A molibdén ezüstfehér fém, amely elasztikus és nagyon ellenálló a korrózióval. Az összes tiszta elem egyik legmagasabb olvadáspontjával rendelkezik - csak a tantál és a volfrám elemeknek magasabb az olvadáspontja. A molibdén az élet szempontjából is elengedhetetlen mikrotápanyag.
Átmeneti fémként a molibdén könnyen képez vegyületeket más elemekkel. A molibdén 1,2 tömegrész (ppm) a Föld kéregéből, de a természetben nem található meg szabadon. A fő molibdénérc a molibdenit (molibdén-diszulfid), de megtalálható a wulfenitben (ólom-molibdát) és a powellitben (kalcium-molibdát) is.
Réz- vagy volfrámbányászat melléktermékeként nyerik ki. A molibdént elsősorban az Egyesült Államokban, Kínában, Chilében és Peruban bányozzák fel. A Kémiai Társaság (RSC) szerint a világtermelés évi 200 000 tonna.
Csak a tények
- Atomi szám (protonok száma a magban): 42
- Atom szimbólum (az elemek periodikus tábláján): Mo
- Atomsúly (az atom átlagos tömege): 95,96
- Sűrűség: 10,2 gramm / cm3
- Fázis szobahőmérsékleten: Szilárd
- Olvadáspont: 4 753 Fahrenheit fok (2623 Celsius fok)
- Forráspont: 8 382 F (4639 C)
- Izotópok száma (ugyanazon elem atomjai eltérő számú neutronnal): 24, amelyek felezési ideje ismert, tömegarányuk 86 és 110 között van.
- A leggyakoribb izotópok: Mo-98 (24,1%); Mo-96 (16,7%); Mo-95 (15,9%); Mo-92 (14,8%); Mo-97 (9,6%); Mo-100 (9,6%); Mo-94 (9,2%).
Felfedezés
A lágy fekete ásványi molibdenitet (molibdén-szulfid) 1778-ig gyakran tévesztették meg grafit vagy ólomérc vonatkozásában, amikor a német kémikus, Carl Scheele elemzése kimutatta, hogy ezek nem egyike ezeknek az anyagoknak, és valójában teljesen új elem. Mivel azonban a Scheele-nek nem volt megfelelő kemence a fehér szilárd anyag fémré redukálására, a Chemicool szerint még néhány év telik el, amíg az elem valóban azonosításra került. Valójában Scheele később „kemény szerencsés Scheele” néven vált ismertté, mert számos kémiai felfedezést végzett - ideértve az oxigént is -, de a hitelt mindig valaki másnak adták.
Az elkövetkező néhány évben a tudósok továbbra is azt feltételezték, hogy a molibdenit új elemet tartalmaz, ám ezt továbbra is nagyon nehéz azonosítani, mivel senki sem volt képes redukálni azt fémré. Egyes kutatók azonban oxiddá alakították, amelyre vízhez adva molibdsavat képeztek, ám maga a fém megfoghatatlan maradt.
Végül, Peter Jacob Hjelm, a svéd vegyész őrölt molibdsavat szénnel a lenmagolajban paszta képzéséhez készítette. A paszta lehetővé tette a szén és a molibdenit szoros érintkezését. Ezután Hjelm melegítette a keveréket egy zárt tégelyben, hogy megkapja a fémet, amelyet azután molibdénnek neveztek, a görög "molybdos" szó után, ami ólmot jelent. Az új elemet 1781 őszén jelentették be a Kémiai Királyi Társaság szerint.
Felhasználások
A legtöbb kereskedelmi molibdént ötvözetek előállításánál használják, ahol hozzáadják a keménység, szilárdság, elektromos vezetőképesség, valamint kopás- és korrózióállóság növelésére.
Kis mennyiségű molibdén található a termékek széles választékában: rakétákban, motor alkatrészekben, fúrókban, fűrészlapokban, elektromos fűtőszálban, kenőanyag-adalékanyagokban, tinta az áramköri lapokhoz és a kazánok védőbevonataiban. Katalizátorként használják a kőolajiparban is. A molibdént szürke por formájában állítják elő és értékesítik, és sok termékéből a por rendkívül nagy nyomáson történő összenyomásával állítják elő, állítja a Királyi Kémiai Társaság.
Magas olvadáspontja miatt a molibdén hihetetlenül jól teljesít nagyon magas hőmérsékleten. Különösen akkor hasznos, ha a szélsőséges hőmérsékleteken kenni kell a kenést. Tehát azokban az esetekben, amikor egyes kenőanyagok és olajok elbomlanak vagy felgyulladhatnak, a molibdén-szulfidokkal készült kenőanyagok képesek kezelni a hőt, és továbbra is folyamatosan mozgatják a dolgokat.
