Molybdenum | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Pronunciation | (mə-LIB-də-nəm) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Appearance | gray metallic | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standard atomic weight Ar°(Mo) |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molybdenum in the periodic table | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomic number (Z) | 42 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Group | group 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Period | period 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Block | d-block | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electron configuration | [Kr] 4d5 5s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electrons per shell | 2, 8, 18, 13, 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Physical properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Phase at STP | solid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Melting point | 2896 K (2623 °C, 4753 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Boiling point | 4912 K (4639 °C, 8382 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Density (near r.t.) | 10.28 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
when liquid (at m.p.) | 9.33 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Heat of fusion | 37.48 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Heat of vaporization | 598 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molar heat capacity | 24.06 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vapor pressure
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomic properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidation states | −4, −2, −1, 0, +1,[2] +2, +3, +4, +5, +6 (a strongly acidic oxide) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electronegativity | Pauling scale: 2.16 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionization energies |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomic radius | empirical: 139 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Covalent radius | 154±5 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Spectral lines of molybdenum |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Other properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Natural occurrence | primordial | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Crystal structure | body-centered cubic (bcc)
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Speed of sound thin rod | 5400 m/s (at r.t.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Thermal expansion | 4.8 µm/(m⋅K) (at 25 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Thermal conductivity | 138 W/(m⋅K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Thermal diffusivity | 54.3 mm2/s (at 300 K)[3] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electrical resistivity | 53.4 nΩ⋅m (at 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magnetic ordering | paramagnetic[4] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molar magnetic susceptibility | +89.0×10−6 cm3/mol (298 K)[5] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Young’s modulus | 329 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Shear modulus | 126 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bulk modulus | 230 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Poisson ratio | 0.31 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mohs hardness | 5.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vickers hardness | 1400–2740 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Brinell hardness | 1370–2500 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS Number | 7439-98-7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
History | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Discovery | Carl Wilhelm Scheele (1778) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
First isolation | Peter Jacob Hjelm (1781) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Main isotopes of molybdenum
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| references |
Molybdenum is a chemical element with the symbol Mo and atomic number 42 which is located in period 5 and group 6. The name is from Neo-Latin molybdaenum, which is based on Ancient Greek Μόλυβδος molybdos, meaning lead, since its ores were confused with lead ores.[6] Molybdenum minerals have been known throughout history, but the element was discovered (in the sense of differentiating it as a new entity from the mineral salts of other metals) in 1778 by Carl Wilhelm Scheele. The metal was first isolated in 1781 by Peter Jacob Hjelm.[7]
Molybdenum does not occur naturally as a free metal on Earth; it is found only in various oxidation states in minerals. The free element, a silvery metal with a grey cast, has the sixth-highest melting point of any element. It readily forms hard, stable carbides in alloys, and for this reason most of the world production of the element (about 80%) is used in steel alloys, including high-strength alloys and superalloys.
Most molybdenum compounds have low solubility in water, but when molybdenum-bearing minerals contact oxygen and water, the resulting molybdate ion MoO2−
4 is quite soluble. Industrially, molybdenum compounds (about 14% of world production of the element) are used in high-pressure and high-temperature applications as pigments and catalysts.
Molybdenum-bearing enzymes are by far the most common bacterial catalysts for breaking the chemical bond in atmospheric molecular nitrogen in the process of biological nitrogen fixation. At least 50 molybdenum enzymes are now known in bacteria, plants, and animals, although only bacterial and cyanobacterial enzymes are involved in nitrogen fixation. These nitrogenases contain an iron-molybdenum cofactor FeMoco, which is believed to contain either Mo(III) or Mo(IV).[8][9] This is distinct from the fully oxidized Mo(VI) found complexed with molybdopterin in all other molybdenum-bearing enzymes, which perform a variety of crucial functions.[10] The variety of crucial reactions catalyzed by these latter enzymes means that molybdenum is an essential element for all higher eukaryote organisms, including humans.
Characteristics[edit]
Physical properties[edit]
In its pure form, molybdenum is a silvery-grey metal with a Mohs hardness of 5.5 and a standard atomic weight of 95.95 g/mol.[11][12] It has a melting point of 2,623 °C (4,753 °F); of the naturally occurring elements, only tantalum, osmium, rhenium, tungsten, and carbon have higher melting points.[6] It has one of the lowest coefficients of thermal expansion among commercially used metals.[13]
Chemical properties[edit]
Molybdenum is a transition metal with an electronegativity of 2.16 on the Pauling scale. It does not visibly react with oxygen or water at room temperature. Weak oxidation of molybdenum starts at 300 °C (572 °F); bulk oxidation occurs at temperatures above 600 °C, resulting in molybdenum trioxide. Like many heavier transition metals, molybdenum shows little inclination to form a cation in aqueous solution, although the Mo3+ cation is known under carefully controlled conditions.[14]
Gaseous molybdenum consists of the diatomic species Mo2. That molecule is a singlet, with two unpaired electrons in bonding orbitals, in addition to 5 conventional bonds. The result is a sextuple bond.[15][16]
Isotopes[edit]
There are 35 known isotopes of molybdenum, ranging in atomic mass from 83 to 117, as well as four metastable nuclear isomers. Seven isotopes occur naturally, with atomic masses of 92, 94, 95, 96, 97, 98, and 100. Of these naturally occurring isotopes, only molybdenum-100 is unstable.[17]
Molybdenum-98 is the most abundant isotope, comprising 24.14% of all molybdenum. Molybdenum-100 has a half-life of about 1019 y and undergoes double beta decay into ruthenium-100. All unstable isotopes of molybdenum decay into isotopes of niobium, technetium, and ruthenium. Of the synthetic radioisotopes, the most stable is 93Mo, with a half-life of 4,000 years.[18]
The most common isotopic molybdenum application involves molybdenum-99, which is a fission product. It is a parent radioisotope to the short-lived gamma-emitting daughter radioisotope technetium-99m, a nuclear isomer used in various imaging applications in medicine.[19]
In 2008, the Delft University of Technology applied for a patent on the molybdenum-98-based production of molybdenum-99.[20]
Compounds[edit]
Molybdenum forms chemical compounds in oxidation states −IV and from −II to +VI. Higher oxidation states are more relevant to its terrestrial occurrence and its biological roles, mid-level oxidation states are often associated with metal clusters, and very low oxidation states are typically associated with organomolybdenum compounds. Mo and W chemistry shows strong similarities. The relative rarity of molybdenum(III), for example, contrasts with the pervasiveness of the chromium(III) compounds. The highest oxidation state is seen in molybdenum(VI) oxide (MoO3), whereas the normal sulfur compound is molybdenum disulfide MoS2.[21]
Oxidation state |
Example[22][23] |
---|---|
−4 | Na 4[Mo(CO) 4] |
−1 | Na 2[Mo 2(CO) 10] |
0 | Mo(CO) 6 |
+1 | Na[C 6H 6Mo] |
+2 | MoCl 2 |
+3 | MoBr 3 |
+4 | MoS 2 |
+5 | MoCl 5 |
+6 | MoF 6 |
From the perspective of commerce, the most important compounds are molybdenum disulfide (MoS
2) and molybdenum trioxide (MoO
3). The black disulfide is the main mineral. It is roasted in air to give the trioxide:[21]
- 2 MoS
2 + 7 O
2 → 2 MoO
3 + 4 SO
2
The trioxide, which is volatile at high temperatures, is the precursor to virtually all other Mo compounds as well as alloys. Molybdenum has several oxidation states, the most stable being +4 and +6 (bolded in the table at left).
