Вольфрам в каких продуктах
Молибден – минерал, который присутствует в сером веществе головного мозга, зонах вкуса, обоняния, зрения и всех тканях, органах человеческого организма.
Название элемента в переводе с греческого означает «свинец». Это связано с тем, что молибден долгое время путали с данным металлом.
Соединение добывают из молибденита – минерала, который по внешнему виду похож на графит, имеет характерный свинцовый блеск. Интересно, что только в конце XVIII века ученому из Швеции К. Шееле после обработки молибденовой руды концентрированной азотной кислотой удалось установить, что получаемый металл это абсолютно другое вещество. В ходе реакции образовалась масса белого цвета, которую шведский химик прокалил и получил новый химический элемент.
В чистом виде молибден открыт в 1817 году шведским химиком Й. Берцелиусом путем восстановления оксида водородом. В природе минерал без примесей не встречается.
Характеристика
Очищенный молибден – мягкий металл серебристого цвета с легким блеском. В человеческом организме присутствует не сам микроэлемент, а его соединения, которые при взаимодействии с серой всасываются в кровь и разносятся к тканям и органам. Наибольшее количество молибдена сосредоточено в печени, почках, щитовидной железе, мозге. В составе ферментов, он действует как кофактор, способствуя детоксикации организма. Помимо этого, элемент нужен для нормальной работы нервной системы, активирует обмен серосодержащих аминокислот, удерживает фтор в костях, укрепляет эмаль зубов, оберегает ее от разрушения.
В теле человека содержится девять миллиграмм молибдена. Суточная потребность в соединении для взрослых людей варьируется в пределах от 75 до 250 микрограмм, для лиц, достигших 75 лет его потребление нужно уменьшить до 200 микрограмм.
Показания к приему молибдена сверх суточной нормы: тахикардия, мужское бесплодие, новообразования в головном мозге, кариес, импотенция, нарушение зрения.
Молибден из продуктов питания легко абсорбируется в желудке и тонкой кишке в форме растворимых комплексов. Уровень всасывания соединения, поступающего с пищей, достигает 80%. После попадания в организм, микроэлемент связывается с белками (в частности, с альбумином), затем транспортируется к тканям, клеткам всех органов.
В крови минерал распределяется в равных пропорциях между плазмой, форменными элементами. Экскреция растворимых соединений молибдена происходит с мочой, калом, желчью.
«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.
- Улучшает накопление азота, усиливает синтез аминокислот.
- Входит в состав ферментов, которые регулируют обмен мочевой кислоты, тем самым профилактируя развитие подагры. Ксантиноксидаза ускоряет трансформацию гипоксантина в ксантины, сульфитоксидаза – сульфита в сульфат, альдегидоксидаза окисляет, нейтрализует птеридины, пурины, пиримидины.
- Выводит из организма токсические вещества, которые поступают в результате принятия алкогольных напитков, курения, вдыхания вредных паров на промышленных предприятиях.
- Участвует в работе поджелудочной железы, регуляции репродуктивной функции (останавливает развитие импотенции), процессах дыхания, выработки гемоглобина, синтеза аскорбиновой кислоты.
- Защищает организм от воспалительных реакций.
- Оказывает антиоксидантное действие (тормозит процесс окисления клеток).
- Предотвращает появление и прогрессирование злокачественных опухолей.
- Препятствует развитию дисбактериоза, анемии, кариеса.
- Улучшает усвоение железа организмом.
- Увеличивает фагоцитарную активность лейкоцитов крови.
- Стимулирует рост, что особенно важно для детей и подростков.
Помните, прием вольфрама, свинца, натрия снижают усвояемость молибдена, при этом сульфат меди усиливает выведение соединения с желчью. Дефицит меди, железа, наоборот, увеличивает уровень микроэлемента в организме.
