Молибденовая кислота. Важнейшие соединения молибдена

(Molybdenum ), Mo химический элемент 6 ( VIb ) группы периодической системы, атомный номер 42, атомная масса 95,94. Известен 31 изотоп молибдена с 83 Мо по 113 Мо. Из них стабильные: 92 Мо, 94 Мо 98 Мо. Шесть этих изотопов и 100 Мо (Т ½ = 1,00·10 19 лет) встречаются в природе: 92 Мо(14,84%), 94 Мо(9,25%), 95 Мо(15,92%), 96 Мо(16,68%), 97 Мо(9,55%), 98 Мо(24,13%), 100 Мо(9,63%). Самые нестабильные изотопы элемента № 42 имеют периоды полураспада менее 150 нс. Наиболее устойчивая степень окисления +6. История открытия. Молибденит (дисульфид молибдена, MoS 2) был известен древним грекам и римлянам с незапамятных времен. Этот свинцово-серый с металлическим блеском минерал (другое название молибденовый блеск) сходен с галенитом (свинцовым блеском, PbS ) и графитом. Мягкость минерала позволяла использовать его (вместе с графитом) как грифель для карандашей, поэтому долгое время молибденит путали с галенитом и графитом, хотя, в отличие от последнего, он оставлял на бумаге зеленовато-серый цвет. Сходство древнегреческих названий свинца m ó lubdV , и галенита m o lubdaina было причиной того, что в средневековой Европе три минерала ( PbS , MoS 2 и графит) имели одно название Molybdaena . История открытия элемента № 42 связана со Швецией. В 1758 шведский минералог и химик Аксель Фредерик Кронштедт (Axel Fred r ik Cronstedt) (17221765) высказал предположение, что графит, галенит и молибденовый блеск три самостоятельных вещества. Двадцать лет спустя, в 1778, химическим составом молибденита заинтересовался шведский химик Карл Вильгельм Шееле . Прокипятив его с концентрированной азотной кислотой, он получил белый осадок «особой белой земли» ( Wasserbleyerde ), которую назвал молибденовой кислотой ( Acidum Molybdaenae ). Хотя во времена Шееле и не знали, что «земли» представляют собой оксиды металлов, уникальная химическая интуиция подсказывала ему, что металл можно получить прокаливанием молибденовой кислоты с углем. Экспериментальные трудности (у него не было подходящей печи) не позволили Шееле самостоятельно решить эту задачу и лишь в 1782 шведскому химику Петеру Якобу Гьельму ( Peter Jacob Hjelm ), которому Шееле прислал образец молибденовой кислоты, удалось восстановить ее углем и получить королек металла (сильно загрязненного карбидами). После удачно проведенного опыта Шееле писал Гьельму: «Радуюсь, что мы теперь обладаем металлом молибденом!»

Относительно чистый металл удалось получить много лет спустя Йенсу-Якобу Берцелиусу в 1817. Совершенно чистый молибден, способный к ковке, получили лишь в начале 20 в.

Молибден в природе. Типы месторождений . Молибден относится к редким элементам, его кларк в земной коре равен 1,1·10 4 % по массе. Кроме того, оценено общее содержание его во Вселенной (5·10 7 % по массе или 10 8 % от общего количества атомов), на Солнце (9·10 7 %(масс.) или 10 8 %(ат.)), углеродистых метеоритах (1,2·10 4 (масс.) или 2,5·10 5 %(ат.)), морской воде (10 6 %(масс.) или 6,4·10 8 %(ат.)), речной воде (8·10 8 %(масс.) или 8·10 10 %(ат.)). В природе этот металл встречается только в виде соединений, известно около двух десятков его минералов, среди которых наиболее важны молибденит (

MoS 2), повелит (CaMoO 4), молибдо-шеелит ( Ca (Mo , W ) O 4), молибдит ( xFe 2 O 3 · yMoO 3 · zH 2 O ) и вульфенит (PbMoO 4). Промышленное значение имеет только молибденит.

Молибденовые руды принято делить по минеральному составу и форме рудных тел на жильные (кварцевые, кварц-серицитовые и кварц-молибденит-вольфрамитовые), прожилково-вкрапленные (кварц-молибденит-серицитовые, медно-молибденовые, медные порфировые с молибденом), скарновые (молибденовые, воьфрамо-молибденовые и медно-молибденовые). Серицит природный алюмосиликат . Скарны это породы, образовавшиеся на контакте известняков и кислых магматических пород типа гранитов, богатых кварцем. Медно-порфировые месторождения представлены породами, в которых кварцевые жилы с молибденитом образуют прожилки в измененной породе. Раньше наибольшее промышленное значение имели кварцевые жильные месторождения, сейчас жильные месторождения, в основном, выработаны и ценны прожилково-вкрапленные и скарновые месторождения. Более 60% запасов молибдена и около 70 % его добычи приходится на медно-молибден-порфировые месторождения. Из них молибден добывается попутно с медью.

Еще в 2001 США считались мировым лидером по запасам молибдена, но недавно ситуация изменилась с открытием новых молибденовых месторождений в Китае. Распределение (на 2004) разведанных ресурсов молибденовых руд (в пересчете на свободный металл) по странам мира представлено в Таблице 1:

Таблица 1. МИРОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗВЕДАННЫХ РЕСУРСОВ МОЛИБДЕНА
Страна	Запасы разрабатываемых месторождений, тысячи тонн	Общие разведанные запасы, тысячи тонн
Китай
США
Чили
Канада
Армения
Россия
Мексика
Перу
Казахстан
Киргизия
Узбекистан
Иран
Монголия
Всего в мире

C амое большое в мире месторождение молибдена Клаймакс (англ. С limax наивысшая точка, так как это самое высокое место в США) было открыто в 1924 в штате Колорадо и законсервировано с 1995 в связи с опасностью перепроизводства молибденовой продукции. Крупнейший рудник не будет разрабатываться до тех пор, пока запасы месторождения Empire в том же комплексе, в 100 км к востоку от Клаймакса, не будут истощены.

