ماضي الموليبدينوم وحاضره: الاكتشاف والتطبيقات
الموليبدينوم هو معدن أبيض فضي اللون، صلب وقاسٍ، ذو نقطة انصهار عالية وموصلية حرارية عالية. لا يتأكسد مع الهواء في درجة حرارة الغرفة. نظرًا لأن الموليبدينوم يتمتع بمزايا القوة العالية ونقطة الانصهار العالية ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل، فإنه يستخدم على نطاق واسع في الصلب والبترول والكيماويات والتكنولوجيا الكهربائية والإلكترونية والطب والزراعة. في هذه المقالة، دعونا نلقي نظرة فاحصة على اكتشاف الموليبدينوم وخصائصه وتطبيقاته.
اكتشاف الموليبدينوم وخواصه وتطبيقاته
اكتشاف الموليبدينوم
الموليبدينوم فلز أبيض فضي صلب. فكيف تم اكتشاف الموليبدينوم؟
غالبًا ما كان يتم الخلط بين الموليبدينيت المعدني الأسود الناعم (كبريتيد الموليبدينوم) وبين الجرافيت أو خام الرصاص حتى عام 1778 عندما كشف تحليل أجراه الكيميائي الألماني كارل شيل عن أنه ليس أيًا من هاتين المادتين وأنه في الواقع عنصر جديد تمامًا. ولكن نظرًا لأن شيل لم يكن لديه فرن مناسب لاختزال المادة الصلبة البيضاء إلى معدن، فقد استغرق الأمر بضع سنوات قبل أن يتم تحديد العنصر فعليًا، وفقًا لموقع Chemicool.
في الواقع، أصبح شيل فيما بعد معروفًا باسم "شيل صعب الحظ" لأنه قام بعدد من الاكتشافات الكيميائية - بما في ذلك الأكسجين - ولكن كان الفضل دائمًا لشخص آخر. خلال السنوات القليلة التالية، استمر العلماء في افتراض أن الموليبدينيت يحتوي على عنصر جديد، ولكن ثبت أنه لا يزال من الصعب جدًا تحديده، حيث لم يتمكن أحد من اختزاله إلى فلز. ومع ذلك، قام بعض الباحثين بتحويله إلى أكسيد، والذي عند إضافته إلى الماء كوّن حمض الموليبدينيت، لكن المعدن نفسه ظل بعيد المنال.
وفي نهاية المطاف، طحن الكيميائي السويدي بيتر جاكوب هيلم حمض الموليبدك مع الكربون في زيت بذر الكتان لتكوين عجينة. سمحت العجينة بالاتصال الوثيق بين الكربون والموليبدينيت. ثم سخّن هيلم الخليط في بوتقة مغلقة لإنتاج المعدن الذي أطلق عليه بعد ذلك اسم الموليبدينوم، نسبة إلى الكلمة اليونانية "موليبدوس" التي تعني الرصاص. تم الإعلان عن العنصر الجديد في خريف عام 1781، وفقًا للجمعية الملكية للكيمياء.
تطور صناعة الموليبدينوم
في عام 1891، أخذ الفرنسي سنايدر شنايدر زمام المبادرة كعنصر موليبدينوم مضاف إليه عنصر الموليبدينوم لإنتاج صفيحة درع الموليبدينوم، ثم وجد أن أداء الموليبدينوم يتفوق على أداء التنجستن، لذا حل الموليبدينوم تدريجياً محل التنجستن ليصبح من عناصر سبائك الصلب، وهي بداية التطبيق الصناعي للموليبدينوم.
في عام 1900، تم تطوير عملية إنتاج الموليبدينوم الحديدي، لذلك يمكن أن يلبي فولاذ الموليبدينوم حاجة الأداء الخاص لصلب البندقية، مما يجعل إنتاج فولاذ الموليبدينوم قد تم تطويره بسرعة في عام 1910. ومنذ ذلك الحين، أصبح الموليبدينوم عنصرًا مهمًا في الفولاذ الإنشائي المقاوم للحرارة والمضاد للتآكل، كما أصبح عنصرًا مهمًا في سبائك النيكل والكروم من المعادن غير الحديدية .
يستخدم معدن الموليبدينوم على نطاق واسع في الصناعة الكهربائية. أحد الأسباب هو أن إنتاج تكنولوجيا معالجة المسحوق المعدني والضغط لهذين النوعين من المعادن الكثيفة قد تمت دراستها بنجاح، والتي يمكن استخدامها في الإنتاج.
وثمة سبب آخر هو أن اندلاع الحرب العالمية الأولى أدى إلى زيادة الطلب على التنجستن، وتسارع نقص المعروض من الموليبدينوم بسبب الصلابة العالية ومقاومة الصدمات لبدائل التنجستن الفولاذية. ومع ازدياد الطلب على الموليبدينوم، بدأ الناس في البحث عن مصادر جديدة للموليبدينوم، وأخيراً تم اكتشاف رواسب كبيرة من الموليبدينوم من الطين ماكس في كولورادو بالولايات المتحدة الأمريكية وبدأ استخراجها في عام 1918.
ولمعالجة الانخفاض الحاد في الطلب على الموليبدينوم بعد الحرب العالمية الأولى، بدأ الناس في دراسة استخدام الموليبدينوم في الصناعات المدنية الجديدة، مثل استخدام سبائك الفولاذ المحتوية على الموليبدينوم لإنتاج العجلات. في عام 1930، اقترح الباحثون أن التشكيل والمعالجة الحرارية للصلب عالي السرعة القائم على الموليبدينوم يجب أن يكون بالدرجة المناسبة، وهذا الاكتشاف يفتح سوق التطبيقات الجديدة للموليبدينوم، حيث دخلت عناصر السبائك أيضًا مرحلة جديدة من الموليبدينوم في الصلب والمجالات الأخرى.