Нехватка молибдена и как с ней бороться
Дефицит молибдена – редкое явление, которое может развиться в следствие:
- 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);
- понижение 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, крови. В норме уровень молибдена в прядях находится в диапазоне от 0,02 до 2 микрограмм на грамм, в кровяном русле – 0,3 – 1,2 микрограмм на литр. При недостаточном поступлении, концентрация соединения в моче, плазме, волосах уменьшается. Помимо этого, падает активность ксантиноксидазы эритроцитов, уровень церулоплазмина в сыворотке крови, меди в урине.
«Много не всегда хорошо» или передозировка молибдена
Данный минерал относительно нетоксичен. Признаки и последствия излишка молибдена в организме проявляются в случае употребления 10 000 микрограмм соединения в день. Летальная доза для человека – 50 000 микрограмм.
Причины отравления соединениями молибдена:
- вдыхание порошка или чистого металла в производственных условиях;
- излишнее поступление соединения с водой, пищевыми добавками, продуктами питания, препаратами;
- скудность рациона питания на медь.
Случаи острой передозировки организма минералом практически не встречаются, а хроническое отравление имеет схожие симптомы с состоянием, развивающимся при дефиците соединения в организме.
Признаки излишка:
- накопление азостистых шлаков в крови;
- сбои процессов оплодотворения;
- развитие анемии, лейкопении, подагры, уратурии;
- замедление роста;
- раздражение слизистых оболочек;
- увеличение активности ксантиноксидазы;
- пигментация кожи;
- потеря веса;
- пневмоконоз;
- отложение солей в суставах;
- увеличение уровня мочевой кислоты в моче.
В случае появления симптомов передозировки срочно обратитесь к врачу, поскольку последствия несвоевременного купирования очага отравления могут предоставлять угрозу для жизни пострадавшего.
Молибден: где его искать
Количество микроэлемента в продуктах растительного происхождения (овощах, фруктах, злаках) зависит от почвы, где они прорастали. Наибольшее количество молибдена сосредоточено в бобовых культурах, цветной, брюссельской капусте, моркови, зеленых листовых овощах, подсолнечных семечках, чесноке. Среди источников соединения животного происхождения можно выделить постные сорта мяса, молоко, субпродукты.
| Наименование изделия | Количество минерала в 100 граммахпродукта, микрограмм |
|---|---|
| Говяжья печень | 110 |
| Соль поваренная | 110 |
| Соя | 95 |
| Говяжьи почки | 87 |
| Горох | 83 |
| Свиная печень | 81 |
| Чечевица | 76 |
| Печень цыпленка, бройлера | 70 |
| Печень куриная | 55 |
| Почки свиные | 43 |
| Пшеница в зернах | 42 |
| Яйцо куриное | 41 |
| Какао бобы | 41 |
| Фасоль | 39 |
| Овсяная крупа | 38 |
| Гречиха | 35 |
| Молоко | 35 |
| Паста из томатов | 29 |
| Индейка | 28 |
| Кукурузная крупа | 27 |
| Рыба холодного копчения, ставрида | 26 |
| Рис | 25 |
| Смородина черная | 24 |
| Кальмар | 20 |
| Сердце, свинина | 19 |
| Зеленый лук | 19 |
| Мозги, сердце говядина | 18 |
| Крупа пшенная | 17 |
| Рожь (зерно) | 17 |
| Курица | 16 |
| Мука пшеничная | 15 |
| Малина | 14 |
| Треска | 13 |
| Ячмень (зерно) | 13 |
| Батон | 13 |
| Свинина | 12 |
| Крупа ячневая | 12 |
| Крупа перловая | 12 |
| Макаронные изделия | 11 |
| Шпроты в масле | 11 |
| Крыжовник | 11 |
| Говядина | 10 |
Помните, соединения молибдена теряются при размораживании мяса в воде, длительной варке овощей в очищенном виде. Включив в ежедневный рацион выпечку, субпродукты, зерновые, молочные продукты вы без проблем сможете обеспечить организм нужным уровнем минерала.