Добыча молибденсодержащих руд в США ведется в Колорадо (рудник Henderson), Нью-Мексико (месторождение Questa), Айдахо (месторождение Thompson Creek). Попутное извлечение молибдена с медью идет в Аризоне (месторождения Bagdad и Sierrita) и Юте (Bingham Canyon). Точной информации о потенциальных ресурсах молибдена в Китае до сих пор нет, известно лишь, что основная добыча ведется в семи провинциях: Ляонин (горнорудный центр Хулудао), Шаньси (крупнейший молибден-порфировый рудник Циндуичэн), Хэбэй, Хэнань (месторождение Луанчуань), Цзянси (медно-порфировое месторождение Дэсин), Гирин, Шандун. Основная часть месторождений в Канаде расположена на территории Британской Колумбии (рудники Эндако и Китсолт). Ресурсы молибдена в Ценральной и Южной Америке представлены, в основном, медно-молибден-порфировыми месторождениями, крупнейшими из которых (Chuquicamata, El Teniente,

Los - Pelambres , Andina ) владеет чилийская государственная корпорация Codelco (Corp. Nacional del Cobre de Chile ). Кроме того, Мексика (месторождение La Caridad) и Перу (рудник Tokepala ) располагают весомыми запасами молибдена. В России разведано десять месторождений молибдена, семь из которых промышленно осваиваются.

Медно-молибден-порфировые месторождения есть в Сибири: крупнейшее в стране Сорское месторождение в Хакассии, уникальное по своим минералого-физическим и технологическим свойствам Жирекенское и Бугдаинское месторождения в Восточном Забайкалье, Орекитканское в Бурятии. Разведаны также месторождения Агаскырское (Хакассия) и Лабаш в Беломорском районе Карелии. С 1940 разрабатывается скарновое Тырныаузское вольфрамо-молибденовое месторождение на Северном Кавказе, в Кабардино-Балкарии. В Читинской области есть и жильно-молибденовое месторождение Шахтаминское, временно законсервированное вследствие истощения основных ресурсов. Руда с крупнейших Сорского и Жирекенского месторождений перерабатывается Сорским и Жирекенским горно-обогатительными комбинатами, оба они являются собственностью ОАО «Группа Сибирский алюминий».

Таблица 2. ДОБЫЧА МОЛИБДЕНОВОЙ РУДЫ В РАЗНЫХ СТРАНАХ (В ПЕРЕСЧЕТЕ НА МЕТАЛЛ).
Страна	Масса добытой руды в 2002, тонн	Масса добытой руды в 2003, тонн
Китай
США
Чили
Канада
Армения
Россия
Мексика
Перу
Казахстан
Киргизия
Узбекистан
Иран
Монголия
Всего в мире

Переработка молибденового сырья. Перед химической переработкой молибденсодержащую руду нужно обогатить. Основным методом обогащения молибденитовых руд является флотация способ разделения мелких частиц различных веществ, основанный на различной их смачиваемости и накоплении на поверхности раздела фаз. Сначала молибденитовая руда предварительно измельчается в дробилках, затем в шаровых мельницах, а потом поступает на коллективную сульфидную флотацию. С помощью этого процесса удается получить концентрат, содержащий до 10% молибдена. Полученный молибденовый концентрат поступает далее на селективную флотацию с применением специальных реагентов, в процессе которой (при заданном значении рН) происходит селективное отделение MoS 2 от других сульфидов (халькопирита и пр.). Повторяя этот процесс 56 раз (с промежуточным измельчением), получают, в зависимости от технологии и первоначального минералогического состава, качественный молибденовый концентрат с содержанием Mo 48-58,6%, С u 0,012,2%. Следует отметить высокую степень извлечения молибденита в процессе флотации, составляющую 9095% и выше.

Первой и важнейшей стадией в процессе химической переработки молибденитового концентрата является обжиг, который позволяет избавиться от нежелательных примесей: серы, воды и остатков флотореагентов. В результате обжига происходит целевая реакция окисления дисульфида молибдена до триоксида 2

MoS 2 + 7 O 2 = 2 MoO 3 + 4 SO 2 и множество других побочных процесов, заметно влияющих на последующее извлечение молибдена: 6CuFeS 2 + 19O 2 = 2Fe 3 O 4 + 6CuO + 12SO 2

MoO 3 + CaCO 3 = CaMoO 4 + CO 2

MoO 3 + CuO = CuMoO 4

3 + PbO = PbMoO 4 .

Температурный режим и эффективность обжига зависят от многих факторов, прежде всего от степени измельчения концентрата.

MoO 3 , либо в молибдат кальция. Из двух первых можно в дальнейшем получить любые соединения молибдена, в том числе высокочистые. Наибольшее распространение при извлечении молибдена из огарков высококачественных концентратов получил аммиачный метод, так как в 810% водном аммиаке растворяется молибденовый ангидрид, и не растворяется большинство примесей, сопутствующих ему в огарке. В зависимости от состава концентрата и условий обжига удается извлечь 8095% молибдена. Не извлеченный MoO 3 перерабатывается по дополнительной схеме. Из аммиачного раствора молибдата аммония молибден можно извлекать в виде парамолибдата аммония ( NH 4) 6 Mo 7 O 24 ·4 H 2 O , молибденовой кислоты H 2 MoO 4 или молибдата кальция CaMoO 4 .

