Что такое молибден и какие продукты в нем есть?

Что такое молибден?

Молибден — это незаменимый минерал в нашем организме, подобный железу и магнию.

Он присутствует в почве и переносится в наш рацион, когда мы потребляем продукты растительного происхождения, а также мясо животных, выкормленных на этих растениях.

Существует крайне малое количество данных о конкретном содержании молибдена в тех или иных продуктах, поскольку этот показатель зависит от почвы.

Несмотря на изменчивое количество, самыми богатыми источниками молибдена, как правило, является фасоль, чечевица, крупы и субпродукты, особенно печень и почки. К источникам с меньшей концентрацией минерала относятся прочие продукты животного происхождения, а также фрукты и многие овощи.

Исследования показали, что наш организм с трудом перерабатывает молибден из определенных продуктов, в частности соевых. Однако ученые не считают это проблемой, поскольку существует огромное множество продуктов, богатых этим минералом.

Поскольку организму он необходим в ничтожном количестве, и присутствует в самых разнообразных продуктах, дефицит молибдена — явление крайне редкое. По этой причине людям, как правило, нет необходимости в приеме добавок, за исключением определенных медицинских причин.

Вывод:

Молибден содержится во многих продуктах, таких как бобы, злаки и субпродукты. Нашему организму этот минерал требуется в ничтожно малых количествах, поэтому случаи его дефицита крайне редки.

Как был открыт?

История открытия элемента начинается со второй половины 18 века.

Она написана тремя учеными:

• Шведский химик Карл Шееле получил оксид.
• Француз Пьер Гьельм выделил металл. Но его чистота была символической.
• Получение металла почти без «грязи» – заслуга патриарха европейских химиков шведа Йенса Берцелиуса. Случилось это на заре 19 века.

Через столетие началась эпоха расцвета металла.

Молибденовая сталь выплавлялась тоннами для нужд армий, воевавших на фронтах Первой мировой войны.

Позже разработали технологию получения металла методом порошковой металлургии.

У названия элемента древнегреческое происхождение: μόλυβδος означает «свинец».

Путаницу породил молибденит. Его получили первым, но блеском вещество копировало свинец.

По той же причине до 18 века молибденом именовали графит.

Основные сведения

Молибден (Mo) (Molybdenum) — химический элемент с атомным номером 42 в периодической системе, ковкий переходный металл серо-стального цвета в компактном состоянии и черно-серого — в диспергированном. Плотность 10,2 г/см3, tпл. = 2620°С, tкип. = 4630°С. Содержание в земной коре 3·10-4% по массе. В свободном виде молибден не встречается. Известно около 20 минералов. Важнейшие из них: молибденит МоS2, повеллит СаМоО4, молибдит Fe(MoO4)3·nH2O и вульфенит PbMoO4.

История открытия

Молибден был открыт в 1778 году шведским химиком Карлом Шееле — получен оксид МоО3. В 1782 г. П. Гьельм впервые получил Mo в металлическом состоянии, но загрязненный углеродом и карбидом молибдена. Чистый металл в 1817 году был получен шведским химиком Й. Берцелиусом.
Первые попытки использования молибдена в металлургии стали относятся к концу прошлого столетия. Его промышленное производство началось в 1909-1910 гг., когда были обнаружены особые свойства орудийных и броневых сталей, легированных этим металлом, а также была разработана технология получения компактных тугоплавких металлов методом порошковой металлургии.

Физические свойства

Использование молибдена зависит от его свойств и характеристик. Присущие физические свойства молибдена приведены ниже:

• тип металла — высокотемпературная плавка;
• молибденовый цвет – свинцовый;
• плотность молибдена — 10,2 г/cм3;
• плавление при температуре — 2615°С;
• закипание при температуре — 4700°С;
• проводимость тепла — 143 Вт/(м·К);
• тепловая емкость — 0,27 кдЖ/(кгК);
• энергия для плавления — 28000 Дж/моль;
• энергия для испарения — 590000 Дж/моль;
• линейное расширение, коэффициент — 6·10-6;
• электрическое сопротивление — 5,70 мкОм·см;
• расчетный объем — 9,4 см3/моль;
• усилие сдвига — 122·10·6 Па;
• твердость — 125 НВ;
• магнитная проницаемость -90·10-6.

Точению данный металл подвергается не часто, но обработка ведется стандартизованным инструментом.