Таким образом, молибден – микроэлемент молодости и красоты. Он обеспечивает качественную детоксикацию организма, укрепляет костную ткань, активирует обмен веществ, что особенно ценно для людей, желающих сбросить лишний вес. Регулярное поступление соединения в достаточном количестве (75 – 250 миллиграмм) способствует оптимальной работе внутренних органов.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
Одним из самых распространенных химических элементов является вольфрам. Он обозначается символом W и имеет атомный номер – 74. Вольфрам относится к группе металлов, имеющих высокую стойкость к изнашиванию и температуру плавления. В периодической системе Менделеева он находится в 6-й группе, обладает схожими свойствами с «соседями» – молибденом, хромом.
Открытие и история
Еще в XVI веке был известен такой минерал, как вольфрамит. Он был интересен тем, что при выплавке олова из руды его пена превращался в шлак и, конечно же, это мешало производству. С тех пор, вольфрамит стали называть «волчья пена» (с нем. Wolf Rahm). Название минерала перешло и на сам металл.
Шведский химик Шееле в 1781 году обрабатывал азотной кислотой металл шеелит. В процессе эксперимента у него получился жёлтый тяжёлый камень – оксид вольфрама (VI). Через два года братья Элюар (испанские химики) получили из саксонского минерала сам вольфрам в чистом виде.
Добывают этот элемент и его руды в Португалии, Боливии, Южной Корее, России, Узбекистане, а наибольшие запасы были найдены в Канаде, США, Казахстане и Китае. В год добывается всего 50 тонн этого элемента, поэтому он дорого стоит. Рассмотрим подробнее, что за металл вольфрам.
Свойства элемента
Как уже было сказано ранее, вольфрам – это один из самых тугоплавких металлов. Он имеет блестящий светло-серый цвет. Его температура плавления 3422°С, а кипения – 5555°C, плотность в чистом виде – 19,25 г/см 3 , а твердость 488 кг/мм². Это один из самых тяжелых металлов, обладающий высокой коррозионной стойкостью. Он практически не растворим в серной, соляной и плавиковой кислотах, но быстро вступает в реакцию с перекисью водорода. Что за металл вольфрам, если он не реагирует с расплавленными щелочами? Вступая в реакцию с гидроксидом натрия и кислородом, он образует два соединения – вольфрамат натрия и обычную воду Н2О. Интересно, что при повышении температуры вольфрам саморазогревается, тогда процесс происходит намного активнее.
Получение вольфрама
На вопрос о том, к какой группе металлов относится вольфрам, можно ответить, что он входит в категорию редких элементов, как рубидий и молибден. А это, в свою очередь, означает, что для него характерны небольшие масштабы производства. Кроме того, такой металл не получают восстановлением из сырья, сначала он перерабатывается на химические соединения. Как же происходит получение редкого металла?
- Из рудного материала выделяют необходимый элемент и концентрируют его в растворе или осадке.
- Следующим шагом, получают чистое химическое соединение путем очистки.
- Из полученного вещества выделяют чистый редкий металл – вольфрам.
Для обогащения руды используют гравитацию, флотацию, магнитную или электростатическую сепарацию. В результате получают концентрат, который содержит 55-65% ангидрида вольфрама WO3. Для получения порошка его восстанавливают при помощи водорода или углерода. Для некоторых изделий, на этом процесс получения элемента заканчивается. Так, вольфрамовый порошок используют для приготовления твердых сплавов.
Изготовление штабиков
Мы уже выяснили, что за металл вольфрам, а теперь узнаем, в каком сортаменте он изготавливается. Из порошкового соединения изготавливают компактные слитки – штабики. Для этого используют только порошок, который был восстановлен водородом. Их изготавливают путем прессования и спекания. Получаются довольно прочные, но хрупкие слитки. Иными словами, они плохо поддаются ковке. Для улучшения этого технологического свойства, штабики подвергают высокотемпературной обработке. Из этого изделия изготавливают другой сортамент.