Molybdenum(VI) oxide is soluble in strong alkaline water, forming molybdates (MoO42−). Molybdates are weaker oxidants than chromates. They tend to form structurally complex oxyanions by condensation at lower pH values, such as [Mo7O24]6− and [Mo8O26]4−. Polymolybdates can incorporate other ions, forming polyoxometalates.[24] The dark-blue phosphorus-containing heteropolymolybdate P[Mo12O40]3− is used for the spectroscopic detection of phosphorus.[25] The broad range of oxidation states of molybdenum is reflected in various molybdenum chlorides:[21]
- Molybdenum(II) chloride MoCl2, which exists as the hexamer Mo6Cl12 and the related dianion [Mo6Cl14]2-.
- Molybdenum(III) chloride MoCl3, a dark red solid, which converts to the anion trianionic complex [MoCl6]3-.
- Molybdenum(IV) chloride MoCl4, a black solid, which adopts a polymeric structure.
- Molybdenum(V) chloride MoCl5 dark green solid, which adopts a dimeric structure.
- Molybdenum(VI) chloride MoCl6 is a black solid, which is monomeric and slowly decomposes to MoCl5 and Cl2 at room temperature.[26]
Like chromium and some other transition metals, molybdenum forms quadruple bonds, such as in Mo2(CH3COO)4 and [Mo2Cl8]4−.[21][27] The Lewis acid properties of the butyrate and perfluorobutyrate dimers, Mo2(O2CR)4 and Rh2(O2CR) 4, have been reported.[28]
The oxidation state 0 and lower are possible with carbon monoxide as ligand, such as in molybdenum hexacarbonyl, Mo(CO)6.[21][29]
History[edit]
Molybdenite—the principal ore from which molybdenum is now extracted—was previously known as molybdena. Molybdena was confused with and often utilized as though it were graphite. Like graphite, molybdenite can be used to blacken a surface or as a solid lubricant.[30] Even when molybdena was distinguishable from graphite, it was still confused with the common lead ore PbS (now called galena); the name comes from Ancient Greek Μόλυβδος molybdos, meaning lead.[13] (The Greek word itself has been proposed as a loanword from Anatolian Luvian and Lydian languages).[31]
Although (reportedly) molybdenum was deliberately alloyed with steel in one 14th-century Japanese sword (mfd. ca. 1330), that art was never employed widely and was later lost.[32][33] In the West in 1754, Bengt Andersson Qvist examined a sample of molybdenite and determined that it did not contain lead and thus was not galena.[34]
By 1778 Swedish chemist Carl Wilhelm Scheele stated firmly that molybdena was (indeed) neither galena nor graphite.[35][36] Instead, Scheele correctly proposed that molybdena was an ore of a distinct new element, named molybdenum for the mineral in which it resided, and from which it might be isolated. Peter Jacob Hjelm successfully isolated molybdenum using carbon and linseed oil in 1781.[13][37]
For the next century, molybdenum had no industrial use. It was relatively scarce, the pure metal was difficult to extract, and the necessary techniques of metallurgy were immature.[38][39][40] Early molybdenum steel alloys showed great promise of increased hardness, but efforts to manufacture the alloys on a large scale were hampered with inconsistent results, a tendency toward brittleness, and recrystallization. In 1906, William D. Coolidge filed a patent for rendering molybdenum ductile, leading to applications as a heating element for high-temperature furnaces and as a support for tungsten-filament light bulbs; oxide formation and degradation require that molybdenum be physically sealed or held in an inert gas.[41] In 1913, Frank E. Elmore developed a froth flotation process to recover molybdenite from ores; flotation remains the primary isolation process.[42]
During World War I, demand for molybdenum spiked; it was used both in armor plating and as a substitute for tungsten in high-speed steels. Some British tanks were protected by 75 mm (3 in) manganese steel plating, but this proved to be ineffective. The manganese steel plates were replaced with much lighter 25 mm (1.0 in) molybdenum steel plates allowing for higher speed, greater maneuverability, and better protection.[13] The Germans also used molybdenum-doped steel for heavy artillery, like in the super-heavy howitzer Big Bertha,[43] because traditional steel melts at the temperatures produced by the propellant of the one ton shell.[44] After the war, demand plummeted until metallurgical advances allowed extensive development of peacetime applications. In World War II, molybdenum again saw strategic importance as a substitute for tungsten in steel alloys.[45]
Occurrence and production[edit]
Molybdenum is the 54th most abundant element in the Earth’s crust with an average of 1.5 parts per million and the 25th most abundant element in its oceans, with an average of 10 parts per billion; it is the 42nd most abundant element in the Universe.[13][46] The Russian Luna 24 mission discovered a molybdenum-bearing grain (1 × 0.6 µm) in a pyroxene fragment taken from Mare Crisium on the Moon.[47] The comparative rarity of molybdenum in the Earth’s crust is offset by its concentration in a number of water-insoluble ores, often combined with sulfur in the same way as copper, with which it is often found. Though molybdenum is found in such minerals as wulfenite (PbMoO4) and powellite (CaMoO4), the main commercial source is molybdenite (MoS2). Molybdenum is mined as a principal ore and is also recovered as a byproduct of copper and tungsten mining.[6]
The world’s production of molybdenum was 250,000 tonnes in 2011, the largest producers being China (94,000 t), the United States (64,000 t), Chile (38,000 t), Peru (18,000 t) and Mexico (12,000 t). The total reserves are estimated at 10 million tonnes, and are mostly concentrated in China (4.3 Mt), the US (2.7 Mt) and Chile (1.2 Mt). By continent, 93% of world molybdenum production is about evenly shared between North America, South America (mainly in Chile), and China. Europe and the rest of Asia (mostly Armenia, Russia, Iran and Mongolia) produce the remainder.[48]
In molybdenite processing, the ore is first roasted in air at a temperature of 700 °C (1,292 °F). The process gives gaseous sulfur dioxide and the molybdenum(VI) oxide:[21]
The resulting oxide is then usually extracted with aqueous ammonia to give ammonium molybdate:
Copper, an impurity in molybdenite, is separated at this stage by treatment with hydrogen sulfide.[21] Ammonium molybdate converts to ammonium dimolybdate, which is isolated as a solid. Heating this solid gives molybdenum trioxide:[49]
Crude trioxide can be further purified by sublimation at 1,100 °C (2,010 °F).
Metallic molybdenum is produced by reduction of the oxide with hydrogen:
The molybdenum for steel production is reduced by the aluminothermic reaction with addition of iron to produce ferromolybdenum. A common form of ferromolybdenum contains 60% molybdenum.[21][50]
Molybdenum had a value of approximately $30,000 per tonne as of August 2009. It maintained a price at or near $10,000 per tonne from 1997 through 2003, and reached a peak of $103,000 per tonne in June 2005.[51] In 2008, the London Metal Exchange announced that molybdenum would be traded as a commodity.[52]
Mining[edit]
Historically, the Knaben mine in southern Norway, opened in 1885, was the first dedicated molybdenum mine. It was closed in 1973 but was reopened in 2007.[53] and now produces 100,000 kilograms (98 long tons; 110 short tons) of molybdenum disulfide per year. Large mines in Colorado (such as the Henderson mine and the Climax mine)[54] and in British Columbia yield molybdenite as their primary product, while many porphyry copper deposits such as the Bingham Canyon Mine in Utah and the Chuquicamata mine in northern Chile produce molybdenum as a byproduct of copper mining.
