مولیبدن، عنصر فلز واسطه شماره 42 در جدول تناوبی، به دلیل خواص شیمیایی منحصر به فرد و طیف گسترده ای از کاربردها، توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده است. نماد شیمیایی آن Mo است و درخشندگی فلزی نقرهای-سفید و سخت و بادوام دارد. مولیبدن در دمای اتاق پایدار است، در برابر هوا نفوذ ناپذیر است و از نظر شیمیایی با اسیدهای کلریدریک یا هیدروفلوئوریک غیر واکنشی است. این امر آن را در زمینه های متعدد ضروری می کند.
مولیبدن، عنصر فلز واسطه شماره 42 در جدول تناوبی، در درجه اول به عنوان مولیبدنیت معدنی طبیعی (MoS2) وجود دارد. این کانی نرم و سیاه رنگ از زمان های قدیم شناخته شده است، اما شباهت آن به کانی هایی مانند سرب، گالن و گرافیت تشخیص دقیق آن را دشوار کرده است. در زبان یونانی «مولیبدوس» به معنای سرب است و تا اواخر قرن هجدهم، این دو فلز حتی در بازار اروپا در کنار هم به عنوان سنگ معدن مولیبدن فروخته می شدند.
در سال 1779، Scheele به طور تجربی نشان داد که سرب یا گرافیت و مولیبدن مواد مجزایی هستند. او مشاهده کرد که اسید نیتریک هیچ واکنشی با گرافیت نداشت، اما با سنگ معدن مولیبدن واکنش داد و پودر سفیدی تولید کرد. علاوه بر این، هنگامی که اسید نیتریک و یک محلول قلیایی جوشانده شدند و متبلور شدند، نمک رسوب کرد. Scheele نتیجه گرفت که این پودر سفید در واقع یک اکسید فلزی، اکسید مولیبدن است. او سعی کرد این اکسید را با زغال چوب مخلوط کرده و آن را در دمای بالا گرم کند و با موفقیت مولیبدن خام تولید کند. او همچنین کشف کرد که گرم کردن مولیبدن با گوگرد حتی مولیبدن خالص تری تولید می کند.
در سال 1782، المو معدنچی سوئدی روش جدیدی را برای استخراج مولیبدن امتحان کرد. او زغال چوب، اسید مولیبدیک و روغن بزرک را مخلوط کرد تا با موفقیت مولیبدن فلزی را از سنگ معدن مولیبدن جدا کند. او آن را مولیبدن با نماد Mo نامید. این کشف توسط شیمیدان مشهور سوئدی برزلیوس، که نه تنها عناصری مانند سریم، سلنیوم، سیلیکون، تانتالیم و توریم را کشف کرد، بلکه تحقیقات عمیقی در مورد خواص مولیبدن انجام داد، شناسایی شد.
هنگامی که فلز مولیبدن در هوا می سوزد، درخشش طلایی از خود ساطع می کند و یون های مولیبدن در حالت های مختلف اکسیداسیون رنگ های متفاوتی از خود نشان می دهند. پس از 100 سال اکتشاف، تا سال 1893 بود که ماوسون مخلوطی از کربن و تری اکسید مولیبدن را در یک کوره الکتریکی ذوب کرد و اولین فلز ریخته گری شده با محتوای مولیبدن 92 تا 96 درصد را تولید کرد.
اگرچه مولیبدن بیش از 200 سال پیش کشف شد، توسعه و استفاده در مقیاس وسیع از این قرن، به ویژه در دهههای اخیر آغاز شد. مولیبدن و آلیاژهای آن به دلیل استحکام بالا، ضریب انبساط حرارتی کم، هدایت حرارتی و الکتریکی عالی و مقاومت در برابر خوردگی و سایش، کاربرد گستردهای در زمینههای متعدد پیدا کردهاند.
مولیبدن در درجه اول در فولاد آلیاژی، فولاد ضد زنگ، فولاد ابزار و چدن استفاده می شود، جایی که تقاضا برای مولیبدن زیاد است. افزودن مولیبدن به طور قابل توجهی مقاومت به خوردگی فولاد ضد زنگ را بهبود می بخشد، در حالی که افزودن مولیبدن به چدن نیز استحکام و مقاومت در برابر سایش را افزایش می دهد. علاوه بر این، سوپرآلیاژهای مبتنی بر نیکل{2}} که حاوی 18 درصد مولیبدن هستند، کاربردهای مهمی در صنعت هوافضا دارند. نقطه ذوب بالا، چگالی کم و ضریب انبساط حرارتی کم آنها را برای تولید اجزای مختلف با دمای بالا ایده آل می کند.
