Химические элементы

Как отмечалось ранее, молибден — очень нужный промышленности металл. Этот факт можно объяснить тем, что молибден сочетает в себе высочайшую прочность и хорошую тугоплавкость. Этим металлом легируют стали, улучшая их вязкость, прокаливаемость, коррозийную стойкость и другие важные показатели, поэтому из этих сплавов изготавливают подчас самые «ответственные» части различных механизмов. Например, каркасы сверхзвуковых самолетов, головные части ракет состоят из сплавов, содержащих молибден и ниобий. Интерес представляет исторический факт, что немецкая 420-мм мортира «Большая Берта» времен Первой мировой войны была изготовлена из сплава, содержащего молибден, если же в состав сплава не входил этот металл, то сталь плавилась при выстреле из-за очень высокой температуры.

Науке известно по меньшей мере пятьдесят ферментов на основе молибдена, встречающихся в животных и растениях. Нитрогеназа — катализатор преобразования атмосферного азота в аммоний NH₄⁺ в растениях, содержит в своем составе молибден.

Вольфрам. По полю танки грохотали

На очереди еще один очень суровый металл, который применялся во время II Мировой войны по всему миру. Более того, этому металлу принадлежит рекорд тугоплавкости. Встречайте, вольфрам!

Во время II Мировой войны крупнейшим европейским поставщиком вольфрама являлась Португалия, поэтому на нее оказывали давление обе противоборствующие стороны: СССР и фашистская Германия. Этот металл был прекрасен для производства противовесов в артиллерийских снарядах, пулях. Правда говоря, с помощью этого металла не только убивали, но и защищали солдат: из него изготавливали танковую броню, важнейшие части самолетов и двигателей.

Известен вольфрам, а точнее его минералы, с XIV века. Важнейшими минералами вольфрама являются уже известный читатетлю Шеелит CaWO₄ и вольфрамит состава (Fe,Mn)WO₄. Самородный вольфрам пока не обнаружен, да и не будет, скорее всего.

Помимо феноменальных заслуг в военном деле, вольфрам очень важен и в быту. Большинство лампочек накаливания имеет нить накаливания, сделанную из этого металла. На то есть причина — тугоплавкость. Металл плавится при температуре в 3422 °C, а также высокая пластичность. Из 1 килограмма вольфрама можно сделать 23 тысячи лампочек!

Особого внимания заслуживают сплавы на основе этого металла. Они могут быть жаропрочными, химическими стойкими, твердыми — почти на любой вкус. А объясняется это тем, что вольфрам образует сплавы почти со всеми металлами. Карбид вольфрама WC отличается высочайшей износоустойчивостью и твердостью. Его используют в горнодобывающей промышленности, машиностроении. И нет, туалеты из него не делают.

Подгруппа марганца (VIIБ)

Обсудив титанов промышленности, можно перейти к подгруппе, в которой находятся 2 металла, которые чрезвычайно важны для медицины. Впрочем, обо всем по порядку. В подгруппу марганца входят: марганец, технеций и рений. В соединениях рений и технеций проявляют степень окисления +7, в то время как для марганца характерны +2, +4, +6 и +7.

Эти металлы достаточно тугоплавки, обладают серебристо-белым цветом, устойчивы к окислению кислородом воздуха.

Марганец. Еще один в коллекции

Карл Шееле в 1774 году выступил в Стокгольмской академии наук с докладом «Относительно марганца и его свойств». В ходе своего выступления ученый поведал об открытии двух новых элементов: марганца и бария. Однако выделил марганец в чистом виде Иоганн Ган, прокалив измельченный очищенный пиролюзит с углем. Стоит подчеркнуть, что провел он этот опыт по просьбе своего коллеги К. Шееле. Мы назвали эту часть главы про переходные металлы «Еще один в коллекции» потому, что Шееле открыл не только марганец, но и хлор.

Марганца в земной коре примерно в 2,6 раз больше по массе, чем хрома, то есть он составляет примерно 9×10^-2 % массы земной коры. Встречается же преимущественно в составе минерала пиролюзита, исследованием которого занимались Шееле и Ган.

Сталь Гадфилда — сплав, в состав которой входит только железо, углерод и марганец, обладает чрезвычайной износостойкостью. Это обусловило области ее применения: дробилки, бульдозеры, экскаваторы, землеройные и камнедробительные установки. Интересно, что она настолько прочна, что не поддается обработке, поэтому все детали приходится отливать сразу. Но этот факт также накладывает определенные трудности при производстве таких деталей.

Из соединений марганца нашли свое место в первую очередь перманганат калия KMnO₄ и диоксид марганца MnO₂. Первый известен нам, как мощнейший антисептик. Это свойство можно объяснить тем, что марганец в составе этого соединения проявляет свою максимальную степень окисления +7, являясь хорошим окислителем. Это же свойство обеспечило перманганату одну из ведущих позиций среди окислителей как в лаборатории, так и на производствах. Диоксид марганца в свою очередь используется в гальванических элементах.