Applications[edit]
Alloys[edit]
A plate of molybdenum copper alloy
About 86% of molybdenum produced is used in metallurgy, with the rest used in chemical applications. The estimated global use is structural steel 35%, stainless steel 25%, chemicals 14%, tool & high-speed steels 9%, cast iron 6%, molybdenum elemental metal 6%, and superalloys 5%.[55]
Molybdenum can withstand extreme temperatures without significantly expanding or softening, making it useful in environments of intense heat, including military armor, aircraft parts, electrical contacts, industrial motors, and supports for filaments in light bulbs.[13][56]
Most high-strength steel alloys (for example, 41xx steels) contain 0.25% to 8% molybdenum.[6] Even in these small portions, more than 43,000 tonnes of molybdenum are used each year in stainless steels, tool steels, cast irons, and high-temperature superalloys.[46]
Molybdenum is also valued in steel alloys for its high corrosion resistance and weldability.[46][48] Molybdenum contributes corrosion resistance to type-300 stainless steels (specifically type-316) and especially so in the so-called superaustenitic stainless steels (such as alloy AL-6XN, 254SMO and 1925hMo). Molybdenum increases lattice strain, thus increasing the energy required to dissolve iron atoms from the surface.[contradictory] Molybdenum is also used to enhance the corrosion resistance of ferritic (for example grade 444) and martensitic (for example 1.4122 and 1.4418) stainless steels.[citation needed]
Because of its lower density and more stable price, molybdenum is sometimes used in place of tungsten.[46] An example is the ‘M’ series of high-speed steels such as M2, M4 and M42 as substitution for the ‘T’ steel series, which contain tungsten. Molybdenum can also be used as a flame-resistant coating for other metals. Although its melting point is 2,623 °C (4,753 °F), molybdenum rapidly oxidizes at temperatures above 760 °C (1,400 °F) making it better-suited for use in vacuum environments.[56]
TZM (Mo (~99%), Ti (~0.5%), Zr (~0.08%) and some C) is a corrosion-resisting molybdenum superalloy that resists molten fluoride salts at temperatures above 1,300 °C (2,370 °F). It has about twice the strength of pure Mo, and is more ductile and more weldable, yet in tests it resisted corrosion of a standard eutectic salt (FLiBe) and salt vapors used in molten salt reactors for 1100 hours with so little corrosion that it was difficult to measure.[57][58]
Other molybdenum-based alloys that do not contain iron have only limited applications. For example, because of its resistance to molten zinc, both pure molybdenum and molybdenum-tungsten alloys (70%/30%) are used for piping, stirrers and pump impellers that come into contact with molten zinc.[59]
Other applications as a pure element[edit]
- Molybdenum powder is used as a fertilizer for some plants, such as cauliflower[46]
- Elemental molybdenum is used in NO, NO2, NOx analyzers in power plants for pollution controls. At 350 °C (662 °F), the element acts as a catalyst for NO2/NOx to form NO molecules for detection by infrared light.[60]
- Molybdenum anodes replace tungsten in certain low voltage X-ray sources for specialized uses such as mammography.[61]
- The radioactive isotope molybdenum-99 is used to generate technetium-99m, used for medical imaging[62] The isotope is handled and stored as the molybdate.[63]
Compounds[edit]
- Molybdenum disulfide (MoS2) is used as a solid lubricant and a high-pressure high-temperature (HPHT) anti-wear agent. It forms strong films on metallic surfaces and is a common additive to HPHT greases — in the event of a catastrophic grease failure, a thin layer of molybdenum prevents contact of the lubricated parts.[64]
- When combined with small amounts of cobalt, MoS2 is also used as a catalyst in the hydrodesulfurization (HDS) of petroleum. In the presence of hydrogen, this catalyst facilitates the removal of nitrogen and especiallly sulfur from the feedstock, which otherwise would poison downstream catalysts. HDS is one of the largest scale applications of catalysis in industry.[65]
- Molybdenum oxides are important catalysts for selective oxidation of organic compounds. The production of the commodity chemicals acrylonitrile and formaldehyde relies on MoOx-based catalysts.[49]
- Molybdenum disilicide (MoSi2) is an electrically conducting ceramic with primary use in heating elements operating at temperatures above 1500 °C in air.[66]
- Molybdenum trioxide (MoO3) is used as an adhesive between enamels and metals.[35]
- Lead molybdate (wulfenite) co-precipitated with lead chromate and lead sulfate is a bright-orange pigment used with ceramics and plastics.[67]
- The molybdenum-based mixed oxides are versatile catalysts in the chemical industry. Some examples are the catalysts for the oxidation of carbon monoxide, propylene to acrolein and acrylic acid, the ammoxidation of propylene to acrylonitrile.[68][69]
- Molybdenum carbides, nitride and phosphides can be used for hydrotreatment of rapeseed oil.[70]
- Ammonium heptamolybdate is used in biological staining.
- Molybdenum coated soda lime glass is used in CIGS (copper indium gallium selenide) solar cells, called CIGS solar cells.
- Phosphomolybdic acid is a stain used in thin-layer chromatography.
Biological role[edit]
Mo-containing enzymes[edit]
Molybdenum is an essential element in most organisms; a 2008 research paper speculated that a scarcity of molybdenum in the Earth’s early oceans may have strongly influenced the evolution of eukaryotic life (which includes all plants and animals).[71]
At least 50 molybdenum-containing enzymes have been identified, mostly in bacteria.[72][73] Those enzymes include aldehyde oxidase, sulfite oxidase and xanthine oxidase.[13] With one exception, Mo in proteins is bound by molybdopterin to give the molybdenum cofactor. The only known exception is nitrogenase, which uses the FeMoco cofactor, which has the formula Fe7MoS9C.[74]
In terms of function, molybdoenzymes catalyze the oxidation and sometimes reduction of certain small molecules in the process of regulating nitrogen, sulfur, and carbon.[75] In some animals, and in humans, the oxidation of xanthine to uric acid, a process of purine catabolism, is catalyzed by xanthine oxidase, a molybdenum-containing enzyme. The activity of xanthine oxidase is directly proportional to the amount of molybdenum in the body. An extremely high concentration of molybdenum reverses the trend and can inhibit purine catabolism and other processes. Molybdenum concentration also affects protein synthesis, metabolism, and growth.[76]
Mo is a component in most nitrogenases. Among molybdoenzymes, nitrogenases are unique in lacking the molybdopterin.[77][78] Nitrogenases catalyze the production of ammonia from atmospheric nitrogen:
The biosynthesis of the FeMoco active site is highly complex.[79]
The molybdenum cofactor (pictured) is composed of a molybdenum-free organic complex called molybdopterin, which has bound an oxidized molybdenum(VI) atom through adjacent sulfur (or occasionally selenium) atoms. Except for the ancient nitrogenases, all known Mo-using enzymes use this cofactor.