مولیبدن به طور گسترده در الکترونیک، از جمله در دستگاه های الکترونیکی مانند لوله های الکترونی، ترانزیستورها و یکسو کننده ها استفاده می شود. سیم مولیبدن خالص همچنین کاربردهای مهمی در کورههای با دمای بالا، ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM) و برش سیم دارد. مولیبدن همچنین در ساخت تجهیزات رادیویی و اشعه ایکس و همچنین در سایر صنایع آلیاژی و شیمیایی استفاده می شود.
افزودن مولیبدن به فولادهای آلیاژی می تواند محدودیت الاستیک، مقاومت در برابر خوردگی و خواص مغناطیسی دائمی آنها را افزایش دهد. اکسید مولیبدن و مولیبدات ها نقش مهمی به عنوان کاتالیزور در صنایع شیمیایی و نفت دارند. علاوه بر این، دی سولفید مولیبدن یک روان کننده مهم در صنایع هوافضا و ماشین آلات است. مقاومت منحصر به فرد آن در برابر گوگرد، آن را قادر می سازد تا هیدروژنه شدن مونوکسید کربن به الکل ها را تحت شرایط خاصی کاتالیز کند.
کاربرد مولیبدن به طور مداوم در حال گسترش است و اکنون طیف گسترده ای از بخش ها از جمله انرژی هسته ای و انرژی های جدید را در بر می گیرد. مولیبدن همچنین یک عنصر کمیاب ضروری برای رشد گیاه است و برای بقای گیاه بسیار مهم است. در کشاورزی، مولیبدن به طور گسترده در کودهای عناصر کمیاب برای تامین مواد مغذی ضروری برای گیاهان استفاده می شود.
مولیبدن، عنصری که در صنعت و کشاورزی نقش حیاتی دارد، در بدن انسان نیز نقش دارد. مقدار کل مولیبدن در بدن یک بزرگسال تقریباً 9 میلی گرم است و کبد و کلیه اندام هایی هستند که بیشترین غلظت مولیبدن را دارند. شایان ذکر است که Mo-99، ایزوتوپ رادیواکتیو مولیبدن، در بیمارستان ها برای تهیه تکنسیوم-99 استفاده می شود. تکنتیوم-99، یک ایزوتوپ رادیواکتیو قدرتمند، اغلب برای تصویربرداری از اندام های داخلی استفاده می شود. در طول تصویربرداری، Mo-99 به طور معمول توسط پودر اکسید آلومینیوم جذب شده و در یک ظرف نسبتا کوچک ذخیره می شود. همانطور که Mo-99 تجزیه می شود، به تکنسیوم-99 تبدیل می شود که سپس برای تشخیص پزشکی استفاده می شود.
کشف مولیبدن به قرن چهاردهم برمی گردد، زمانی که برای اولین بار در ساخت شمشیرهای سامورایی ژاپنی یافت شد و کاربردهای نظامی آن را آغاز کرد. در سال 1891، شرکت فرانسوی اسنایدر با استفاده از مولیبدن به عنوان یک عنصر آلیاژی برای تولید روکش زره حاوی مولیبدن، نوآوری کرد و از چگالی کمتر آن (تنها نیمی از تنگستن) استفاده کرد. این کشف منجر به این شد که مولیبدن به تدریج جایگزین تنگستن در بسیاری از آلیاژهای فولادی شود. با شروع جنگ جهانی اول، عرضه فروتنگستن کمیاب شد و تقاضا برای تنگستن به طرز چشمگیری افزایش یافت، که باعث افزایش بیشتر استفاده از مولیبدن در فولادهای مقاوم-سختی و ضربه{6} بالا شد. با توجه به اهمیت روزافزون مولیبدن در ارتش، دولت های سراسر جهان شروع به در نظر گرفتن آن به عنوان یک فلز استراتژیک کردند. در اوایل قرن بیستم، کاربردهای مولیبدن گسترش یافت و شامل ساخت توپخانه موشکی{10}مقاوم در دمای بالا و توسعه مواد پیشرفته مانند تنگستن و آلیاژهای مولیبدن شد. مولیبدن همچنین به طور گسترده در اجزای{12}}کیفیت بالا برای کشتیهای جنگی، موشکها و تجهیزات پیشرفته{13} استفاده شد.