Вольфрамовые прутки
Конечно же, это один из самых распространенных видов продукции из этого металла. Что за вольфрам используется для их изготовления? Это вышеописанные штабики, которые подвергаются ковке на ротационной ковочной машине. Важно отметить, что процесс происходит в нагретом состоянии (1450-1500°С). Полученные прутки применяют в самых различных отраслях промышленности. Например, для изготовления сварочных электродов. Кроме того, вольфрамовые прутки нашли широкое применение в нагревателях. Они работают в печах при температуре до 3000 °С в вакууме, инертном газе или водороде. Прутки также могут быть использованы как катоды электронных и газоразрядных приборов, радиоламп.
Интересно, что сами по себе электроды являются неплавящимися, и поэтому во время сварки, необходима подача присадочного материала (проволока, прут). При расплавлении со свариваемым материалом он создает сварочную ванну. Данные электроды, как правило, применяются для сварки цветных металлов.
Вольфрам и проволока
Вот еще один вид широко распространённой продукции. Вольфрамовая проволока изготавливается из кованых прутков, рассмотренных нами ранее. Волочение производится с постепенным снижением температуры от 1000°С до 400°С. Затем проводят очистку изделия путем отжига, электролитической полировкой или электролитическим травлением. Поскольку вольфрам – тугоплавкий металл, проволока используется в элементах сопротивления в нагревательных печах при температурах до 3000°С. Из нее изготавливают термоэлектрические преобразователи, а также спирали ламп накаливания, петлевые подогреватели и многое другое.
Соединения вольфрама с углеродом
Карбиды вольфрама считаются очень важными с практической точки зрения. Они применяются для изготовления твердых сплавов. Соединения с углеродом имеют положительный коэффициент электросопротивления и хорошую проводимость металла. Карбиды вольфрама образуются двух видов: WC и W2C. Они различаются своим поведениям в кислотах, а также растворимостью в других соединениях с углеродом.
На основе вольфрамовых карбидов изготавливают два типа твердых сплавов: спеченные и литые. Последние получают из порошкообразного соединения и карбида с недостатком С (менее 3%) путем литья. Второй тип изготавливают из монокарбида вольфрама WC и цементирующего металла-связки, которым может выступать никель или кобальт. Спеченные сплавы получают только методом порошковой металлургии. Порошок цементирующего металла и карбид вольфрама смешивают, прессуют и спекают. Такие сплавы обладают высокой прочностью, твёрдостью износоустойчивостью.
В современной металлургической промышленности их используют для обработки металлов резанием и для изготовления бурового инструмента. Одним из самых распространённых сплавов являются ВК6 и ВК8. Их применяют для изготовления фрез, резцов, сверл и другого режущего инструмента.
Область применения карбидов вольфрама достаточно объёмная. Так, их используют для изготовления:
- бронебойных припасов;
- деталей двигателей, самолетов, космических кораблей и ракет;
- оборудования в атомной промышленности;
- хирургических инструментов.
На Западе особенно широко применяются карбиды вольфрама в ювелирных изделиях, в особенности, для изготовления свадебных колец. Металл смотрится красиво, эстетично, его легко обрабатывать.
Это объясняется тем, что они невероятно износоустойчивы. Чтобы поцарапать такое изделие, придется приложить немало усилий. Даже через несколько лет, кольцо будет выглядеть как новое. Оно не потускнеет, не повредится рельефный узор, да и полированная часть не потеряет своего блеска.
Вольфрам и рений
Сплав этих двух элементов довольно широко применяется для изготовления высокотемпературных термопар. Вольфрам – какой металл? Как и рений, это жаропрочный металл, а легирование элементов снижает это свойство. Но что, если взять два практически одинаковых вещества? Тогда температура их плавления снижаться не будет.