Molybdate is transported in the body as MoO42−.[76]
Human metabolism and deficiency[edit]
Molybdenum is an essential trace dietary element.[80] Four mammalian Mo-dependent enzymes are known, all of them harboring a pterin-based molybdenum cofactor (Moco) in their active site: sulfite oxidase, xanthine oxidoreductase, aldehyde oxidase, and mitochondrial amidoxime reductase.[81] People severely deficient in molybdenum have poorly functioning sulfite oxidase and are prone to toxic reactions to sulfites in foods.[82][83] The human body contains about 0.07 mg of molybdenum per kilogram of body weight,[84] with higher concentrations in the liver and kidneys and lower in the vertebrae.[46] Molybdenum is also present within human tooth enamel and may help prevent its decay.[85]
Acute toxicity has not been seen in humans, and the toxicity depends strongly on the chemical state. Studies on rats show a median lethal dose (LD50) as low as 180 mg/kg for some Mo compounds.[86] Although human toxicity data is unavailable, animal studies have shown that chronic ingestion of more than 10 mg/day of molybdenum can cause diarrhea, growth retardation, infertility, low birth weight, and gout; it can also affect the lungs, kidneys, and liver.[87][88] Sodium tungstate is a competitive inhibitor of molybdenum. Dietary tungsten reduces the concentration of molybdenum in tissues.[46]
Low soil concentration of molybdenum in a geographical band from northern China to Iran results in a general dietary molybdenum deficiency and is associated with increased rates of esophageal cancer.[89][90][91] Compared to the United States, which has a greater supply of molybdenum in the soil, people living in those areas have about 16 times greater risk for esophageal squamous cell carcinoma.[92]
Molybdenum deficiency has also been reported as a consequence of non-molybdenum supplemented total parenteral nutrition (complete intravenous feeding) for long periods of time. It results in high blood levels of sulfite and urate, in much the same way as molybdenum cofactor deficiency. Since pure molybdenum deficiency from this cause occurs primarily in adults, the neurological consequences are not as marked as in cases of congenital cofactor deficiency.[93]
A congenital molybdenum cofactor deficiency disease, seen in infants, is an inability to synthesize molybdenum cofactor, the heterocyclic molecule discussed above that binds molybdenum at the active site in all known human enzymes that use molybdenum. The resulting deficiency results in high levels of sulfite and urate, and neurological damage.[94][95]
Excretion[edit]
Most molybdenum is excreted from the human body as molybdate in the urine. Furthermore, urinary excretion of molybdenum increases as dietary molybdenum intake increases. Small amounts of molybdenum are excreted from the body in the feces by way of the bile; small amounts also can be lost in sweat and in hair.[96][97]
Excess and copper antagonism[edit]
High levels of molybdenum can interfere with the body’s uptake of copper, producing copper deficiency. Molybdenum prevents plasma proteins from binding to copper, and it also increases the amount of copper that is excreted in urine. Ruminants that consume high levels of molybdenum suffer from diarrhea, stunted growth, anemia, and achromotrichia (loss of fur pigment). These symptoms can be alleviated by copper supplements, either dietary and injection.[98] The effective copper deficiency can be aggravated by excess sulfur.[46][99]
Copper reduction or deficiency can also be deliberately induced for therapeutic purposes by the compound ammonium tetrathiomolybdate, in which the bright red anion tetrathiomolybdate is the copper-chelating agent. Tetrathiomolybdate was first used therapeutically in the treatment of copper toxicosis in animals. It was then introduced as a treatment in Wilson’s disease, a hereditary copper metabolism disorder in humans; it acts both by competing with copper absorption in the bowel and by increasing excretion. It has also been found to have an inhibitory effect on angiogenesis, potentially by inhibiting the membrane translocation process that is dependent on copper ions.[100] This is a promising avenue for investigation of treatments for cancer, age-related macular degeneration, and other diseases that involve a pathologic proliferation of blood vessels.[101][102]
In some grazing livestock, most strongly in cattle, molybdenum excess in the soil of pasturage can produce scours (diarrhea) if the pH of the soil is neutral to alkaline; see teartness.
Dietary recommendations[edit]
In 2000, the then U.S. Institute of Medicine (now the National Academy of Medicine, NAM) updated its Estimated Average Requirements (EARs) and Recommended Dietary Allowances (RDAs) for molybdenum. If there is not sufficient information to establish EARs and RDAs, an estimate designated Adequate Intake (AI) is used instead.
An AI of 2 micrograms (μg) of molybdenum per day was established for infants up to 6 months of age, and 3 μg/day from 7 to 12 months of age, both for males and females. For older children and adults, the following daily RDAs have been established for molybdenum: 17 μg from 1 to 3 years of age, 22 μg from 4 to 8 years, 34 μg from 9 to 13 years, 43 μg from 14 to 18 years, and 45 μg for persons 19 years old and older. All these RDAs are valid for both sexes. Pregnant or lactating females from 14 to 50 years of age have a higher daily RDA of 50 μg of molybdenum.
As for safety, the NAM sets tolerable upper intake levels (ULs) for vitamins and minerals when evidence is sufficient. In the case of molybdenum, the UL is 2000 μg/day. Collectively the EARs, RDAs, AIs and ULs are referred to as Dietary Reference Intakes (DRIs).[103]
The European Food Safety Authority (EFSA) refers to the collective set of information as Dietary Reference Values, with Population Reference Intake (PRI) instead of RDA, and Average Requirement instead of EAR. AI and UL defined the same as in United States. For women and men ages 15 and older the AI is set at 65 μg/day. Pregnant and lactating women have the same AI. For children aged 1–14 years, the AIs increase with age from 15 to 45 μg/day. The adult AIs are higher than the U.S. RDAs,[104] but on the other hand, the European Food Safety Authority reviewed the same safety question and set its UL at 600 μg/day, which is much lower than the U.S. value.[105]
Labeling[edit]
For U.S. food and dietary supplement labeling purposes, the amount in a serving is expressed as a percent of Daily Value (%DV). For molybdenum labeling purposes 100% of the Daily Value was 75 μg, but as of May 27, 2016 it was revised to 45 μg.[106][107] A table of the old and new adult daily values is provided at Reference Daily Intake.
Food sources[edit]
Average daily intake varies between 120 and 240 μg/day, which is higher than dietary recommendations.[87] Pork, lamb, and beef liver each have approximately 1.5 parts per million of molybdenum. Other significant dietary sources include green beans, eggs, sunflower seeds, wheat flour, lentils, cucumbers, and cereal grain.[13]
Precautions[edit]
Molybdenum dusts and fumes, generated by mining or metalworking, can be toxic, especially if ingested (including dust trapped in the sinuses and later swallowed).[86] Low levels of prolonged exposure can cause irritation to the eyes and skin. Direct inhalation or ingestion of molybdenum and its oxides should be avoided.[108][109] OSHA regulations specify the maximum permissible molybdenum exposure in an 8-hour day as 5 mg/m3. Chronic exposure to 60 to 600 mg/m3 can cause symptoms including fatigue, headaches and joint pains.[110] At levels of 5000 mg/m3, molybdenum is immediately dangerous to life and health.[111]
See also[edit]
- List of molybdenum mines
- Molybdenum mining in the United States
References[edit]
- ^ «Standard Atomic Weights: Molybdenum». CIAAW. 2013.