آلیاژهای مولیبدن، آلیاژهای غیرآهنی متشکل از مولیبدن همراه با عناصر دیگر، دارای اجزای کلیدی از جمله تیتانیوم، زیرکونیوم، هافنیوم، تنگستن و عناصر خاکی کمیاب هستند. این آلیاژها رسانایی حرارتی عالی، هدایت الکتریکی خوب و انبساط حرارتی کم را ارائه می دهند. آنها در دماهای بالا، از 1100 تا 1650 درجه، استحکام فوقالعادهای را نشان میدهند و خواص پردازشی برتر را در مقایسه با تنگستن ارائه میدهند. در نتیجه، آلیاژهای مولیبدن به طور گسترده در طیف وسیعی از کاربردها، از جمله ساخت شبکهها و آندها برای لولههای الکترونی، مواد پشتیبانی کننده برای منابع نور الکتریکی، قالبهای ریختهگری و اکستروژن، و ساخت اجزای کلیدی فضاپیما استفاده میشوند.
با این حال، با پایان جنگ جهانی اول، تقاضا برای مولیبدن به شدت کاهش یافت. برای مقابله با این چالش، صنعت نیاز فوری به بررسی برنامه های کاربردی جدید داشت. خوشبختانه، فولاد آلیاژی کم{2}}مولیبدن جدید در صنعت خودرو مقبولیت یافت و دوران جدیدی را در تحقیق و توسعه مولیبدن در زمینه هایی مانند فولاد رقم زد. در اواخر دهه 1930، مولیبدن به طور گسترده ای به عنوان یک ماده خام در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفت و پشتیبانی قوی برای گسترش بازار فولادهای ابزار حاوی مولیبدن{5}} فراهم کرد. تلاشهای بازسازی پس از جنگ جهانی دوم، تحقیقات و توسعه بازار در کاربردهای صنعتی مولیبدن را بیشتر ارتقا داد.
تا به امروز، فولاد آلیاژی، فولاد ضد زنگ، فولاد ابزار و چدن کاربردهای اصلی مولیبدن باقی مانده اند. با این وجود، با پیشرفت های تکنولوژیکی و توسعه صنعتی، ما بر این باوریم که کاربردهای مولیبدن همچنان در حال گسترش است و به پیشرفت جامعه بشری کمک می کند.
مولیبدن، یک عنصر کلیدی، عمدتاً در گرانیت در پوسته زمین یافت می شود. ذخایر معدنی آن نسبتاً ساده است و عمدتاً از سنگ معدن سولفید تشکیل شده است. با توجه به نقش اساسی آن در تسلیحات نظامی، کشورهای بزرگ جهان آن را به عنوان یک ذخیره استراتژیک معدنی معرفی کرده اند. ذخایر معدنی استراتژیک برای تضمین امنیت ملی و ذخیره منابع معدنی نسبتاً کمیاب در کشور من در نظر گرفته شده است. در حال حاضر ده کشور در سراسر جهان سیستم های جامع ذخایر استراتژیک معدنی ایجاد کرده اند. کشور من دارای ذخایر فراوان مولیبدن است که در مجموع 8.6 میلیون تن (بر حسب مولیبدن اندازه گیری می شود) که ذخایر صنعتی تقریباً 3.5 میلیون تن را تشکیل می دهد و بطور محکم در رتبه دوم جهانی قرار دارد. این منابع نه تنها بزرگ و به طور گسترده توزیع شده اند، بلکه دارای ذخایر بزرگ-و توده های معدنی کم عمق و به راحتی قابل دسترسی هستند که بر بازار جهانی مولیبدن تأثیر عمیقی می گذارند. آمریکای شمالی همچنین دارای منابع فراوان مولیبدن است. شایان ذکر است که کنترل منابع مولیبدن در کشور من نسبت به خاک های کمیاب پیشرفته تر است. وزارت منابع طبیعی در حال حاضر در حال برنامه ریزی برای تعیین مولیبدن به عنوان یک ماده معدنی حفاظت شده، اجرای مدیریت کل سهمیه معدن و انتشار اهداف سهمیه معدن مربوطه است. این حرکت نشان میدهد که مولیبدن به یک ماده معدنی خاص تبدیل میشود و به طلا، تنگستن، قلع، آنتیموان و خاکهای کمیاب میپیوندد تا حفاظت و مدیریت ویژهای از دولت دریافت کند.
