मोलिब्डेनम का भंडार 360 हजार टन है। खोजे गए 10 जमाओं में से केवल 7 को ही व्यावसायिक रूप से विकसित किया गया है:
- सोरस्कोए और अगास्किरस्कोए (खाकासिया);
- Bugdainskoe और Zhirekenskoe (पूर्वी ट्रांसबाइकलिया);
- Orekitkanskoe (बुर्यातिया);
- लबाश (करेलिया);
- Tyrnyauz (उत्तरी काकेशस)।
उत्पादन खुले और बंद दोनों तरीकों से किया जाता है।
समुराई तलवारों का रहस्य
कई शताब्दियों से, यूरोपीय बंदूकधारियों और वैज्ञानिकों ने दूसरी सहस्राब्दी की शुरुआत से प्राचीन जापानी तलवारों की तीक्ष्णता और ताकत के रहस्य के साथ संघर्ष किया है, वही उच्च गुणवत्ता वाले धार वाले हथियार बनाने की असफल कोशिश कर रहे हैं। केवल XΙX सदी के अंत में, जापानी स्टील में मोलिब्डेनम अशुद्धियों की खोज करने के बाद, क्या इस पहेली को हल करना संभव था।
पहली बार, मोलिब्डेनम के औद्योगिक उपयोग को स्टील की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए मिश्रधातु के रूप में (इसे कठोरता और कठोरता देते हुए) 1891 में श्नाइडर द्वारा महारत हासिल की गई थीफ्रांस से एंड कंपनी।
प्रथम विश्व युद्ध ने मोलिब्डेनम धातु विज्ञान के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण प्रोत्साहन के रूप में कार्य किया। यह महत्वपूर्ण है कि एंग्लो-फ्रांसीसी टैंकों के ललाट कवच की मोटाई, एक ही कैलिबर के जर्मन गोले द्वारा आसानी से छेद की गई, कवच प्लेटों के स्टील में 1.5-2% मोलिब्डेनम जोड़कर 75 मिमी से घटाकर 25 मिमी कर दी गई। इससे मशीन की ताकत काफी बढ़ गई।
मोलिब्डेनम का अनुप्रयोग
उद्योग में उपयोग किए जाने वाले सभी मोलिब्डेनम का 80% से अधिक लौह धातु विज्ञान पर पड़ता है। इसके बिना, गर्मी प्रतिरोधी कच्चा लोहा, संरचनात्मक और उपकरण स्टील्स का उत्पादन अकल्पनीय है। तत्व का एक वजन हिस्सा टंगस्टन के दो वजन भागों के बराबर स्टील की गुणवत्ता में सुधार करता है। चूंकि मोलिब्डेनम का घनत्व दो गुना कम है, इसके मिश्र धातु 1370 डिग्री सेल्सियस से नीचे के ऑपरेटिंग तापमान पर टंगस्टन मिश्र धातुओं की गुणवत्ता में काफी बेहतर हैं। मोलिब्डेनम स्टील्स कार्बराइजिंग के लिए खुद को बेहतर उधार देते हैं।
रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक, रसायन और पेंट उद्योगों में मोलिब्डेनम की मांग है। मैकेनिकल इंजीनियरिंग में, इसका उपयोग गर्मी प्रतिरोधी सामग्री के रूप में किया जाता है। कृषि में, तत्व यौगिकों के कमजोर समाधान पौधों द्वारा पोषक तत्वों के अवशोषण में काफी सुधार करते हैं। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि बड़ी मात्रा में मोलिब्डेनम का जीवित और पौधों के जीवों पर विषाक्त प्रभाव पड़ता है, और पर्यावरण को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है।
जैविक महत्व