- ^ «Molybdenum: molybdenum(I) fluoride compound data». OpenMOPAC.net. Retrieved 2007-12-10.
- ^ Lindemann, A.; Blumm, J. (2009). Measurement of the Thermophysical Properties of Pure Molybdenum. Vol. 3. 17th Plansee Seminar.
- ^ Lide, D. R., ed. (2005). «Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds». CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
- ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
- ^ a b c d Lide, David R., ed. (1994). «Molybdenum». CRC Handbook of Chemistry and Physics. Vol. 4. Chemical Rubber Publishing Company. p. 18. ISBN 978-0-8493-0474-3.
- ^ «It’s Elemental — The Element Molybdenum». education.jlab.org. Archived from the original on 2018-07-04. Retrieved 2018-07-03.
- ^ Bjornsson, Ragnar; Neese, Frank; Schrock, Richard R.; Einsle, Oliver; DeBeer, Serena (2015). «The discovery of Mo(III) in FeMoco: reuniting enzyme and model chemistry». Journal of Biological Inorganic Chemistry. 20 (2): 447–460. doi:10.1007/s00775-014-1230-6. ISSN 0949-8257. PMC 4334110. PMID 25549604.
- ^ Van Stappen, Casey; Davydov, Roman; Yang, Zhi-Yong; Fan, Ruixi; Guo, Yisong; Bill, Eckhard; Seefeldt, Lance C.; Hoffman, Brian M.; DeBeer, Serena (2019-09-16). «Spectroscopic Description of the E1 State of Mo Nitrogenase Based on Mo and Fe X-ray Absorption and Mössbauer Studies». Inorganic Chemistry. 58 (18): 12365–12376. doi:10.1021/acs.inorgchem.9b01951. ISSN 0020-1669. PMC 6751781. PMID 31441651.
- ^ Leimkühler, Silke (2020). «The biosynthesis of the molybdenum cofactors in Escherichia coli». Environmental Microbiology. 22 (6): 2007–2026. doi:10.1111/1462-2920.15003. ISSN 1462-2920. PMID 32239579.
- ^ Wieser, M. E.; Berglund, M. (2009). «Atomic weights of the elements 2007 (IUPAC Technical Report)» (PDF). Pure and Applied Chemistry. 81 (11): 2131–2156. doi:10.1351/PAC-REP-09-08-03. S2CID 98084907. Archived from the original (PDF) on 2012-03-11. Retrieved 2012-02-13.
- ^ Meija, Juris; et al. (2013). «Current Table of Standard Atomic Weights in Alphabetical Order: Standard Atomic weights of the elements». Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights. Archived from the original on 2014-04-29.
{{cite web}}
: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link) - ^ a b c d e f g h Emsley, John (2001). Nature’s Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. pp. 262–266. ISBN 978-0-19-850341-5.
- ^ Parish, R. V. (1977). The Metallic Elements. New York: Longman. pp. 112, 133. ISBN 978-0-582-44278-8.
- ^ Merino, Gabriel; Donald, Kelling J.; D’Acchioli, Jason S.; Hoffmann, Roald (2007). «The Many Ways To Have a Quintuple Bond». J. Am. Chem. Soc. 129 (49): 15295–15302. doi:10.1021/ja075454b. PMID 18004851.
- ^ Roos, Björn O.; Borin, Antonio C.; Laura Gagliardi (2007). «Reaching the Maximum Multiplicity of the Covalent Chemical Bond». Angew. Chem. Int. Ed. 46 (9): 1469–72. doi:10.1002/anie.200603600. PMID 17225237.
- ^ Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties», Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729….3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
- ^ Lide, David R., ed. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics. Vol. 11. CRC. pp. 87–88. ISBN 978-0-8493-0487-3.
- ^ Armstrong, John T. (2003). «Technetium». Chemical & Engineering News. Archived from the original on 2008-10-06. Retrieved 2009-07-07.
- ^ Wolterbeek, Hubert Theodoor; Bode, Peter «A process for the production of no-carrier added 99Mo». European Patent EP2301041 (A1) ― 2011-03-30. Retrieved on 2012-06-27.
- ^ a b c d e f g h Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (91–100 ed.). Walter de Gruyter. pp. 1096–1104. ISBN 978-3-11-007511-3.
- ^ Schmidt, Max (1968). «VI. Nebengruppe». Anorganische Chemie II (in German). Wissenschaftsverlag. pp. 119–127.
- ^ Werner, Helmut (2008-12-16). Landmarks in Organo-Transition Metal Chemistry: A Personal View. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-09848-7.
- ^ Pope, Michael T.; Müller, Achim (1997). «Polyoxometalate Chemistry: An Old Field with New Dimensions in Several Disciplines». Angewandte Chemie International Edition. 30: 34–48. doi:10.1002/anie.199100341.
- ^ Nollet, Leo M. L., ed. (2000). Handbook of water analysis. New York, NY: Marcel Dekker. pp. 280–288. ISBN 978-0-8247-8433-1.
- ^ Tamadon, Farhad; Seppelt, Konrad (2013-01-07). «The Elusive Halides VCl 5 , MoCl 6 , and ReCl 6». Angewandte Chemie International Edition. 52 (2): 767–769. doi:10.1002/anie.201207552. PMID 23172658.
- ^ Walton, Richard A.; Fanwick, Phillip E.; Girolami, Gregory S.; Murillo, Carlos A.; Johnstone, Erik V. (2014). Girolami, Gregory S.; Sattelberger, Alfred P. (eds.). Inorganic Syntheses: Volume 36. John Wiley & Sons, Inc. pp. 78–81. doi:10.1002/9781118744994.ch16. ISBN 9781118744994.
- ^ Drago, R. S. , Long, J. R., and Cosmano, R. (1982) Comparison of the Coordination Chemistry and inductive Transfer through the Metal-Metal Bond in Adducts of Dirhodium and Dimolybdenum Carboxylates . Inorganic Chemistry 21, 2196-2201.
- ^ Werner, Helmut (2008-12-16). Landmarks in Organo-Transition Metal Chemistry: A Personal View. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-09848-7.
- ^ Lansdown, A. R. (1999). Molybdenum disulphide lubrication. Tribology and Interface Engineering. Vol. 35. Elsevier. ISBN 978-0-444-50032-8.
- ^ Melchert, Craig. «Greek mólybdos as a Loanword from Lydian» (PDF). University of North Carolina at Chapel Hill. Archived (PDF) from the original on 2013-12-31. Retrieved 2011-04-23.
- ^ International Molybdenum Association, «Molybdenum History»
- ^ Institute, American Iron and Steel (1948). Accidental use of molybdenum in old sword led to new alloy.
- ^ Van der Krogt, Peter (2006-01-10). «Molybdenum». Elementymology & Elements Multidict. Archived from the original on 2010-01-23. Retrieved 2007-05-20.
- ^ a b Gagnon, Steve. «Molybdenum». Jefferson Science Associates, LLC. Archived from the original on 2007-04-26. Retrieved 2007-05-06.