Помимо аммиачного извлечения молибденового ангидрида иногда практикуется его возгонка из огарков (если в них мало содержание нелетучих молибдатов) в интервале температур 9001000° С, которая позволяет получать

MoO 3 чистотой 99,95%. Свойства простого вещества. Внешний вид металлического молибдена зависит от способа его получения. Компактный (в виде слитков, проволоки, листов, пластин) молибден довольно светлый, но блеклый металл, а молибден, полученный в виде зеркала разложением, например, кабонила блестящий, но серый. Молибденовый порошок имеет темно-серый цвет. Плотность молибдена 10280 кг/м 3 . Температура плавления 2623° С, кипения 4639° С. Известна только одна (при обычном давлении) кристаллическая модификация металла с кубической объемноцентрированной решеткой. В совершенно чистом состоянии компактный молибден пластичен, ковок, тягуч, довольно легко подвергается штамповке и прокатке. При высоких температурах (но не в окислительной атмосфере) прочность молибдена превосходит прочность большинства остальных металлов. При загрязнении углеродом, азотом или серой молибден, подобно хрому, становится хрупким, твердым, ломким, что существенно затрудняет его обработку. Водород очень мало растворим в молибдене, поэтому не может заметно влиять на его свойства. Молибден хороший проводник электричества, он в этом отношении уступает серебру всего в 3 раза. Электропроводность молибдена больше, чем у платины, никеля, ртути, железа и многих других металлов.

В обычных условиях молибден устойчив даже во влажном воздухе. Его реакционная способность зависит от степени измельченности, и мелкий порошок все же медленно окисляется во влажном воздухе, давая так называемую молибденовую синь. Энергичное взаимодействие молибдена с водяным паром начинается при 700° С, а с кислородом при 500° С:

Mo + 2H 2 O = MoO 2 + 2H 2

2Mo + 3O 2 = 2MoO 3 .

Молибден сгорает в атмосфере фтора уже при 5060° С, реакции с другими галогенами протекают при более высоких температурах: Mo + 3F 2 = MoF 6

2Mo + 5Cl 2 = 2MoCl 5 .

Разбавленные и концентрированные минеральные кислоты при нагревании растворяют молибден, но концентрированная HNO 3 пассивирует его. При повышенных температурах с молибденом взаимодействуют сера, селен, мышьяк, азот, углерод и многие другие неметаллы.

Основным промышленным способом получения металлического молибдена является реакция

MoO 3 с водородом: MoO 3 + 3 H 2 = Mo + 3 H 2 O .

Процесс проходит в две или три стадии. Сначала молибденовый ангидрид восстанавливается до

MoO 2 , а затем до свободного металла. Первая стадия восстановления проводится при 550° С. Если вторая стадия протекает ниже 900° С, то получающийся металл содержит значительное количество кислорода и поэтому необходима третья стадия восстановления, при 10001100° С и выше. Получающийся таким способом металл вполне пригоден для обработки методами порошковой металлургии.

Долгое время не удавалось получить молибден в компактном состоянии, и только в 1907 была предложена методика получения молибденовой проволоки. Порошок металла смешивался с органическим клеящим веществом (сахарным сиропом) и продавливался через отверстия матрицы для получения сформованных нитей. Через эти нити в атмосфере водорода пропускался постоянный электрический ток с маленькой разностью потенциалов, при этом происходил сильный разогрев, органическое вещество выгорало, а частицы металла спекались получалась проволока.

Для получения компактного металла сейчас используются приемы порошковой металлургии, позволяющие получать слитки при температурах значительно более низких, чем температура плавления металла. Порошкообразный молибден прессуется на гидравлических прессах в стальных матрицах, нагревается в атмосфере водорода при 11001300° С и спекается при 2200° С в атмосфере водорода в толстостенных молибденовых лодочках. Кроме того распространен метод плавления молибдена в вакууме, в электрической дуге, возникающей между стержнем из спрессованного порошка молибдена и охлаждаемым медным электродом при силе тока 7000А и небольшой разности потенциалов. Иногда применяется плавление в сфокусированном пучке электронов или аргоновой плазме.

Важнейшие соединения молибдена. В своих соединениях молибден проявляет степени окисления от +2 до +6, среди них наиболее устойчивы вещества, в которых молибден шестивалентен. Однако в природе наиболее распространен четырехвалентный молибден в виде дисульфида. Помимо простых соединений этого элемента известно множество его гетерополисоединений. Подобно хрому, соединения молибдена бывают окрашены в различные цвета: белый, желтый, оранжевый, черный, коричневый, красный, синий, фиолетовый и другие цвета и оттенки.

Оксид молибдена(

IV ) MoO 2 , серый аморфный порошок или фиолетово-коричневые кристаллы, устойчивые на воздухе. Получается при восстановлении молибденового ангидрида водородом при 550 ° С: MoO 3 + H 2 = MoO 2 + H 2 O .

Диоксид молибдена восстанавливается водородом до металла при

1000° С, а при сильном нагревании диспропорционирует:

MoO 2 = 2 MoO 3 + Mo .