Химические свойства

Молибден, химические свойства которого приведены ниже, имеет следующие характеристики:

• радиус валентности — 130·10-12 м;
• ионный радиус — (+6e) 62 (+4e) 70·10-12 м;
• электрическая отрицательность — 2,15;
• потенциал электрический – 0;
• валентности при окислении — 2-3-4-5-6
• валентность молибдена – 6;
• температура начала окисления — 400°С;
• окисление до МоО3 при температуре — 600°С и выше;
• реакция с водородом – нейтральная;
• температура реакции с хлором – 250°С;
• температура реакции с фтором – комнатная;
• температура реакции с серой – 440°С;
• температура реакции с азотом — 1500°С.

С кислородом элемент образует два основных оксида:

• МоО3 – кристаллическая форма белого цвета
• МоО2 – серебристого цвета.

Свойства растворимости молибдена в химических растворах: растворим в щелочах и кислотах при нагревании. Это способствует получению различных соединений или его очищению.

Марки молибдена и его сплавов

Сплавы молибдена чаше применяются в промышленности, чем чистый металл. Среди них выделяются:

• металл с чистотой 99,96%, который используется для производства электронных устройств, маркируется МЧ;
• металл, получаемый плавкой под вакуумом, маркируется молибден МЧВП;
• для производства проволоки, используемой в источниках света, применяется металл под маркой МРН, где его содержание равно 99,92%;
• при введении присадки, кремниевая щелочь, молибден маркируется МК;
• в Мо вводится цирконий (Zr) или титан (Ti) – марка ЦМ;
• при введении рения – МР;
• вольфрам с Мо – МВ.

Сплавы, содержащие молибден

Качество молибденовых сплавов зависит от процентной доли добавленного вещества, способности примесей и основного металла взаимодействовать, а также обуславливается технологией процесса легирования.

Некоторых известные сплавы, например, вольфрам-молибден имеют неоднозначную оценку экспертов. Поскольку вольфрам хоть и способствует повышению жаропрочности материала, привносит существенные изменения в деформируемость металла. Подобные оказии случаются и с другими элементами, которыми пробовали легировать молибден.

Наиболее удачные попытки создания жаропрочных и хорошо деформируемых сплавов связаны с редко встречающимся и трудно добываемым рением. Существенные ограничения по доступа к веществу вынудили отказаться от такого типа легирования.

Однако сплавы, повышающие температурный порог использования молибдена, все же существуют и при этом не только сохраняют, но даже улучшают его пластичность. Это титан, ниобий, цирконий и гафний. Регулируя процентное соотношение перечисленных элементов, производят сплавы, способные работать при следующих высокотемпературных режимах:

• 1100 – 1800 0С. Легируют 0,1 – 1,5% указанными ранее элементами, а также 0,01 – 0,10% углерода;

• 1500 – 2000 0С. Добавляют до 50% массы Re и W с незначительным внедрением (до 0,1%) С, В, Al, Ni, Cu. Это позволяет избегать появления трещин в процессе легирования. Из таких сплавов изготавливают прутки, листы, проволоку.

Плюсы и минусы металла

Свойства молибдена диктуют его хорошие и плохие стороны.

Применение: от лампочки до ракеты

• Большую часть продукции из молибдена потребляет радиоэлектроника.
• Увеличивается использование металла в ракетной технике: для обшивки спускаемых ракет и капсул, в соплах ракетных двигателей, в ракетах на твердом топливе.
• Молибденовую проволоку используют для производства термопар, ламп накаливания, нагревателей высокотемпературных электропечей.
• Молибденовые ленты и проволока востребованы в светотехнической промышленности, из них делают электроды для плавки стекла.
• Распространено применение молибдена и его сплавов в атомной энергетике, в производстве трубопроводов охлаждения, оболочек тепловыделяющих сборок.
• Больше 2/3 произведенного металла используют в металлургии, как легирующую добавку к стали.
• Сульфид молибдена — отличная высокотемпературная смазка для деталей, им покрывают пули, его используют при производстве керамических изделий как добавку в глину (для получения синего или красного цветов).

Обработка металла давлением проще, чем аналогичная обработка вольфрама.

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/м3. 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 + 2H2O = MoO2 + 2H2

2Mo + 3O2 = 2MoO3.

Молибден сгорает в атмосфере фтора уже при 50–60° С, реакции с другими галогенами протекают при более высоких температурах:

Mo + 3F2 = MoF6

2Mo + 5Cl2 = 2MoCl5.

Разбавленные и концентрированные минеральные кислоты при нагревании растворяют молибден, но концентрированная HNO3 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 MoO3 с водородом:

MoO3 + 3H2 = Mo + 3H2O.