मनुष्यों और जानवरों के आहार में मोलिब्डेनम सबसे महत्वपूर्ण ट्रेस तत्वों में से एक है। सक्रिय जैविक रूप के रूप में -मोलिब्डेनम कोएंजाइम - (मोको) जीवित ऊतकों में कैटोबोलिक प्रक्रियाओं के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक है।
मोलिब्डेनम की कैंसर विरोधी गतिविधि के क्षेत्र में अनुसंधान बहुत आशाजनक लग रहा है। लिन जियान (होनान प्रांत, चीन) शहर की आबादी के बीच पाचन तंत्र के कैंसर की एक उच्च घटना मिट्टी में मोलिब्डेनम युक्त खनिज उर्वरकों की शुरूआत के बाद काफी कम हो गई थी।
मानव शरीर में तत्व की कमी के दुर्लभ मामलों में, स्थानिक भटकाव, मस्तिष्क दोष, मानसिक असामान्यताएं और अन्य गंभीर तंत्रिका रोग विकसित हो सकते हैं। एक वयस्क के लिए मोलिब्डेनम की दैनिक खुराक 100 से 300 एमसीजी है। जब इसे 5-15 मिलीग्राम तक बढ़ाया जाता है, तो विषाक्त विषाक्तता अपरिहार्य है, 50 मिलीग्राम तक - मृत्यु। मोलिब्डेनम में सबसे समृद्ध पत्तेदार सब्जियां, अनाज, फलियां और जामुन (ब्लैककरंट, आंवला) फसलें, डेयरी उत्पाद, अंडे, जिगर और जानवरों के गुर्दे हैं।
पर्यावरणीय पहलू
मोलिब्डेनम की जैविक विशेषताएं अयस्क सामग्री के प्रसंस्करण से कचरे के निपटान के लिए बढ़ी हुई आवश्यकताओं को लागू करती हैं, काम करने वाले कर्मियों और प्रकृति के स्वास्थ्य पर नकारात्मक प्रभाव को रोकने के लिए उद्यमों में तकनीकी प्रक्रिया का कड़ाई से पालन करती हैं।
प्रसंस्कृत उत्पादों के भूजल में प्रवेश को रोकने के लिए सभी उपाय किए जाने चाहिए। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि पौधों में मोलिब्डेनम को अवशोषित करने और जमा करने की क्षमता होती है, इसलिए शूटिंग और पत्तियों में इसकी सामग्री अनुमेय सांद्रता से अधिक हो सकती है। यह हरा द्रव्यमानजानवरों के लिए खतरनाक हो सकता है। हवाओं को इस्तेमाल की गई चट्टान को फैलने से रोकने के लिए, डंप को पृथ्वी की एक परत से ढक दिया जाता है।
वैश्विक मोलिब्डेनम बाजार में रुझान
वैश्विक वित्तीय संकट की शुरुआत के साथ, वैश्विक मोलिब्डेनम की खपत में 9% की गिरावट आई है। अपवाद चीन था, जहां 5% तक की वृद्धि हुई है। 2009 में उपभोक्ता मांग में तेज गिरावट की प्रतिक्रिया उत्पादन की मात्रा में कमी थी। उत्पादन के पिछले स्तर पर चार साल बाद ही पहुंचना संभव था, और 2014 में 245 हजार टन का एक नया अधिकतम सेट किया गया था। चीन मोलिब्डेनम और उसके उत्पादों का मुख्य उपभोक्ता और उत्पादक बना हुआ है।
मोलिब्डेनम के घनत्व और अद्भुत गुणों ने इसे स्टील और मिश्र धातु अनुप्रयोगों के लिए अपरिहार्य बना दिया है जहां हल्के वजन, उच्च शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध के संयोजन की आवश्यकता होती है। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों, अन्य ऊर्जा और औद्योगिक सुविधाओं की संख्या में अनुमानित वृद्धि, सुदूर उत्तर और आर्कटिक की कठोर परिस्थितियों में नए तेल और गैस क्षेत्रों के विकास से अनिवार्य रूप से मोलिब्डेनम और इसके डेरिवेटिव की मांग में वृद्धि होगी।