Aki tudta?
- A molibdén a földkéreg 54. leggyakoribb eleme.
- A molibdén atom fele atomtömeg és sűrűség volfrámként kifejezve. Ezért a molibdén gyakran helyettesíti az acélötvözetekben szereplő volfrámot, ugyanolyan kohászati hatást kínálva, csak félig annyi fémmel, az Encyclopaedia Britannica szerint.
- A "Big Bertha", a második világháborúban használt, 43 tonnás német pisztoly acéljának lényeges alkotóelemeként molibdént, nem pedig vasat tartalmazott, sokkal magasabb olvadáspontja miatt.
- A molibdenit, vagy a molibdén egy puha fekete ásvány, amelyet valaha ceruzák készítéséhez használtak. Úgy gondolták, hogy az ásvány ólmot tartalmaz, és gyakran összekeverik a grafittal.
- A molibdenitet bizonyos nikkel-alapú ötvözetekben, például a Hastelloys szabadalmaztatott ötvözetekben használják, amelyek nagyon ellenállnak a hőnek és a korróziónak, valamint a kémiai oldatoknak.
Mikrotápanyagok
A molibdén az élet szempontjából nélkülözhetetlen mikrotápanyag, ám túl sok toxikus.
A molibdén több tucat enzimben található meg. Ezen fontos enzimek egyike a nitrogáz, amely lehetővé teszi a légkörben lévő nitrogén felvételét és vegyületekké történő átalakítását, amelyek lehetővé teszik a baktériumok, növények, állatok és emberek fehérjék előállítását és felhasználását.
A drweil.com szerint az emberekben a molibdén fő funkciója az enzimek katalizátoraként szolgál, és elősegíti az aminosavak lebontását a szervezetben. A növényekben a molibdén nélkülözhetetlen nyomelem a nitrogén rögzítéséhez és egyéb anyagcseréhez.
A molibdén egyedi tulajdonsága, hogy kevésbé oldódik savas talajban és jobban oldódik lúgos talajban (ez általában az ellenkezője más mikrotápanyagoknak). Ezért a molibdén növényekhez való hozzáférése meglehetősen érzékeny a pH-ra és a vízelvezető körülményekre. Például lúgos talajban néhány növény legfeljebb 500 ppm molibdént tartalmazhat, állítja Lenntech. Más földterületek ezzel szemben kopár, mivel a talajban nincs molibdén.
Szükséges az evolúcióhoz
A molibdén másik érdekes felhasználása a tudományos kutatásban betöltött szerepe. A molibdén nagyon bőséges az óceánban, ám a múltban sokkal kevésbé volt. Ez lehetővé teszi, hogy kiváló indikátorként szolgáljon az ókori óceáni kémiában. A biogeológia területén a tudósok például megvizsgálják az ókori kőzetekben található molibdén mennyiségét, hogy megbecsüljék, mennyi oxigén lehet jelen az óceánban és / vagy a légkörben egy adott időszakban.
Néhány évvel ezelőtt a kaliforniai Riverside-i Egyetem kutatói azt gyanították, hogy az oxigén és a molibdén hiánya okozhatta az evolúció jelentős késését. Tudták, hogy körülbelül 2,4 milliárd évvel ezelőtt az oxigén növekedett a Föld felszínén, és az oxigén képes az óceán felszínére jutni, hogy támogassa a mikroorganizmusokat. Az élő szervezetek változatossága azonban továbbra is nagyon alacsony. Valójában az állatok csaknem 2 milliárd évvel később - vagy körülbelül 600 millió évvel ezelőtt - jelentek meg, mondja a Science Daily kutatási sajtóközleménye.
Ha a baktériumok megfosztják a molibdéntől, a baktériumok nem tudják nitrogént alakítani olyan formává, amely hasznos lehet az élőlények számára. És ha a baktériumok nem tudják gyorsan átalakítani a nitrogént, akkor az eukarióták nem tudnak virágzni, mivel ezek az egysejtű életformák önmagukban nem képesek átalakítani a nitrogént - állítja a Science Daily.
A kutatás során, amelyet a Nature folyóiratban publikáltak, a kutatók megvizsgálták a fekete palaban található molibdén szintjét - ez egy olyan szerves anyagban gazdag üledékes kőzet, amely gyakran az óceán mélyén található. Ez segített nekik megbecsülni, hogy mennyi molibdént oldhattak fel a tengervízben, ahol az üledék képződött.
A kutatók valóban bizonyítékot találtak arra vonatkozóan, hogy az óceánnak ebben az időben hiányzott a fontos molibdén. Ez negatív hatással lenne a korai eukarióta fejlődésére, amely a tudósok szerint minden állatot (beleértve az embereket), növényeket, gombákat és egysejtű állatokat, például protistákat okozott.