Сульфид молибдена(

IV ) MoS 2 , черные очень мягкие (твердость всего 11,5 по шкале Мооса) и жирные на ощупь кристаллы с металлическим блеском, похожие на графит. Кристаллы имеют форму пластинок и при небольшом трении (например, о бумагу) расслаиваются на тончайшие лепестки, оставляя серо-зеленый след. Может быть получен при нагревании стехиометрических количеств простых веществ, разложением тиомолибдата аммония в инертной атмосфере или нагреванием MoO 3 в атмосфере сероводорода: Mo + 2S = MoS 2

MoO 3 + 3H 2 S = MoS 2 + S + 3H 2 O

(NH 4) 2 MoS 4 = MoS 2 + H 2 S

+ S + 2NH 3 . 2 не растворяется в воде и разбавленных минеральных кислотах даже при нагревании, но окисляется концентрированной азотной кислотой до молибденового ангидрида. Дисульфид молибдена( IV ) полупроводник, поэтому может применяться в изготовлении высокочастотных детекторов, выпрямителей или транзисторов. Благодаря удивительной мягкости кристаллов MoS 2 и их способности легко расслаиваться на тончайшие лепесточки чистое вещество применяется как компонент твердых и жидких смазочных материалов, в том числе предназначенных для эксплуатации при высоких температурах (до 400° С). Молибденит применяется в производстве изделий из керамики, так как при добавлении к глине способен окрашивать ее в синий или красный цвет (в зависимости от добавленного количества) при обжиге.

Молибдена(

V ) хлорид MoCl 5 , сильно гигроскопичные черные или темно-бурые игольчатые кристаллы c температурой плавления 194,4° С. Его получают действием хлора на порошок молибдена 2 Mo + 5 Cl 2 = 2 MoCl 5 при нагревании или реакцией газообразного тетрахлорметана с молибденовым ангидридом при 250° С:

Растворение

MoCl 5 в воде протекает бурно и сопровождается вскипанием, а во влажном воздухе он тоже довольно быстро гидролизуется: MoCl 5 + H 2 O = MoOCl 3 + 2 HCl .

Молибдена(

VI ) оксид MoO 3 , белое с зеленоватым оттенком мягкое кристаллическое вещество со слоистой структурой. При температурах выше 800° С заметно возгоняется. Может быть получен при нагревании молибдена или его сульфида на воздухе при 600° С, прокаливанием парамолибдата аммония или молибденовой кислоты на воздухе: 2Mo + 3O 2 = 2MoO 3

H 2 MoO 4 = MoO 3 + H 2 O

2MoS 2 + 7O 2 = 2MoO 3 + 4SO 2

(NH 4) 6 = 7MoO 3 + 6NH 3

+ 3H 2 O . При нагревании с различными восстановителями (С, Ca , Al , H 2 , Mg и др.) восстанавливается до металла. Молибденовый ангидрид заметно растворим в воде (1,5 г/л при 100° С). При растворении в водных щелочах, подобно хрому, в зависимости от стехиометрии образует молибдаты или изополимолибдаты, например: MoO 3 + 2NaOH = Na 2 MoO 4 + H 2 O

2MoO 3 + 2NaOH = Na 2 + H 2 O

3MoO 3 + 2NaOH = Na 2 + H 2 O

6MoO 3 + 6NaOH = Na 6 + 3H 2 O.

Триоксид молибдена используется для получения свободного металла и его сплавов, многих других соединений молибдена, в производстве глазурей и эмалей и как катализатор промышленного получения петролейного эфира.

Молибденовые кислоты. Известно несколько молибденовых кислот, например: молибденовая кислота

H 2 MoO 4 бесцветный мелкокристаллический порошок, молибденовая кислота H 2 Mo 2 O 7 белое кристаллическое вещество, изополикислота Н 2 [Мо 4 О 13 ] сильная кислота, существующая в водных растворах.

Парамолибдат аммония (

NH 4) 6 [ Mo 7 O 24 ]·4 H 2 O бесцветные призматические кристаллы, растворимые в воде. Выпадают при упаривании раствора ( NH 4) 2 MoO 4 , образующегося при растворении молибденового ангидрида в избытке водного аммиака. В аналитической химии азотнокислый раствор парамолибдата аммония используется для качественного и количественного определения фосфорной кислоты и фосфатов. Наиболее широкое применение получил как компонент микроудобрений: молибдата аммония (около 50% Mo ), простого молибденового суперфосфата (0,1% Мо и 19,5% Р 2 О 5) и двойного молибденового суперфосфата (0,2% Мо и 43% Р 2 О 5). Парамолибдат аммония является также полупродуктом при получении свободного металла.

Применение молибдена и его соединений. Несколько столетий ученым в Европе не удавалось разгадать тайну остроты и прочности древних самурайских мечей и изготовить холодное оружие с подобными свойствами и только в 19в. в мечах 14 в. была обнаружена примесь молибдена, обусловливающая их высокую прочность.

Долгое время с момента открытия молибдена К.Шееле этот металл оставался лабораторной редкостью до того, как в конце 19 в. был предложен промышленный способ извлечения молибденита. В 1891 французская фирма

Schneider & Co впервые начала использовать молибден в качестве легирующей добавки, придающей стали одновременно высокую твердость и вязкость. Это редкое сочетание ценных свойств в одном металле было сразу оценено по достоинству, так как, обладая плотностью в два раза меньшей, чем плотность вольфрама, молибден являлся почти равноценной его заменой. Резкий скачок в объеме потребления молибдена произошел во время Первой мировой войны, так как темпы производства металлического вольфрама, использовавшегося в качестве легирующей добавки в производстве броневой стали, явно отставали от темпов его увеличивающегося потребления. К этому времени уже были известны замечательные свойства молибдена как легирующей добавки, но основные проблемы были связаны с нехваткой разведанных месторождений молибденита. Интенсивные поиски увенчались успехом лишь в 1918, когда в «долине облаков», в Колорадо было открыто крупнейшее в мире месторождение Клаймакс. Интересно, что 75-миллиметровая броня (сталь, легированная марганцем) появившихся на полях сражений в 19141918 танков англо-французских войск легко пробивалась 75-миллиметровыми снарядами немецкой артиллерии. Стоило только добавить молибден (в количестве всего 1,52%) к стали, как эти снаряды становились бессильны даже против 25-миллиметровых броневых листов.