Процесс проходит в две или три стадии. Сначала молибденовый ангидрид восстанавливается до MoO2, 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 1000–1100° 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 1100–1300° 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.

Нахождение в природе

Молибден в свободном виде в природе не распространён. Имеется в виде нескольких десятков известных минералов в земной коре, морской и речной воде, в нефти, углях, мизерное количество в воздухе. Основные месторождения молибдена находятся на территории США, Мексики, Чили, Канаде, России и Армении.

Физиологическая роль молибдена в организме

Из 15 известных в настоящее время молибденсодержащих ферментов наиболее существенное значение в патологии человека имеют ксантиноксидаза и сульфитоксидаза. Ксантиноксидаза катализирует окисление ксантина, гипоксантина и альдегидов с поглощением кислорода и образованием соответственно мочевой кислоты, ксантина и карбоновых кислот, а также активных свободнорадикальных форм кислорода. Ксантиноксидаза является важным ферментом обмена пуринов: она катализирует реакцию, завершающую образование мочевой кислоты в организме человека. При генетическом дефекте ксантиоксидазы и нарушении реабсорбции ксантина в почечных канальцах возникает ксантинурия, характеризующаяся выделением с мочой большого количества ксантина и тенденцией к образованию ксантиновых камней. При этом содержание мочевой кислоты в сыворотке крови и суточном количестве мочи резко снижается.

Сульфитоксидаза превращает сульфит в сульфат и отличается строгой специфичностью к своему субстрату. Фермент присутствует преимущественно в печени, где он локализуется в межмембранном пространстве митохондрий. Генетический дефект сульфитоксидазы у человека проявляется выраженными аномалиями мозга, умственной отсталостью, эктопией хрусталика и повышенным выделением с мочой сульфитов, сульфоцистеина и тиосульфата при заметном снижении количества сульфатов. Молекулярная основа этой патологии не известна. Предполагается, что она наступает либо в связи с накоплением токсических количеств сульфитов в одном из критических органов, либо из-за отсутствия сульфата, необходимого для образования сульфолипидов и белков. Тяжелые патофизиологические нарушения при этом дефекте свидетельствуют о незаменимости молибдена для организма человека.

Ксантиоксидаза, альдегидоксидаза, пурингидроксилаза и пиридоксальоксидаза объединяются под названием «молибденовые гидроксилазы», поскольку они катализируют гидроксилирование субстратов за счет молекулы воды.

«На страже здоровья» или биологическая роль молибдена

Физиологическое значение микроэлемента для человека впервые засвидетельствовано в 1953 году после открытия влияния соединения на активность фермента ксантиноксидазы, отвечающего за обмен пуринов в организме.

Функции молибдена.

1. Улучшает накопление азота, усиливает синтез аминокислот.
2. Входит в состав ферментов, которые регулируют обмен мочевой кислоты, тем самым предотвращая развитие подагры. Ксантиноксидаза ускоряет трансформацию гипоксантина в ксантины, сульфитоксидаза – сульфита в сульфат, альдегидоксидаза окисляет, нейтрализует птеридины, пурины, пиримидины.
3. Выводит из организма токсические вещества, которые поступают в результате употребления алкогольных напитков, курения, вдыхания вредных паров на промышленных предприятиях.
4. Участвует в работе поджелудочной железы, регуляции репродуктивной функции (останавливает развитие импотенции), процессах дыхания, выработки гемоглобина, синтеза аскорбиновой кислоты.
5. Защищает организм от воспалительных реакций.
6. Оказывает антиоксидантное действие (тормозит процесс окисления клеток).
7. Предотвращает появление и прогрессирование злокачественных опухолей.
8. Препятствует развитию дисбактериоза, анемии, кариеса.
9. Улучшает усвоение железа организмом.
10. Увеличивает фагоцитарную активность лейкоцитов крови.
11. Стимулирует рост, что особенно важно для детей и подростков.

Помните, прием вольфрама, свинца и натрия снижают усвояемость молибдена, при этом сульфат меди усиливает выведение соединения с желчью. Дефицит меди и железа, наоборот, увеличивает уровень микроэлемента в организме.

Нехватка молибдена и как с ней бороться

Дефицит молибдена – редкое явление, которое может развиться вследствие:

• длительного внутривенного питания у больных с нарушениями работы ЖКТ или находящихся в реанимации;
• жесткой несбалансированной вегетарианской диеты;
• нарушения нормального всасывания из кишечника;
• подверженности стрессовым ситуациям, когда возникает повышенная потребность организма в сульфитоксидазе;
• избыточного содержания вольфрама в организме.