- ^ Scheele, C. W. K. (1779). «Versuche mit Wasserbley;Molybdaena». Svenska Vetensk. Academ. Handlingar. 40: 238.
- ^ Hjelm, P. J. (1788). «Versuche mit Molybdäna, und Reduction der selben Erde». Svenska Vetensk. Academ. Handlingar. 49: 268.
- ^ Hoyt, Samuel Leslie (1921). Metallography. Vol. 2. McGraw-Hill.
- ^ Krupp, Alfred; Wildberger, Andreas (1888). The metallic alloys: A practical guide for the manufacture of all kinds of alloys, amalgams, and solders, used by metal-workers … with an appendix on the coloring of alloys. H.C. Baird & Co. p. 60.
- ^ Gupta, C. K. (1992). Extractive Metallurgy of Molybdenum. CRC Press. ISBN 978-0-8493-4758-0.
- ^ Reich, Leonard S. (2002-08-22). The Making of American Industrial Research: Science and Business at Ge and Bell, 1876–1926. p. 117. ISBN 9780521522373. Archived from the original on 2014-07-09. Retrieved 2016-04-07.
- ^ Vokes, Frank Marcus (1963). Molybdenum deposits of Canada. p. 3.
- ^ Chemical properties of molibdenum — Health effects of molybdenum — Environmental effects of molybdenum Archived 2016-01-20 at the Wayback Machine. lenntech.com
- ^ Sam Kean. The Disappearing Spoon. Page 88–89
- ^ Millholland, Ray (August 1941). «Battle of the Billions: American industry mobilizes machines, materials, and men for a job as big as digging 40 Panama Canals in one year». Popular Science: 61. Archived from the original on 2014-07-09. Retrieved 2016-04-07.
- ^ a b c d e f g h Considine, Glenn D., ed. (2005). «Molybdenum». Van Nostrand’s Encyclopedia of Chemistry. New York: Wiley-Interscience. pp. 1038–1040. ISBN 978-0-471-61525-5.
- ^ Jambor, J.L.; et al. (2002). «New mineral names» (PDF). American Mineralogist. 87: 181. Archived (PDF) from the original on 2007-07-10. Retrieved 2007-04-09.
- ^ a b «Molybdenum Statistics and Information». U.S. Geological Survey. 2007-05-10. Archived from the original on 2007-05-19. Retrieved 2007-05-10.
- ^ a b Sebenik, Roger F.; Burkin, A. Richard; Dorfler, Robert R.; Laferty, John M.; Leichtfried, Gerhard; Meyer-Grünow, Hartmut; Mitchell, Philip C. H.; Vukasovich, Mark S.; Church, Douglas A.; Van Riper, Gary G.; Gilliland, James C.; Thielke, Stanley A. (2000). «Molybdenum and Molybdenum Compounds». Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a16_655. ISBN 3527306730. S2CID 98762721.
- ^ Gupta, C. K. (1992). Extractive Metallurgy of Molybdenum. CRC Press. pp. 1–2. ISBN 978-0-8493-4758-0.
- ^ «Dynamic Prices and Charts for Molybdenum». InfoMine Inc. 2007. Archived from the original on 2009-10-08. Retrieved 2007-05-07.
- ^ «LME to launch minor metals contracts in H2 2009». London Metal Exchange. 2008-09-04. Archived from the original on 2012-07-22. Retrieved 2009-07-28.
{{cite web}}
: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link) - ^ Langedal, M. (1997). «Dispersion of tailings in the Knabena—Kvina drainage basin, Norway, 1: Evaluation of overbank sediments as sampling medium for regional geochemical mapping». Journal of Geochemical Exploration. 58 (2–3): 157–172. doi:10.1016/S0375-6742(96)00069-6.
- ^ Coffman, Paul B. (1937). «The Rise of a New Metal: The Growth and Success of the Climax Molybdenum Company». The Journal of Business of the University of Chicago. 10: 30. doi:10.1086/232443.
- ^ Pie chart of world Mo uses. London Metal Exchange.
- ^ a b «Molybdenum». AZoM.com Pty. Limited. 2007. Archived from the original on 2011-06-14. Retrieved 2007-05-06.
- ^ Smallwood, Robert E. (1984). «TZM Moly Alloy». ASTM special technical publication 849: Refractory metals and their industrial applications: a symposium. ASTM International. p. 9. ISBN 9780803102033.
- ^ «Compatibility of Molybdenum-Base Alloy TZM, with LiF-BeF2-ThF4-UF4«. Oak Ridge National Laboratory Report. December 1969. Archived from the original on 2011-07-10. Retrieved 2010-09-02.
- ^ Cubberly, W. H.; Bakerjian, Ramon (1989). Tool and manufacturing engineers handbook. Society of Manufacturing Engineers. p. 421. ISBN 978-0-87263-351-3.
- ^ Lal, S.; Patil, R. S. (2001). «Monitoring of atmospheric behaviour of NOx from vehicular traffic». Environmental Monitoring and Assessment. 68 (1): 37–50. doi:10.1023/A:1010730821844. PMID 11336410. S2CID 20441999.
- ^ Lancaster, Jack L. «Ch. 4: Physical determinants of contrast» (PDF). Physics of Medical X-Ray Imaging. University of Texas Health Science Center. Archived from the original (PDF) on 2015-10-10.
- ^ Gray, Theodore (2009). The Elements. Black Dog & Leventhal. pp. 105–107. ISBN 1-57912-814-9.
- ^ Gottschalk, A. (1969). «Technetium-99m in clinical nuclear medicine». Annual Review of Medicine. 20 (1): 131–40. doi:10.1146/annurev.me.20.020169.001023. PMID 4894500.
- ^ Winer, W. (1967). «Molybdenum disulfide as a lubricant: A review of the fundamental knowledge» (PDF). Wear. 10 (6): 422–452. doi:10.1016/0043-1648(67)90187-1. hdl:2027.42/33266.
- ^ Topsøe, H.; Clausen, B. S.; Massoth, F. E. (1996). Hydrotreating Catalysis, Science and Technology. Berlin: Springer-Verlag.
- ^ Moulson, A. J.; Herbert, J. M. (2003). Electroceramics: materials, properties, applications. John Wiley and Sons. p. 141. ISBN 978-0-471-49748-6.
- ^ International Molybdenum Association Archived 2008-03-09 at the Wayback Machine. imoa.info.
- ^ Fierro, J. G. L., ed. (2006). Metal Oxides, Chemistry and Applications. CRC Press. pp. 414–455.
- ^ Centi, G.; Cavani, F.; Trifiro, F. (2001). Selective Oxidation by Heterogeneous Catalysis. Kluwer Academic/Plenum Publishers. pp. 363–384.
- ^ Horáček, Jan; Akhmetzyanova, Uliana; Skuhrovcová, Lenka; Tišler, Zdeněk; de Paz Carmona, Héctor (1 April 2020). «Alumina-supported MoNx, MoCx and MoPx catalysts for the hydrotreatment of rapeseed oil». Applied Catalysis B: Environmental. 263: 118328. doi:10.1016/j.apcatb.2019.118328. ISSN 0926-3373. S2CID 208758175.