Хром-молибденовые и никель-молибденовые стали использовались (используются и сейчас) при выплавке металла для стволов артиллерийских орудий, винтовок, ствольных коробок и бронебойных снарядов благодаря своей высокой упругости и способности к точной токарной обработке. Конец войны и последующее снижение спроса дали толчок новым исследованиям применения молибдена. В 1925 немецкая фирма

BASF (Баденская анилиново-содовая фабрика) запатентовала молибденсодержащий катализатор, устойчивый к действию серы в процессах гидрогенизации угля и повышающий их эффективность. Появилось большое число низколегированных молибденсодержащих автомобильных сталей, а в 1926 с конвейера сошел Wills Saint Claire первая в мире марка автомобиля, сконструированного из стали с добавкой молибдена. В начале 1930-х началось активное использование молибдена в конструкционных материалах, в производстве быстрорежущих сталей, большинство которых всегда содержит добавку этого элемента.

Сейчас 80% получаемого в мире молибдена используется в черной металлургии: в производстве низколегированных нержавеющих сталей, содержащих менее 4%

Mo , быстрорежущих и других инструментальных сталей, доля молибдена в которых достигает 9,5%. Молибден улучшает легирующие свойства хрома в нержавеющих сталях, что особенно важно при их использовании в коррозионных средах, например, морской воде или в качестве конструкционных материалов в процессах нефтехимии. Металлорежущие молибденосодержащие инструменты могут закаливаться в процессе работы. В расплавы сталей элемент добавляется в виде молибдата кальция, молибденового ангидрида или ферромолибдена. Ферромолибден обычно получают при восстановлении огарков от обжига MoS 2 в присутствии железа.

Большая часть остального потребления элемента № 42 приходится на молибденсодержащие катализаторы, которые широко примененяются в процессах переработки нефти (крекинга, гидроочистки, риформинга), превращения метанола в формальдегид, парофазного окисления пропилена в акролеин, аммонолиза толуола, эпоксидирования различных алкенов и других.

Чистый молибден находит ограниченное применение при изготовлении нагревательных элементов, а также в электровакуумной технике и электроламповом производстве.

Первое место в мире по потреблению молибденовой продукции занимает Западная Европа (35%), за ней следуют США (25%) и Япония (17%). На долю этих регионов приходится более 90% мирового использования молибдена.

Биологическая роль молибдена. Молибден один из основных микроэлементов в питании человека и животных. Он содержится во многих живых тканях и необходим для поддержания активности некоторых ферментов, участвующих в катаболизме пуринов и серосодержащих аминокислот. Активной биологической формой элемента является молибденовый кофермент (molybdenum cofactor, Moco ) низкомолекулярный комплекс небелковой природы, действующий в составе ферментов и необходимый для осуществления специфических каталитических превращений. Moco является коферментом четырех важных ферментов: ксантиндегидрогеназы, ксантиноксидазы, сульфитоксидазы и альдегидоксидазы. Ксантиндегидрогеназа катализирует превращение гипоксантина в ксантин, а затем в мочевую кислоту. Этот фермент, наряду с ксантиноксидазой, участвует в метаболизме пурина (образование NADH из NAD +). Сульфитоксидаза, находясь в митохондриях, участвует в метаболизме серосодержащих аминокислот цистеина и метионина и катализирует окисление сульфита в сульфат. Альдегидоксидаза принимает участие в реакциях катаболизма пиримидинов и биотрансформации ксенобиотиков чужеродных для организма человека и животных веществ, порожденных в той или иной степени хозяйственной деятельностью человека и не входящих естественным образом в биотический круговорот. Именно со способностью альдегидоксидазы катализировать окисление в организме канцерогенных ксенобиотиков связывают предполагаемую антираковую активность молибдена.

Лин Ксиан (Lin Xian) местечко в провинции Хонан (

Honan ) на севере Китая было известно как область с наиболее высоким процентом заболеваемости раком пищевода среди местного населения. Проведенные исследования почвы показали низкое содержание в ней молибдена, наличие которого необходимо для нормального функционирования азотфиксирующих бактерий. Дело в том, что восстановление вносимых в почву нитратов осуществляется ими с помощью молибден-зависимого фермента нитратредуктазы. Недостаток молибдена уменьшает активность фермента, которой хватает лишь на то, чтобы восстановить нитрат не до аммиака, а до нитрозаминов, которые обладают, как известно, высокой канцерогенной активностью. Внесение в почву молибденовых удобрений значительно уменьшило процент заболеваемости населения.

Несмотря на то, что молибден является малораспространенным элементом, случаи его дефицита в организме человека редки. Недостаток молибдена вызывает тяжелые заболевания. Наиболее богатые элементом № 42 пищевые продукты: бобовые и злаковые растения, листовые овощи, молоко, фасоль, печень и почки. Рекомендованные Национальной академией наук США дневные нормы потребления молибдена (estimated safe and adequate daily dietary intake, ESSADI) для различных категорий населения приведены ниже.

