Молібден - це сріблясто-білий метал, який пластичний і високо стійкий до корозії. Він має одну з найвищих точок плавлення з усіх чистих елементів - лише елементи танталу та вольфраму мають більш високі температури плавлення. Молібден також є мікроелементом, необхідним для життя.
Як перехідний метал, молібден легко утворює сполуки з іншими елементами. Молібден складається з 1,2 частин на мільйон (мільйонних частин) земної кори за масою, але в природі він не знайдеться вільним. Основна руда молібдену - молібденіт (мольбден дисульфід), але також може бути виявлена у вульфеніті (молібдат свинцю) та пауелліті (молібдат кальцію).
Він відновлюється як побічний продукт видобутку міді або вольфраму. Молібден видобувається в основному в США, Китаї, Чилі та Перу. Світове виробництво складає близько 200 000 тонн на рік, за даними Королівського товариства хімії (RSC).
Просто факти
- Атомне число (кількість протонів у ядрі): 42
- Атомний символ (на періодичній таблиці елементів): Пн
- Атомна маса (середня маса атома): 95,96
- Щільність: 10,2 грама на кубічний сантиметр
- Фаза при кімнатній температурі: тверда речовина
- Температура плавлення: 4753 градуси Фаренгейта (2623 градуси Цельсія)
- Температура кипіння: 4638 градусів F
- Кількість ізотопів (атомів одного і того ж елемента з різною кількістю нейтронів): 24, час напіввиведення яких відомий з масовими числами від 86 до 110.
- Найпоширеніші ізотопи: Мо-98 (24,1 відсотка); Мо-96 (16,7 відсотка); Мо-95 (15,9 відсотка); Мо-92 (14,8 відсотка); Мо-97 (9,6 відсотка); Мо-100 (9,6 відсотка); Мо-94 (9,2 відсотка).
Відкриття
М’який чорний мінеральний молібденіт (сульфід молібдену) часто помилявся з графітовою або свинцевою рудою до 1778 р., Коли аналіз німецького хіміка Карла Шеле виявив, що це не одна з цих речовин, а насправді це абсолютно новий елемент. Але оскільки у Шеле не було підходящої печі для зменшення білого твердого речовини до металу, то, як повідомляє Chemicool, минуло ще кілька років, перш ніж цей елемент буде фактично ідентифікований. Насправді Шееле пізніше стали називати «Шелею з важкою удачею», оскільки він зробив ряд хімічних відкриттів - включаючи кисень - але заслуга завжди була надана комусь іншому.
Наступні кілька років вчені продовжували припускати, що молібденіт містить новий елемент, але його все одно виявити дуже важко, оскільки ніхто не зміг звести його до металу. Деякі дослідники перетворили його на оксид, однак при додаванні у воду утворилася молібдова кислота, але сам метал залишився невловимим.
Врешті-решт, шведський хімік Пітер Якоб Гельем розмелив молібдову кислоту з вуглецем у лляній олії для утворення пасти. Паста допускається для тісного контакту між вуглецем і молібденітом. Потім Гельем нагрівав суміш у закритому тиглі для отримання металу, який він тоді назвав молібденом, після грецького слова "молібдос", що означає свинець. Новий елемент був оголошений восени 1781 року, згідно з даними Королівського хімічного товариства.
Використання
Більшість комерційного молібдену використовується у виробництві сплавів, куди його додають для підвищення твердості, міцності, електропровідності та стійкості до зносу та корозії.
Невелика кількість молібдену можна знайти в найрізноманітніших продуктах: ракетах, деталях двигуна, дрилях, пилах, електричних нагрівачах, нагрівачах, добавках мастила, чорнила для печатних плат та захисних покриттях у котлах. Він також використовується як каталізатор у нафтовій промисловості. Молібден виробляється і продається у вигляді сірого порошку, і багато його продуктів утворюються шляхом стискання порошку під надзвичайно високим тиском, повідомляє Королівське хімічне товариство.