Если использовать рений в качестве присадки, будет наблюдаться повышение жаропрочности и пластичности вольфрама. Данный сплав получают методом плавки в порошковой металлургии. Термопары, изготавливаемые из этих материалов, являются жаропрочными и могут измерять температуру больше 2000°С, но только в инертной среде. Конечно же, подобные изделия стоят дорого, ведь в один год добывается всего 40 тонн рения и только 51 тонна вольфрама.
*зависит от курса $
ООО «Снаб-Ресурс» на выгодных условиях выкупает лом вольфрама для вторичной переработки. Многим из нас этот элемент знаком по лампам накаливания – благодаря вольфрамовой серебристой нити они и дают свет. Расценки на прием лома вольфрама высоки, ведь этот материал очень ценный и востребованный.
Высокая цена вольфрама напрямую связана с его уникальными свойствами и редкостью в природе. Его особенности – твердость, тугоплавкость и большой удельный вес. Основная сфера применения – металлургия. Металл используют для приготовления сплавов, изготовления деталей. Около 95% используемого промышленностью вольфрама – это как раз металлургическая отрасль.
ООО «Снаб-Ресурс» принимает вольфрамовый лом у частных лиц и организаций. Это могут быть отходы, неликвид и даже брак.
Можете сдать следующий лом вольфрама и полуфабрикаты:
вольфрамовую проволоку в намотанном на катушку виде или свернутую;
прутки, свернутые или в виде отрезков с поперечным сечением;
Вольфрам выделяется среди металлов не только тугоплавкостью, но и массой. Плотность вольфрама при нормальных условиях составляет 19,25 г/см³, это примерно в 6 раз больше, чем у алюминия. По сравнению с медью вольфрам тяжелее ее в 2 раза. На первый взгляд, большая плотность может показаться недостатком, потому что сделанные из него изделия будут тяжелыми. Но даже эта особенность металла нашла свое применение в технике. Полезные свойства вольфрама, обусловленные высокой плотностью:
- Возможность концентрировать большую массу в малом объеме.
- Защита от ионизирующего излучения (радиации).
Первое свойство объясняется внутренним строением металла. Ядро атома содержит 74 протона и 110 нейтронов, т. е. 184 частицы. В Периодической системе химических элементов, в которой атомы расположены по возрастанию атомной массы, вольфрам находится на 74 месте. По этой причине вещество, состоящее из тяжелых атомов, будет иметь большую массу. Способность защищать от радиации присуща всем материалам с высокой плотностью. Это обусловлено тем, что ионизирующее излучение, сталкиваясь с любым препятствием, передает ему часть своей энергии. Более плотные вещества имеют высокую концентрацию частиц в единице объема, поэтому ионизирующие лучи претерпевают больше столкновений и, соответственно, теряют больше энергии. Использование металла базируется на вышеуказанных свойствах.
Применение вольфрама
Вольфрам находит широкое применение в разных областях промышленности.
Использование, основанное на большой массе металла
Значительная плотность делает вольфрам ценным материалом для балансировки. Изготовленные из него балансировочные грузики уменьшают нагрузку, действующую на детали. Таким образом продлевается их эксплуатационный период. Области применения вольфрама:
- Аэрокосмическая сфера. Запчасти из тяжелого металла уравновешивают действующие моменты сил. Поэтому вольфрам используется для изготовления лопастей вертолетов, пропеллеров, рулей направления. По причине того, что материал не обладает магнитными свойствами, он применяется в производстве бортовых электронных систем авиации.
- Автомобильная промышленность. Вольфрам применяется там, где необходимо сосредоточить большую массу в малом объеме пространства, например, в автомобильных двигателях, установленных на тяжелых грузовиках, дорогих внедорожниках, машинах, работающих на дизельном топливе. Также вольфрам является выгодным материалом для изготовления коленвалов и маховиков, грузов на шасси. Кроме высокой плотности, металл характеризуется большим модулем упругости, благодаря этим качествам он применяется для гашения колебаний на приводах.