Юрий Крутяков

ЛИТЕРАТУРА Фигуровский Н.А. Открытие элементов и происхождение их названий. М., Наука, 1970
Рипан И. Четяну. Неорганическая химия . М .« Мир », 1972, т . 2
Популярная библиотека химических элементов . М., Наука, 1983
United States Geological Survey. Mineral Commodity Summaries 19952003 Molybdenum

Название Молибденовая кислота Регистрационный номер CAS 7782-91-4 Молекулярная формула H 2 MoO 4 Молекулярный вес 161.95 InChI InChI=1S/Mo.2H2O.2O/h-2*1H2--/q+2----/p-2 InChIKey VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L SMILES O(=O)(=O)O EINECS 231-970-5

Химические и физические свойства

Плотность 3.1 Точка плавления 300°C Температура хранения Хранить в прохладном, сухом, прохладном месте. Хранить контейнер закрытым, когда он не используется. Растворимость 70 г/л (20°C) в воде. Стабильность Стабилен при нормальных температурах и давлениях. Внешний вид Белый порошок.

Риски, безопасность и условия использования

Указания по безопасности S24/25 Указания по риску R36/37/38

Классификация химических реактивов

Чистый («ч.») Молибденовая кислота Ч. Содержание основного компонента 98% и выше (без примесей). Цвет полосы на упаковке - зелёный. Чистый для анализа («ч.д.а.», «чда») Молибденовая кислота ЧДА. Содержание основного компонента выше или значительно выше 98%. Примеси не превышают допустимого предела для точных аналитических исследований. Цвет полосы на упаковке - синий. Химически чистый («х.ч.», «хч») Молибденовая кислота ХЧ. Содержание основного компонента более 99%. Цвет полосы на упаковке - красный. Особо чистый («осч») Молибденовая кислота ОСЧ. Cодержание примесей в таком незначительном количестве, что они не влияют на основные свойства. Цвет полосы на упаковке - жёлтый.

разл. 115 °C Химические свойства Растворимость в воде 0,12 20 ; 2,3 70 г/100 мл Классификация Рег. номер CAS 7782-91-4 PubChem 82208 SMILES

(=O)(O)O]

Рег. номер EC 231-970-5 Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа) , если не указано иного.

Молибденовая кислота - неорганическое соединение, кислородсодержащая кислота, образованная металлом молибденом с формулой H 2 MoO 4 , бесцветные (белые) кристаллы, слабо растворимые в воде, образует кристаллогидраты .

Получение

Кристаллогидрат образуется при действии разбавленными кислотами на концентрированные растворы молибдатов щелочных металлов:

\mathsf{Na_2MoO_4 + HCl + H_2O \ \xrightarrow{60-70^oC}\ H_2MoO_4\cdot H_2O\downarrow + 2NaCl }

Безводную кислоту получают концентрированием водного раствора H 2 MoO 4 H 2 O при 40-70°С.

Физические свойства

Молибденовая кислота образует бесцветные (белые) кристаллы, слабо растворимые в воде.

Образует кристаллогидраты состава H 2 MoO 4 n H 2 O, где n = 1 и 2.

Химические свойства

Образует соли - молибдаты :

\mathsf{H_2MoO_4 + 2NaOH \ \xrightarrow{}\ Na_2MoO_4 + 2H_2O }

Другие соединения

Известны молибденовые кислоты другого состава:

димолибденовая кислота H 2 Mo 2 O 7 или 2MoO 3 H 2 O
тетрамолибденовая кислота H 2 Mo 4 O 13 или 4MoO 3 H 2 O
мезомолибденовая кислота H 4 MoO 5 или MoO 3 2H 2 O
ортомолибденовая кислота H 6 MoO 6 или MoO 3 3H 2 O

Напишите отзыв о статье "Молибденовая кислота"

Литература

Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. - М .: Советская энциклопедия, 1992. - Т. 3. - 639 с. - ISBN 5-82270-039-8 .
Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. - 3-е изд., испр. - Л. : Химия, 1971. - Т. 2. - 1168 с.
Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. - М .: Мир, 1972. - Т. 2. - 871 с.

Это заготовка статьи о неорганическом веществе . Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Отрывок, характеризующий Молибденовая кислота

