Giới thiệu về kim loại Molypden

Molypden là gì?

Molypden là một kim loại cứng, màu xám bạc, với mật độ đặc hơn 30% so với sắt. Trong tự nhiên, nó chỉ tồn tại như một hợp chất - chủ yếu ở dạng khoáng vật molybdenite, MoS2. Và mặc dù molypden đã được biết đến từ thời cổ đại, câu chuyện về sự nhận dạng của nó bắt đầu bằng sự nhầm lẫn.

Từ 'molybdenum' xuất phát từ tiếng Hy Lạp cổ có nghĩa là chì, molybdos. Giống như chì và than chì, molybdenite có thể được sử dụng để tạo dấu ấn trên bề mặt, vì vậy trong nhiều thế kỷ, nó được cho là chỉ là một khoáng chất chứa chì. Vào cuối thế kỷ 18, trong những thập niên đầu của hóa học hiện đại, một số người bắt đầu nghi ngờ rằng molybdenite thực tế là một chất khác với chì hoặc than chì. Năm 1778, nhà hóa học vĩ đại người Thụy Điển, Carl Wilhelm Scheele - người cũng đóng vai trò chính trong việc phát hiện ra oxy và một số nguyên tố hóa học khác - đã chứng minh về mặt hóa học rằng molybdenite thực chất là một hợp chất lưu huỳnh của một nguyên tố mới, chưa xác định. Một nhà hóa học người Thụy Điển khác, Peter Jacob Hjelm, sau đó đã cô lập kim loại vào năm 1781, nhưng nó đã không được tinh chế đúng cách cho đến vài thập kỷ sau đó.

Trên trái đất, molypden không phong phú: nó đứng thứ 53 trong số các nguyên tố trong lớp vỏ Trái đất. Molybdenum nguyên chất, chưa từng được tìm thấy trên Trái đất (chỉ là hợp chất với các nguyên tố khác) - nhưng sứ mệnh Luna 24 của Nga lên Mặt trăng năm 1976 đã mang về một mảnh molypden tinh khiết. Ngay cả trong không gian, molypden rất hiếm, vì - không giống như các nguyên tố kim loại nhẹ hơn - nó không được tạo ra trong các quá trình tổng hợp hạt nhân thông thường trong các ngôi sao, mà được tạo ra trong các vụ nổ siêu tân tinh.

Đặc điểm đặc biệt

Đặc tính vật lý đáng chú ý nhất của Molybdenum là điểm nóng chảy rất cao, cao hơn 1000 ° C so với sắt và độ giãn nở rất thấp khi được nung nóng. Điều này có nghĩa là molypden là một vật liệu tốt để sử dụng khi cần sự ổn định ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như trong lò nung. Một ứng dụng phổ biến cho đến gần đây là trong bóng đèn dây tóc phát sáng, nơi dây molypden tinh khiết được sử dụng để hỗ trợ dây tóc nóng.

Về mặt hóa học, molypden có liên quan chặt chẽ về mặt hóa học với vonfram, nằm ngay bên dưới nó trong bảng tuần hoàn, và nó chia sẻ với vonfram khả năng tạo ra hợp kim rất cứng với sắt và các nguyên tố khác. Molypden là một kim loại chuyển tiếp, và do đó - giống như các nguyên tố chuyển tiếp khác - nó có thể tạo thành các hợp chất với hóa trị khác nhau (số lượng điện tử được sử dụng trong liên kết). Điều này là do các nguyên tử trong các kim loại chuyển tiếp có không gian không chỉ ở lớp vỏ ngoài cùng của chúng mà còn ở lớp vỏ thấp hơn, do lớp vỏ của lớp phủ chồng lên nhau. Sự sắp xếp khá lỏng này là cơ sở cho vai trò molybdenum trong các sinh vật sống như một chất mang điện tử, bởi vì nó có thể cho mượn và chấp nhận một số lượng điện tử thay đổi cùng một lúc.

Công nghệ và công nghiệp

Một công nghệ đáng chú ý đầu tiên của molypden có từ Nhật Bản thế kỷ 14: một thanh kiếm samurai từ thời đại này đã được tìm thấy có chứa molypden, giúp tăng cường sức mạnh và độ sắc bén của những lưỡi kiếm như vậy.

Ở phương Tây, molybdenum sử dụng công nghiệp đầu tiên vào cuối thế kỷ 19 như là một thay thế cho vonfram trong sản xuất thép. Vào thời Thế chiến I, nguồn cung vonfram đã cạn kiệt đến mức molypden bắt đầu được khai thác trên quy mô lớn, đặc biệt là ở Hoa Kỳ. Nguồn chính là mỏ tại Climax, Colorado, Hoa Kỳ. Bắt đầu từ năm 1915, trong nhiều năm, mỏ này đã cung cấp 3/4 lượng molybdenum trên thế giới.

Molybdenum đã được sử dụng ở Đức trong Thế chiến I để chế tạo thép cho phần cứng quân sự - nòng súng, mạ giáp, đạn pháo và các bộ phận của tàu ngầm. Thêm một lượng nhỏ (1% - 2%) molypden đã cải thiện đáng kể sức mạnh thép thép: đạn pháo dễ dàng xuyên thủng lớp giáp 75 mm trở nên bất lực trước tấm thép molypden 25 mm. Bí mật thép Đức này được tiếp nối bởi sự phát triển của thép molypden ở các nước khác.

Molypden ngày nay

Ngày nay, công dụng chính của molypden vẫn là trong hợp kim, đặc biệt là thép. Một hợp kim được sử dụng nhiều (thép không gỉ 316L) chứa 2 - 3% molypden và rất bền, chống ăn mòn và không gây dị ứng, vì vậy nó được sử dụng cho một loạt các sản phẩm, từ vỏ điện thoại thông minh đến đồ trang sức, cũng như trong xây dựng xây dựng.

Các hợp chất molypden cũng được sử dụng trong điện tử công nghệ cao. Tại đây, chúng giúp cung cấp công nghệ màn hình cảm ứng ngày càng được sử dụng nhiều trong điện thoại thông minh và máy tính bảng, cũng như được sử dụng trong màn hình tinh thể lỏng (LCD) thông thường hơn và các tấm pin mặt trời.

Molybdenum cũng là một thành phần của nhiều vật liệu permalloy, được sử dụng trong các thiết bị điện tử, với các mục đích sử dụng từ nguồn cung cấp năng lượng và máy biến áp đến các linh kiện vi điện tử. Các cơ quan vũ trụ NASA và ESA đã sử dụng vật liệu molypermalloy (MPP) trong các nhiệm vụ tới Sao Mộc, Sao Thổ và Sao Hỏa. Nhiệm vụ Cassini-Huygens đã sử dụng các vật liệu này trong máy quang phổ khối trên tàu, đã gửi lại dữ liệu về bầu khí quyển của Sao Thổ và các mặt trăng của nó. Vì vậy, molypden một ngày nào đó có thể giúp chúng ta phát hiện sự sống trên một hành tinh khác - cũng như tự duy trì sự sống.