Симптомы нехватки минерала в организме:

• повышенная возбудимость, нервозность;
• увеличение частоты сердечных сокращений (тахикардия);
• снижение активности ферментов, в состав которых входит молибден;
• снижение остроты зрения, неспособность видеть предметы при сумеречном освещении.

Последствия недостаточности соединения:

• нарушение нормального развития головного мозга, метаболизма цистеина, обмена азотистых оснований;
• повышение риска развития рака пищевода;
• умственная отсталость;
• уменьшение экскреции неорганических сульфатов, мочевой кислоты;
• ухудшение зрения;
• неадекватное выведение неорганических сульфатных веществ;
• торможение катаболизма метионина;
• образование ксантиновых камней в почках;
• чрезмерное накопление меди, что может привести к интоксикации организма;
• снижение скорости роста, расщепления целлюлозы.

Симптомы и последствия дефицита могут быть устранены после добавления молибдена в ежедневный рацион. Рекомендуется сделать упор на следующие продукты, богатые данным микроэлементом: бобовые, листовые овощи, печень, почки, мозги крупного рогатого скота, молочные изделия.

Хронический дефицит молибдена восполняют за счет употребления БАДов, лекарственных препаратов. К ним относят следующие витаминно-минеральные комплексы, содержащие элемент: «Stay Healthy», «Центури 2000», «Vitrum», «МультиМакс», «Геримакс Энерджи», «Центрум», «Алфавит», «Дуовит» и радиоактивный изотоп «Молибден-99», предназначенный для проведения диагностических процедур, лечения онкологических заболеваний.

Оценку содержания минерала в организме проводят по итогам исследования волос и крови. В норме уровень молибдена в прядях находится в диапазоне от 0,02 до 2 мкг на грамм, в кровяном русле – 0,3 – 1,2 мкг на литр. При недостаточном поступлении концентрация соединения в моче, плазме и волосах уменьшается. Помимо этого, падает активность ксантиноксидазы эритроцитов, уровень церулоплазмина в сыворотке крови, меди в урине.

Продукты питания богатые молибденом

Главными поставщиками молибдена в организм человека являются зелёные листовые овощи (салат, шпинат, капуста, щавель), злаки, крупы (овсянка, пшено, гречка, ячневая) и бобовые (горох, фасоль, кукуруза, чечевица). Присутствует молибден в говяжьей печени, индейке, рыбе, моркови, орехах и ягодах.

Какая ежедневная потребность в молибдене?

Так сколько нам нужно?

Трудно измерить в организме, так как уровни в крови и моче не отражают состояние. Таким образом, данные, полученные в результате контролируемых исследований, были использованы для оценки требований.

в целом молибден их потребности определяются следующим образом:

дети

• 1-3 года: 17 мкг / день
• 4-8 года: 22 мкг / день
• 9-13 года: 34 мкг / день
• 14-18 года: 43 мкг / день

Взрослые

• Всем взрослым старше 19 лет: 45 мкг в день.
• Беременные или кормящие женщины: 50 мкг в день.

«Мужской» микроэлемент — молибден

Молибден — микроэлемент, в организме он входит в состав ряда ферментов, участвует в усвоении азота, укрепляет зубную эмаль и… предупреждает импотенцию, а значит, крайне важен для мужского здоровья.

Название происходит от греческого «молибдос» — свинец, Оно дано из-за внешнего сходства молибденита, минерала из которого впервые удалось выделить оксид молибдена, со свинцовым блеском. Вплоть до XVIII в. молибденит не отличали от графита и свинцового блеска, эти минералы носили общее название «молибден».

В организме взрослого человека содержится всего около 9 мг молибдена. Его основная часть концентрируется в костной ткани, печени, почках, головном мозге, поджелудочной и щитовидной железах и надпочечниках. В организм поступает в основном из пищи и некоторая часть из воздуха в процессе дыхания.

Вольфрам, свинец и натрий вызывают дефицит молибдена в организме. А дефицит железа и меди способствует увеличению концентрации молибдена в организме.

Последствия передозировки

Чрезмерное поступление молибдена в организм (более 2000 мкг в день) проявляется подагрой, неврологическими сбоями, судорогами, сыпью, головокружением, воспалением слизистых, потерей веса, симптоматикой, характерной для отравлений.

Избыток описываемого минерала в организме нередко наблюдается у работников литейной промышленности, у жителей регионов с развитой металлургией.

Ваша оценка?

Петр Иваныч

Возможно этот человек ответит на ваши вопросы

Задать вопрос