Ростов с Ильиным поспешили найти уголок, где бы они, не нарушая скромности Марьи Генриховны, могли бы переменить мокрое платье. Они пошли было за перегородку, чтобы переодеться; но в маленьком чуланчике, наполняя его весь, с одной свечкой на пустом ящике, сидели три офицера, играя в карты, и ни за что не хотели уступить свое место. Марья Генриховна уступила на время свою юбку, чтобы употребить ее вместо занавески, и за этой занавеской Ростов и Ильин с помощью Лаврушки, принесшего вьюки, сняли мокрое и надели сухое платье.
В разломанной печке разложили огонь. Достали доску и, утвердив ее на двух седлах, покрыли попоной, достали самоварчик, погребец и полбутылки рому, и, попросив Марью Генриховну быть хозяйкой, все столпились около нее. Кто предлагал ей чистый носовой платок, чтобы обтирать прелестные ручки, кто под ножки подкладывал ей венгерку, чтобы не было сыро, кто плащом занавешивал окно, чтобы не дуло, кто обмахивал мух с лица ее мужа, чтобы он не проснулся.
– Оставьте его, – говорила Марья Генриховна, робко и счастливо улыбаясь, – он и так спит хорошо после бессонной ночи.
– Нельзя, Марья Генриховна, – отвечал офицер, – надо доктору прислужиться. Все, может быть, и он меня пожалеет, когда ногу или руку резать станет.
Стаканов было только три; вода была такая грязная, что нельзя было решить, когда крепок или некрепок чай, и в самоваре воды было только на шесть стаканов, но тем приятнее было по очереди и старшинству получить свой стакан из пухлых с короткими, не совсем чистыми, ногтями ручек Марьи Генриховны. Все офицеры, казалось, действительно были в этот вечер влюблены в Марью Генриховну. Даже те офицеры, которые играли за перегородкой в карты, скоро бросили игру и перешли к самовару, подчиняясь общему настроению ухаживанья за Марьей Генриховной. Марья Генриховна, видя себя окруженной такой блестящей и учтивой молодежью, сияла счастьем, как ни старалась она скрывать этого и как ни очевидно робела при каждом сонном движении спавшего за ней мужа.
Ложка была только одна, сахару было больше всего, но размешивать его не успевали, и потому было решено, что она будет поочередно мешать сахар каждому. Ростов, получив свой стакан и подлив в него рому, попросил Марью Генриховну размешать.
– Да ведь вы без сахара? – сказала она, все улыбаясь, как будто все, что ни говорила она, и все, что ни говорили другие, было очень смешно и имело еще другое значение.
– Да мне не сахар, мне только, чтоб вы помешали своей ручкой.
Марья Генриховна согласилась и стала искать ложку, которую уже захватил кто то.
– Вы пальчиком, Марья Генриховна, – сказал Ростов, – еще приятнее будет.
– Горячо! – сказала Марья Генриховна, краснея от удовольствия.
Ильин взял ведро с водой и, капнув туда рому, пришел к Марье Генриховне, прося помешать пальчиком.
– Это моя чашка, – говорил он. – Только вложите пальчик, все выпью.
Когда самовар весь выпили, Ростов взял карты и предложил играть в короли с Марьей Генриховной. Кинули жребий, кому составлять партию Марьи Генриховны. Правилами игры, по предложению Ростова, было то, чтобы тот, кто будет королем, имел право поцеловать ручку Марьи Генриховны, а чтобы тот, кто останется прохвостом, шел бы ставить новый самовар для доктора, когда он проснется.
– Ну, а ежели Марья Генриховна будет королем? – спросил Ильин.
– Она и так королева! И приказания ее – закон.
Только что началась игра, как из за Марьи Генриховны вдруг поднялась вспутанная голова доктора. Он давно уже не спал и прислушивался к тому, что говорилось, и, видимо, не находил ничего веселого, смешного или забавного во всем, что говорилось и делалось. Лицо его было грустно и уныло. Он не поздоровался с офицерами, почесался и попросил позволения выйти, так как ему загораживали дорогу. Как только он вышел, все офицеры разразились громким хохотом, а Марья Генриховна до слез покраснела и тем сделалась еще привлекательнее на глаза всех офицеров. Вернувшись со двора, доктор сказал жене (которая перестала уже так счастливо улыбаться и, испуганно ожидая приговора, смотрела на него), что дождь прошел и что надо идти ночевать в кибитку, а то все растащат.
– Да я вестового пошлю… двух! – сказал Ростов. – Полноте, доктор.
– Я сам стану на часы! – сказал Ильин.
– Нет, господа, вы выспались, а я две ночи не спал, – сказал доктор и мрачно сел подле жены, ожидая окончания игры.
Глядя на мрачное лицо доктора, косившегося на свою жену, офицерам стало еще веселей, и многие не могла удерживаться от смеха, которому они поспешно старались приискивать благовидные предлоги. Когда доктор ушел, уведя свою жену, и поместился с нею в кибиточку, офицеры улеглись в корчме, укрывшись мокрыми шинелями; но долго не спали, то переговариваясь, вспоминая испуг доктора и веселье докторши, то выбегая на крыльцо и сообщая о том, что делалось в кибиточке. Несколько раз Ростов, завертываясь с головой, хотел заснуть; но опять чье нибудь замечание развлекало его, опять начинался разговор, и опять раздавался беспричинный, веселый, детский хохот.

В третьем часу еще никто не заснул, как явился вахмистр с приказом выступать к местечку Островне.
Все с тем же говором и хохотом офицеры поспешно стали собираться; опять поставили самовар на грязной воде. Но Ростов, не дождавшись чаю, пошел к эскадрону. Уже светало; дождик перестал, тучи расходились. Было сыро и холодно, особенно в непросохшем платье. Выходя из корчмы, Ростов и Ильин оба в сумерках рассвета заглянули в глянцевитую от дождя кожаную докторскую кибиточку, из под фартука которой торчали ноги доктора и в середине которой виднелся на подушке чепчик докторши и слышалось сонное дыхание.
– Право, она очень мила! – сказал Ростов Ильину, выходившему с ним.

Получение молибденовой кислоты Н. МоО4 или молибдата кальция СаМоО4 Остатки отвалы от выщелачивания раствором NH3 огарков, полученных после обжига богатых молибденовых концентратов, могут содержать до 20 - 25 Мо в составе соединений, не разлагаемых растворами аммиака СаМоО4, MoO2, MoS2. Молибден из остатков от выщелачивания извлекают одним из трех методов 1 спеканием остатков отвалов с содой и последующим выщелачиванием спеков водой 2 выщелачиванием растворами соды в автоклавах 3 обработкой отвалов кислотами.