Завдяки високій температурі плавлення молібден надзвичайно добре працює при дуже високих температурах. Це особливо корисно в продуктах, яким потрібно зберігати змащення при цих екстремальних температурах. Тож у випадках, коли деякі мастильні матеріали та олії можуть розкладатися або загорятись, мастила з сульфідами молібдену можуть справлятись із теплом і все одно продовжувати рухатися.
Хто знав?
- Молібден - 54-й найпоширеніший елемент земної кори.
- Атом молібдену має половину атомної маси та щільності, як вольфрам. Через це молібден часто замінює вольфрам у сталевих сплавах, надаючи той же металургійний ефект лише у половині менше металу, повідомляє Encyclopaedia Britannica.
- "Велика Берта", німецька 43-тонна гармата, що використовується у Другій світовій війні, містила молібден, а не залізо, як основний компонент своєї сталі через її значно більшу температуру плавлення.
- Молібденіт, або молібден, - м'який чорний мінерал, який колись використовувався для виготовлення олівців. Вважався, що мінерал містить свинцю і його часто плутають з графітом.
- Молібденіт використовується в певних сплавах на основі нікелю, таких як Хастеллоїд - запатентовані сплави, які відрізняються високою стійкістю до нагрівання та корозії та хімічних розчинів.
Мікроелементи
Молібден - це мікроелемент, необхідний для життя, але занадто багато його токсично.
Молібден присутній у десятках ферментів. Одним із таких важливих ферментів є нітрогеназа, яка дозволяє азоту в атмосфері поглинати та трансформувати у сполуки, які дозволяють бактеріям, рослинам, тваринам та людині синтезувати та використовувати білки.
У людей основна функція молібдену - слугувати каталізатором ферментів і допомагати розщеплювати амінокислоти в організмі, повідомляє Drweil.com. У рослинах молібден є важливим мікроелементом, необхідним для фіксації азоту та інших обмінних процесів.
Молібден має унікальну якість: менш розчинний у кислих ґрунтах і більш розчинний у лужних ґрунтах (як правило, навпаки для інших мікроелементів). Тому доступність молібдену для рослин досить чутлива до умов рН та дренажу. Наприклад, у лужних ґрунтах деякі рослини можуть містити до 500 проміле молібдену, за словами Лентеха. На відміну від цього, інші землі є безплідними через брак молібдену в ґрунті.
Необхідні для еволюції
Ще одне цікаве використання молібдену - його роль у наукових дослідженнях. Молібден сьогодні дуже багато в океані, але був набагато менше, ніж у минулі часи. Це дозволяє йому служити відмінним показником давньої океанічної хімії. Наприклад, вчені в галузі біогеології вивчають кількість молібдену в древніх породах, щоб допомогти оцінити, скільки кисню може бути присутнім в океані та / або атмосфері протягом певного періоду часу.
Кілька років тому дослідники Каліфорнійського університету, Ріверсайд, підозрювали, що дефіцит кисню та молібдену, можливо, був причиною значного відставання в еволюції. Вони знали, що приблизно 2,4 мільярди років тому на поверхні Землі спостерігалося збільшення кисню і що кисень зміг досягти поверхні океану для підтримки мікроорганізмів. Однак різноманітність живих організмів залишалося дуже низьким. Насправді тварини з'явилися майже 2 мільярди років пізніше - або близько 600 мільйонів років тому - згідно з дослідженням прес-релізу в Science Daily.
При позбавленні від молібдену бактерії не можуть перетворити азот у форму, корисну для життя. І якщо бактерії не можуть перетворити азот досить швидко, то еукаріоти не можуть процвітати, оскільки ці одноклітинні форми життя не в змозі самостійно перетворити азот, повідомляє Science Daily.
Для дослідження, опублікованого в журналі Nature, дослідники вимірювали рівень молібдену в чорних сланцях, типу осадової породи, багатої органікою, і часто виявляється глибоко в океані. Це допомогло їм оцінити, скільки молібдену може бути розчинено у морській воді, де утворився осад.
Дійсно, дослідники знайшли вагомі докази того, що океану в цей час бракувало важливого молібдену. Це мало б негативний вплив на еволюцію ранніх еукаріотів, які, на думку вчених, породили всіх тварин (у тому числі людей), рослин, грибів та одноклітинних тварин, як протестів.
