الموليبدينوم خصائص العنصر واستخداماته
الوصف
الموليبدينوم عنصر كيميائي يرمز له بالرمز Mo والرقم الذري 42. وهو ضروري في مختلف التطبيقات الصناعية نظراً لقوته العالية ومقاومته للتآكل.
مقدمة عن العنصر
الموليبدينوم هو فلز انتقالي موجود في الجدول الدوري، ويُعرف بدوره المهم في مختلف الصناعات، بما في ذلك صناعة الصلب والإلكترونيات والإنتاج الكيميائي.
هذا العنصر حيوي في العمليات التي تتطلب مقاومة عالية للحرارة والمتانة. اكتُشف الموليبدينوم في عام 1778 على يد كارل فيلهلم شيله، واسمه مشتق من الكلمة اليونانية "موليبدوس"، والتي تعني شبيه بالرصاص، وذلك بسبب تشابهه مع خامات الرصاص.
يوجد هذا العنصر بكميات ضئيلة في القشرة الأرضية ويتم استخراجه بشكل شائع من معادن مثل الموليبدينيت (MoS₂). يلعب الموليبدينوم دوراً أساسياً في الأنظمة البيولوجية، وخاصة في النباتات والحيوانات، حيث يعمل كعامل مساعد في الإنزيمات التي تنظم عملية التمثيل الغذائي للنيتروجين.
وصف الخواص الكيميائية
الموليبدينوم هو معدن صلب أبيض فضي اللون ذو درجة انصهار عالية تبلغ 2,623 درجة مئوية (4,753 درجة فهرنهايت)، مما يجعله مادة ممتازة للاستخدام في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
وهو خامل نسبيًا لمعظم الأحماض ولكنه يمكن أن يتفاعل مع العوامل المؤكسدة، مثل الأكسجين والهالوجينات، في درجات حرارة مرتفعة. عند تعريضه للهواء، يشكل الموليبدينوم طبقة رقيقة من الأكسيد على سطحه، مما يساعد على حماية المعدن من التآكل. كما أنه قابل للذوبان في حمض النيتريك ولكنه مقاوم لحمض الهيدروكلوريك، مما يُظهر ثباتاً كيميائياً كبيراً في البيئات القاسية.
وتتراوح حالات تكافؤ الموليبدينوم من +2 إلى +6، مع كون +6 هو الأكثر استقراراً وشائعاً في مركباته. تشمل هذه المركبات أملاح الموليبدينوم التي تُستخدم كمحفزات صناعية وفي الأسمدة لتحسين تثبيت النيتروجين في النباتات.
جدول بيانات الخواص الفيزيائية
الخواص | القيمة |
الكثافة | 10.28 جم/سم مكعب |
2,623 درجة مئوية (4,753 درجة فهرنهايت) | |
درجة الغليان | 4,612 درجة مئوية (8,355 درجة فهرنهايت) |
الصلابة | 5.5 (مقياس موس) |
الموصلية الكهربائية | عالية |
الموصلية الحرارية | عالية |
لمزيد من المعلومات، يرجى مراجعة Stanford Advanced Materials (SAM).
الاستخدامات الشائعة
يشتهر الموليبدينوم على نطاق واسع باستخدامه في إنتاج الفولاذ والسبائك المعدنية الأخرى. وباعتباره أحد عناصر السبائك، فإنه يحسن من قوة المواد وصلابتها ومقاومتها للتآكل، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات في البيئات عالية الإجهاد.
يُستخدم فولاذ الموليبدينوم في تصنيع الأدوات والآلات والمعدات في مختلف الصناعات، بما في ذلك قطاعات السيارات والفضاء والبناء.
وإلى جانب إنتاج الفولاذ، يُستخدم الموليبدينوم في إنتاج الملامسات الكهربائية والخيوط وكعامل حفاز في الصناعات البترولية والكيميائية.
كما أنه يُستخدم في إنتاج ثاني كبريتيد الموليبدينوم، وهو مادة تشحيم تعمل بشكل جيد في ظروف درجات الحرارة العالية.
يُستخدَم الموليبدينوم في إنتاج إلكترونيات معينة وخلايا شمسية نظراً لخصائصه الكهربائية الفريدة.
طرق التحضير
يتم الحصول على الموليبدينوم في المقام الأول من خلال استخلاص الموليبدينيت، وهو معدن كبريتيد الموليبدينوم. وتتضمن عملية الاستخلاص تحميص خام الموليبدينيت في الهواء لتكوين ثالث أكسيد الموليبدينيت (MoO₃)، والذي يتم اختزاله بعد ذلك إلى موليبدينيت نقي من خلال مجموعة من العمليات الكيميائية.
وبالإضافة إلى الموليبدينيت، يمكن أيضاً استخدام معادن أخرى تحتوي على الموليبدينوم، مثل الوولفينيت (PbMoO₄)، في عملية الاستخلاص. وبمجرد استخلاص الموليبدينوم، يمكن تكرير الموليبدينوم إلى أشكال مختلفة، بما في ذلك المسحوق والأسلاك والصفائح حسب الاستخدام المقصود.
الأسئلة المتداولة
فيمَ يستخدم الموليبدينوم؟
يستخدم الموليبدينوم في المقام الأول في صناعة الصلب والإلكترونيات وكمحفز في الصناعة الكيميائية. كما يُستخدم أيضاً في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية نظراً لقوته ومقاومته للحرارة.
كيف يتم استخلاص الموليبدينوم؟
يتم استخلاص الموليبدينوم بشكل أساسي من معدن الموليبدينيت من خلال عملية تحميص ينتج عنها ثالث أكسيد الموليبدينوم الذي يتم اختزاله بعد ذلك إلى موليبدينوم نقي.
ما هي الخواص الفيزيائية للموليبدينوم؟
يتميز الموليبدينوم بنقطة انصهار عالية (2,623 درجة مئوية)، وكثافة عالية (10.28 جم/سم مكعب)، وموصلية حرارية وكهربائية ممتازة، مما يجعله مثاليًا للاستخدام في البيئات ذات درجات الحرارة العالية والضغط العالي.
هل الموليبدينوم سام؟
على الرغم من أن الموليبدينوم عنصر أساسي بكميات صغيرة، إلا أن التعرض المفرط له يمكن أن يكون ساماً، خاصةً من خلال استنشاق أو ابتلاع غبار الموليبدينوم.
ما هي المنتجات الصناعية الرئيسية المتعلقة بالموليبدينوم؟
تشمل المنتجات الصناعية الرئيسية المرتبطة بالموليبدينوم ثاني كبريتيد الموليبدينوم (المستخدم كمادة تشحيم)، والسبائك القائمة على الموليبدينوم، وأكسيد الموليبدينوم (المستخدم كمحفز)، والأسمدة المحتوية على الموليبدينوم.
Chin Trento