В первых двух способах молибден переходит в раствор в составе Na2MoО4 СаМоО4 Na2CO3 Na2MoO4 СаСО3 2МоО2 О2 2NaСО3 2Na2MoO4 2CO2 2MoS2 6Na2CO3 9О2 2Na2MoO4 4Na2SO4 6 CO2 Из раствора Na2MoO4 молибден осаждается в составе молибдатов кальция или железа после удаления избытка ионов СО частичной нейтрализацией кислотой NaMoO4 СаС12 СаМоО4 2NaCl 3Na2MoO4 2FeCl3 - Fe2O3 ЗMоО3 6NaCl Получаемые молибдаты кальция и железа III используются в промышленности ферросплавов.

Кроме того, молибдат железа может быть разложен раствором аммиака Fe2O3 ЗMоО3 6NH4OH 3 NH4 3MoO4 2Fe OH 3 Полученный аммиачный раствор после очистки перерабатывают на парамолибдат аммония. При кислотной обработке отвалов используется азотная или соляная кислота.

Молибдаты разлагаются кислотами, выделяя молибденовую кислоту СаМоO4 2HNO3 Н2МоО4 Ca NO3 2 MOS2 и МоО2, оставшиеся в отвалах в результате неполного окисления концентрата при обжиге, окисляются при выщелачивании азотной кислотой, также образуя молибденовую кислоту MоS2 14HNO3 Н2SО4 12NO2 2NO 4H2O При обработке отвалов на холоду соляной кислотой образующаяся молибденовая кислота переходит в раствор. Это удобно при переработке отвалов, содержащих значительное количество соединений вольфрама.

Вольфрамат кальция соляной кислотой на холоду не разлагается. Таким образом можно в принципе частично разделять соединения вольфрама и молибдена. Поэтому солянокислая обработка рациональна, если в отвалах от аммиачного выщелачивания есть соединения вольфрама. Режим и схема спекания отвалов с содой следующие. Смесь отвалов с содой спекают 6 - 9 частями при 700 - 750 С на поду пламенной печи. Спек выщелачивают водой. Пульпу фильтруют и промывают. Из фильтрата осаждают молибдаты железа или кальция молибдат железа осаждается при рН 3,5 - 5 . В осадке получается смесь молибдата и гидроокиси железа. Осадок выщелачивают раствором аммиака.

Полученный раствор молибдата аммония перерабатывают на парамолибдат аммония обычным путем. Хвосты после выщелачивания осадка молибдата железа содержат 1 - 1,5 МоО3 и являются отвальными. Выщелачивают отвалы растворами соды в автоклавах при 180 - 200 С, что соответствует давлению 12 - 15 атмосфер. Автоклавный процесс рационален при низком содержании MoS2 и МоО2 в отвале 20 . 3.4

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Получение молибдена из отходов промышленности

Актуальность темы работа должна способствовать утилизации отходов, вторичная переработке отходов производства молибдена Цель работы определить.. Задачи разработать пути совершенствования обработки молибденсодержащих отвалов.. Объект отходы после переработки молибденовых руд, а также отвалы и шлаки после выделения молибденового ангидрида МоО3..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Литературный обзор
Литературный обзор. Молибден находит широкое применение в современной технике, как в виде чистого металла, так и как компонент сплавов. Большие количества молибдена потребляет металлургия дл

Свойства молибдена и его соединений
Свойства молибдена и его соединений. Рассмотрим основные физические и химические свойства молибдена, что поможет в дальнейшем объяснить его способы переработки и извлечения из руд. 2.1 История откр

Природные соединения молибдена
Природные соединения молибдена. Из 17 известных минералов Мо наиболее существенное промышленное значение до сих пор имеет молибденит MoS2 20 . Из руд, содержащих молибденит, добывают подавляющую ма

С кислородом
С кислородом. Литой и плотно спеченный слиток молибдена при нормальной и несколько повышенной температуре стоек к действию кислорода и воздуха 20 . При нагревании до темно-красного каления поверхно

Экологическое влияние отходов молибденовой промышленности
Экологическое влияние отходов молибденовой промышленности. При переработке молибденовых руд большое количество молибдена теряется на разных этапах переработки сырья. При этом возможно как от

Основы технологии переработки молибденовых руд
Основы технологии переработки молибденовых руд. Основной метод обогащения молибденовых руд - флотация. Наиболее просто обогащаются руды жильных кварц молибденовых месторождений. В результате

Получение парамолибдата аммония NH
Получение парамолибдата аммония NH. Mo7O24 Ч 4H2O Химическую переработку огарков после обжига богатых высококачественных концентратов производят с целью получения чистых соединений молибдена - пара

Возгонка из огарков МоО
Возгонка из огарков МоО. Возгонка и испарение из расплава МоО3 применяются для получения чистого окисла 20, 23 . Возгонка начинается заметно с 800 С, расплав кипит при 1150 С. Способы возгонки и ис

Получение гетерополикислот
Получение гетерополикислот. Тетрамолибдат аммония, или, точнее, полимолибдат, так как состав осадка может отклоняться от формулы NН4 2О 4МоО3 2Н2О, осаждают, нейтрализуя аммиачный раствор кислотой,

Другие методы получения соединений молибдена
Другие методы получения соединений молибдена. По одному из вариантов кислотной обработки отвалы, содержащие помимо соединений молибдена до 5 W, обрабатывают 20 - 30 -ной соляной кислотой при нагрев

Извлечение молибдена из отработанных руд методом экстракции
Извлечение молибдена из отработанных руд методом экстракции. Степень извлечения молибдена из рудного сырья зависит не только от полноты химического вскрытия минерала и перевода молибдена в раствор,