- Оптика. Вольфрамовые грузики сложной конфигурации выступают балансирами в микроскопах и других высокоточных оптических инструментах.
- Производство спортинвентаря. Вольфрам используется вместо свинца в спортивном оборудовании, потому что, в отличие от последнего, не наносит вреда здоровью и окружающей среде. Например, материал применяется в производстве клюшек для гольфа.
- В машиностроении. Из вольфрама делают вибромолоты, которыми забивают сваи. В середине каждого прибора находится вращающийся груз. Он преобразовывает энергию вибраций в силу для забивания. Благодаря наличию вольфрама имеется возможность применять вибромолоты для уплотненного грунта значительной толщины.
- Для изготовления высокоточных инструментов. В глубоком сверлении применяются прецизионные приборы, держатель которых не должен поддаваться вибрациям. Этому требованию соответствует вольфрам, имеющий к тому же и высокий модуль упругости. Антивибрационные держатели обеспечивают плавную работу, поэтому их используют в расточных и шлифовальных оправках, в стержнях инструментов. На основе вольфрама изготавливают рабочую часть инструмента, так как он обладает повышенной твердостью.
Использование, основанное на способности защищать от радиации
- По этому критерию вольфрамовые сплавы опережают чугун, сталь, свинец и воду, поэтому из металла делают коллиматоры и защитные экраны, которые используются при радиотерапии. Сплавы из вольфрама не подвержены деформации и отличаются высокой надежностью. Применение многолепестковых коллиматоров дает возможность направить излучение на определенный участок пораженной ткани. Во время терапии в первую очередь делают рентгеновские снимки, чтобы локализовать расположение и определить характер опухоли. Затем лепестки коллиматора перемещаются электродвигателем в нужное положение. Может быть задействовано 120 лепестков, с помощью которых создается поле, повторяющее форму опухоли. Далее на пораженный участок направляются лучи, имеющие высокую радиацию. При этом опухоль получает облучение посредством того, что многолепестковый коллиматор вращается вокруг пациента. Чтобы защитить от радиации соседние здоровые ткани и окружающую среду, коллиматор должен обладать высокой точностью.
- Разработаны специальные кольцевые коллиматоры из вольфрама для радиохирургии, облучение которых направлено на голову и шею. Прибор осуществляет высокоточную фокусировку гамма-излучения. Также вольфрам входит в состав пластин для компьютерных томографов, экранирующих элементов для детекторов и линейных ускорителей, дозиметрического оборудования и приборов неразрушающего контроля, емкостей для радиоактивных веществ. Вольфрам используется в устройствах для бурения. Из него делают экраны для защиты погружающихся инструментов от рентгеновского и гамма-излучении.
Классификация вольфрамовых сплавов
Такие критерии, как повышенная плотность и тугоплавкость вольфрама, дают возможность использовать его во многих отраслях. Однако современным технологиям иногда требуются дополнительные свойства материала, которыми чистый металл не обладает. Например, его электропроводность меньше, чем у меди, а изготовление детали сложной геометрической формы затруднительно из-за хрупкости материала. В таких ситуациях помогают примеси. При этом их количество часто не превышает 10%. После добавления меди, железа, никеля вольфрам, плотность которого остается очень высокой (не меньше 16,5 г/см³), лучше проводит электрический ток и становится пластичным, что дает возможность хорошо его обрабатывать.
В зависимости от состава сплавы по-разному маркируются.
- ВНЖ — это сплавы вольфрама, которые содержат никель и железо,
- ВНМ — никель и медь,
- ВД — только медь.
В маркировке после заглавных букв следуют цифры, указывающие на процентное содержание. Например, ВНМ 3–2 — это вольфрамовый сплав с добавлением 3% никеля и 2% меди, ВНМ 5–3 содержит в примеси 5% никеля и 3% железа, ВД-30 состоит на 30% из меди.