- ^ Scott, C.; Lyons, T. W.; Bekker, A.; Shen, Y.; Poulton, S. W.; Chu, X.; Anbar, A. D. (2008). «Tracing the stepwise oxygenation of the Proterozoic ocean». Nature. 452 (7186): 456–460. Bibcode:2008Natur.452..456S. doi:10.1038/nature06811. PMID 18368114. S2CID 205212619.
- ^ Enemark, John H.; Cooney, J. Jon A.; Wang, Jun-Jieh; Holm, R. H. (2004). «Synthetic Analogues and Reaction Systems Relevant to the Molybdenum and Tungsten Oxotransferases». Chem. Rev. 104 (2): 1175–1200. doi:10.1021/cr020609d. PMID 14871153.
- ^ Mendel, Ralf R.; Bittner, Florian (2006). «Cell biology of molybdenum». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Molecular Cell Research. 1763 (7): 621–635. doi:10.1016/j.bbamcr.2006.03.013. PMID 16784786.
- ^ Russ Hille; James Hall; Partha Basu (2014). «The Mononuclear Molybdenum Enzymes». Chem. Rev. 114 (7): 3963–4038. doi:10.1021/cr400443z. PMC 4080432. PMID 24467397.
- ^ Kisker, C.; Schindelin, H.; Baas, D.; Rétey, J.; Meckenstock, R. U.; Kroneck, P. M. H. (1999). «A structural comparison of molybdenum cofactor-containing enzymes» (PDF). FEMS Microbiol. Rev. 22 (5): 503–521. doi:10.1111/j.1574-6976.1998.tb00384.x. PMID 9990727. Archived (PDF) from the original on 2017-08-10. Retrieved 2017-10-25.
- ^ a b Mitchell, Phillip C. H. (2003). «Overview of Environment Database». International Molybdenum Association. Archived from the original on 2007-10-18. Retrieved 2007-05-05.
- ^ Mendel, Ralf R. (2013). «Chapter 15 Metabolism of Molybdenum». In Banci, Lucia (ed.). Metallomics and the Cell. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 12. Springer. doi:10.1007/978-94-007-5561-10_15 (inactive 31 December 2022). ISBN 978-94-007-5560-4.
{{cite book}}
: CS1 maint: DOI inactive as of December 2022 (link) electronic-book ISBN 978-94-007-5561-1 ISSN 1559-0836 electronic-ISSN 1868-0402 - ^
Chi Chung, Lee; Markus W., Ribbe; Yilin, Hu (2014). «Chapter 7. Cleaving the N,N Triple Bond: The Transformation of Dinitrogen to Ammonia by Nitrogenases«. In Peter M.H. Kroneck; Martha E. Sosa Torres (eds.). The Metal-Driven Biogeochemistry of Gaseous Compounds in the Environment. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 14. Springer. pp. 147–174. doi:10.1007/978-94-017-9269-1_6. ISBN 978-94-017-9268-4. PMID 25416393. - ^ Dos Santos, Patricia C.; Dean, Dennis R. (2008). «A newly discovered role for iron-sulfur clusters». PNAS. 105 (33): 11589–11590. Bibcode:2008PNAS..10511589D. doi:10.1073/pnas.0805713105. PMC 2575256. PMID 18697949.
- ^ Schwarz, Guenter; Belaidi, Abdel A. (2013). «Chapter 13. Molybdenum in Human Health and Disease». In Astrid Sigel; Helmut Sigel; Roland K. O. Sigel (eds.). Interrelations between Essential Metal Ions and Human Diseases. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 13. Springer. pp. 415–450. doi:10.1007/978-94-007-7500-8_13. ISBN 978-94-007-7499-5. PMID 24470099.
- ^ Mendel, Ralf R. (2009). «Cell biology of molybdenum». BioFactors. 35 (5): 429–34. doi:10.1002/biof.55. PMID 19623604. S2CID 205487570.
- ^ Blaylock Wellness Report, February 2010, page 3.
- ^ Cohen, H. J.; Drew, R. T.; Johnson, J. L.; Rajagopalan, K. V. (1973). «Molecular Basis of the Biological Function of Molybdenum. The Relationship between Sulfite Oxidase and the Acute Toxicity of Bisulfite and SO2«. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 70 (12 Pt 1–2): 3655–3659. Bibcode:1973PNAS…70.3655C. doi:10.1073/pnas.70.12.3655. PMC 427300. PMID 4519654.
- ^ Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon (2001). Inorganic chemistry. Academic Press. p. 1384. ISBN 978-0-12-352651-9.
- ^ Curzon, M. E. J.; Kubota, J.; Bibby, B. G. (1971). «Environmental Effects of Molybdenum on Caries». Journal of Dental Research. 50 (1): 74–77. doi:10.1177/00220345710500013401. S2CID 72386871.
- ^ a b «Risk Assessment Information System: Toxicity Summary for Molybdenum». Oak Ridge National Laboratory. Archived from the original on September 19, 2007. Retrieved 2008-04-23.
- ^ a b Coughlan, M. P. (1983). «The role of molybdenum in human biology». Journal of Inherited Metabolic Disease. 6 (S1): 70–77. doi:10.1007/BF01811327. PMID 6312191. S2CID 10114173.
- ^ Barceloux, Donald G.; Barceloux, Donald (1999). «Molybdenum». Clinical Toxicology. 37 (2): 231–237. doi:10.1081/CLT-100102422. PMID 10382558.
- ^ Yang, Chung S. (1980). «Research on Esophageal Cancer in China: a Review» (PDF). Cancer Research. 40 (8 Pt 1): 2633–44. PMID 6992989. Archived (PDF) from the original on 2015-11-23. Retrieved 2011-12-30.
- ^ Nouri, Mohsen; Chalian, Hamid; Bahman, Atiyeh; Mollahajian, Hamid; et al. (2008). «Nail Molybdenum and Zinc Contents in Populations with Low and Moderate Incidence of Esophageal Cancer» (PDF). Archives of Iranian Medicine. 11 (4): 392–6. PMID 18588371. Archived from the original (PDF) on 2011-07-19. Retrieved 2009-03-23.
- ^ Zheng, Liu; et al. (1982). «Geographical distribution of trace elements-deficient soils in China». Acta Ped. Sin. 19: 209–223.
- ^ Taylor, Philip R.; Li, Bing; Dawsey, Sanford M.; Li, Jun-Yao; Yang, Chung S.; Guo, Wande; Blot, William J. (1994). «Prevention of Esophageal Cancer: The Nutrition Intervention Trials in Linxian, China» (PDF). Cancer Research. 54 (7 Suppl): 2029s–2031s. PMID 8137333. Archived (PDF) from the original on 2016-09-17. Retrieved 2016-07-01.
- ^ Abumrad, N. N. (1984). «Molybdenum—is it an essential trace metal?». Bulletin of the New York Academy of Medicine. 60 (2): 163–71. PMC 1911702. PMID 6426561.
- ^ Smolinsky, B; Eichler, S. A.; Buchmeier, S.; Meier, J. C.; Schwarz, G. (2008). «Splice-specific Functions of Gephyrin in Molybdenum Cofactor Biosynthesis». Journal of Biological Chemistry. 283 (25): 17370–9. doi:10.1074/jbc.M800985200. PMID 18411266.