بحلول نهاية الثلاثينيات، أصبح الموليبدينوم مادة خام صناعية مستخدمة على نطاق واسع. وخلال الحرب العالمية الثانية، طوّرت شركة كلاي ماكس الأمريكية للموليبدينوم خلال الحرب العالمية الثانية عملية صهر بالقوس المفرغ، حيث تم الحصول على 450-1000 كيلوغرام من سبائك الموليبدينوم، مما فتح الطريق أمام الموليبدينوم كمادة هيكلية.
تطبيقات الموليبدينوم في الصناعات الحديثة
يُستخدم الموليبدينوم بشكل رئيسي في صناعة الصلب (80%)، تليها تطبيقاته في المجال الكيميائي والتي تمثل 10% تقريباً. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم الموليبدينوم أيضاً في التكنولوجيا الكهربائية والإلكترونية والطب والزراعة وغيرها من المجالات.
- صناعة الصلب
في مجال الصلب، يُستخدم الموليبدينوم بشكل رئيسي في إنتاج سبائك الصلب والفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للصدأ وفولاذ الأدوات والفولاذ عالي السرعة والحديد الزهر واللفائف. يمكن أن يؤدي استخدام الموليبدينوم كمادة مضافة إلى تعزيز القوة والصلابة ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل للصلب، وتحسين صلابة الفولاذ وقابلية اللحام ومقاومة الحرارة للصلب. يتميز تشكيل سبيكة الموليبدينوم بإضافة عناصر أخرى إلى الموليبدينوم، مثل سبيكة الموليبدينوم اللانثانوم وسبائك TZM، بأداء أفضل من الموليبدينوم النقي.
- الصناعة الكيميائية
يمكن استخدام الموليبدينوم كمواد تشحيم ومواد حفازة وأصباغ ومثبطات اللهب ومثبطات الدخان ومثبطات التآكل للبوليمر العضوي في المجال الكيميائي. وتشمل المنتجات الرئيسية ثاني أكسيد الموليبدينوم، والموليبدينوم الأصفر، والموليبدينوم الأصفر، والموليبدات، وباراموليبدات الأمونيوم.
- الصناعة الإلكترونية والكهربائية
يتميز الموليبدينوم بتوصيل كهربائي جيد ومقاومة درجات الحرارة العالية. يشبه معامل التمدد الحراري الخاص به معامل التمدد الحراري للزجاج. يستخدم على نطاق واسع في إنتاج الأسلاك الأساسية وأسلاك الرصاص والخطاف والمكونات الأخرى للخيوط الحلزونية. سلك الموليبدينوم هو أيضًا سلك القطب الكهربائي المثالي لآلة أداة القطع، والذي يمكنه قطع مجموعة متنوعة من الفولاذ والكربيد. معالجته مستقرة، والتي يمكن أن تحسن بشكل فعال دقة القالب.
- المجال الطبي
الموليبدينوم عنصر غذائي أساسي. الموليبدينوم معدن أساسي في الجسم، تمامًا مثل الحديد والمغنيسيوم. وهو موجود في التربة وينتقل إلى نظامك الغذائي عندما تستهلك النباتات، وكذلك الحيوانات التي تتغذى على تلك النباتات.
الموليبدينوم ضروري للعديد من العمليات في جسمك. فبمجرد تناوله، يتم امتصاصه في الدم من المعدة والأمعاء، ثم ينتقل إلى الكبد والكليتين ومناطق أخرى. يتم تخزين بعض من هذا المعدن في الكبد والكليتين، ولكن يتم تحويل معظمه إلى عامل مساعد للموليبدينوم. ثم يتم تمرير أي فائض من الموليبدينوم في البول. يعمل العامل المساعد للموليبدينوم على تنشيط أربعة إنزيمات أساسية، وهي جزيئات بيولوجية تقود التفاعلات الكيميائية في الجسم.
- تربية الحيوانات والمجال الزراعي
في أجسام الحيوانات، الموليبدينوم هو مركب إنزيم الموليبدينوم، وإضافة الموليبدينوم المضاف إلى العلف يمكن أن يحقق هدف تلبية احتياجات الحيوانات. إلى جانب ذلك، يعد الموليبدينوم أيضًا أحد العناصر النزرة الأساسية لنمو النبات. يمكن للبذر باستخدام الموليبدينوم الأمونيوم أن يزيد من محصول الأزهار بشكل كبير.
الخاتمة
نشكرك على قراءة مقالنا ونأمل أن يساعدك على فهم أفضل لاكتشاف الموليبدينوم وخصائصه وتطبيقاته.بصفتها موردًا رائدًا لمنتجات الموليبدينوم في جميع أنحاء العالم، تتمتع شركة SAM بأكثر من عقدين من الخبرة في تصنيع وبيع أنابيب الموليبدينومومسحوق الموليبدينوم وسبائك الموليبدينوم ، حيث تقدم للعملاء منتجات الموليبدينوم عالية الجودة لتلبية احتياجاتهم في مجال البحث والتطوير والإنتاج.
إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن الموليبدينوم وسبائك الموليبدينوم، فإننا ننصحك بزيارة Stanford Advanced Materials (SAM ) لمزيد من المعلومات .
Chin Trento