- ^ Reiss, J. (2000). «Genetics of molybdenum cofactor deficiency». Human Genetics. 106 (2): 157–63. doi:10.1007/s004390051023. PMID 10746556.
- ^ Gropper, Sareen S.; Smith, Jack L.; Carr, Timothy P. (2016-10-05). Advanced Nutrition and Human Metabolism. Cengage Learning. ISBN 978-1-337-51421-7.
- ^ Turnlund, J. R.; Keyes, W. R.; Peiffer, G. L. (October 1995). «Molybdenum absorption, excretion, and retention studied with stable isotopes in young men at five intakes of dietary molybdenum». The American Journal of Clinical Nutrition. 62 (4): 790–796. doi:10.1093/ajcn/62.4.790. ISSN 0002-9165. PMID 7572711.
- ^ Suttle, N. F. (1974). «Recent studies of the copper-molybdenum antagonism». Proceedings of the Nutrition Society. 33 (3): 299–305. doi:10.1079/PNS19740053. PMID 4617883.
- ^ Hauer, Gerald Copper deficiency in cattle Archived 2011-09-10 at the Wayback Machine. Bison Producers of Alberta. Accessed Dec. 16, 2010.
- ^ Nickel, W (2003). «The Mystery of nonclassical protein secretion, a current view on cargo proteins and potential export routes». Eur. J. Biochem. 270 (10): 2109–2119. doi:10.1046/j.1432-1033.2003.03577.x. PMID 12752430.
- ^ Brewer GJ; Hedera, P.; Kluin, K. J.; Carlson, M.; Askari, F.; Dick, R. B.; Sitterly, J.; Fink, J. K. (2003). «Treatment of Wilson disease with ammonium tetrathiomolybdate: III. Initial therapy in a total of 55 neurologically affected patients and follow-up with zinc therapy». Arch Neurol. 60 (3): 379–85. doi:10.1001/archneur.60.3.379. PMID 12633149.
- ^ Brewer, G. J.; Dick, R. D.; Grover, D. K.; Leclaire, V.; Tseng, M.; Wicha, M.; Pienta, K.; Redman, B. G.; Jahan, T.; Sondak, V. K.; Strawderman, M.; LeCarpentier, G.; Merajver, S. D. (2000). «Treatment of metastatic cancer with tetrathiomolybdate, an anticopper, antiangiogenic agent: Phase I study». Clinical Cancer Research. 6 (1): 1–10. PMID 10656425.
- ^ Institute of Medicine (2000). «Molybdenum». Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc. Washington, DC: The National Academies Press. pp. 420–441. doi:10.17226/10026. ISBN 978-0-309-07279-3. PMID 25057538. S2CID 44243659.
- ^ «Overview on Dietary Reference Values for the EU population as derived by the EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies» (PDF). 2017. Archived from the original (PDF) on 2017-08-28. Retrieved 2017-09-10.
- ^ Tolerable Upper Intake Levels For Vitamins And Minerals (PDF), European Food Safety Authority, 2006, archived from the original (PDF) on 2016-03-16, retrieved 2017-09-10
- ^ «Federal Register May 27, 2016 Food Labeling: Revision of the Nutrition and Supplement Facts Labels. FR page 33982» (PDF). Archived (PDF) from the original on August 8, 2016. Retrieved September 10, 2017.
- ^ «Daily Value Reference of the Dietary Supplement Label Database (DSLD)». Dietary Supplement Label Database (DSLD). Archived from the original on 7 April 2020. Retrieved 16 May 2020.
- ^ «Material Safety Data Sheet – Molybdenum». The REMBAR Company, Inc. 2000-09-19. Archived from the original on March 23, 2007. Retrieved 2007-05-13.
- ^ «Material Safety Data Sheet – Molybdenum Powder». CERAC, Inc. 1994-02-23. Archived from the original on 2011-07-08. Retrieved 2007-10-19.
- ^ «NIOSH Documentation for IDLHs Molybdenum». National Institute for Occupational Safety and Health. 1996-08-16. Archived from the original on 2007-08-07. Retrieved 2007-05-31.
- ^ «CDC – NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards – Molybdenum». www.cdc.gov. Archived from the original on 2015-11-20. Retrieved 2015-11-20.
Bibliography[edit]
- Lettera di Giulio Candida al signor Vincenzo Petagna — Sulla formazione del molibdeno. Naples: Giuseppe Maria Porcelli. 1785.
External links[edit]
Wikimedia Commons has media related to Molybdenum.
Look up molybdenum in Wiktionary, the free dictionary.
- Molybdenum at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
- Mineral & Exploration – Map of World Molybdenum Producers 2009
- «Mining A Mountain» Popular Mechanics, July 1935 pp. 63–64
- Site for global molybdenum info
- CDC – NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
Molybdenum | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Pronunciation | (mə-LIB-də-nəm) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Appearance | gray metallic | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standard atomic weight Ar°(Mo) |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molybdenum in the periodic table | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomic number (Z) | 42 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Group | group 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Period | period 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Block | d-block | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electron configuration | [Kr] 4d5 5s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electrons per shell | 2, 8, 18, 13, 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Physical properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Phase at STP | solid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Melting point | 2896 K (2623 °C, 4753 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Boiling point | 4912 K (4639 °C, 8382 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Density (near r.t.) | 10.28 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
when liquid (at m.p.) | 9.33 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Heat of fusion | 37.48 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Heat of vaporization | 598 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molar heat capacity | 24.06 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vapor pressure
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomic properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidation states | −4, −2, −1, 0, +1,[2] +2, +3, +4, +5, +6 (a strongly acidic oxide) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electronegativity | Pauling scale: 2.16 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionization energies |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomic radius | empirical: 139 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Covalent radius | 154±5 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Spectral lines of molybdenum |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Other properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Natural occurrence | primordial | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Crystal structure | body-centered cubic (bcc)
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Speed of sound thin rod | 5400 m/s (at r.t.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Thermal expansion | 4.8 µm/(m⋅K) (at 25 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Thermal conductivity | 138 W/(m⋅K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Thermal diffusivity | 54.3 mm2/s (at 300 K)[3] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electrical resistivity | 53.4 nΩ⋅m (at 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magnetic ordering | paramagnetic[4] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molar magnetic susceptibility | +89.0×10−6 cm3/mol (298 K)[5] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Young’s modulus | 329 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Shear modulus | 126 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bulk modulus | 230 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Poisson ratio | 0.31 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mohs hardness | 5.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vickers hardness | 1400–2740 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Brinell hardness | 1370–2500 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS Number | 7439-98-7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
History | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Discovery | Carl Wilhelm Scheele (1778) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
First isolation | Peter Jacob Hjelm (1781) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Main isotopes of molybdenum
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| references |
Molybdenum is a chemical element with the symbol Mo and atomic number 42 which is located in period 5 and group 6. The name is from Neo-Latin molybdaenum, which is based on Ancient Greek Μόλυβδος molybdos, meaning lead, since its ores were confused with lead ores.[6] Molybdenum minerals have been known throughout history, but the element was discovered (in the sense of differentiating it as a new entity from the mineral salts of other metals) in 1778 by Carl Wilhelm Scheele. The metal was first isolated in 1781 by Peter Jacob Hjelm.[7]
Molybdenum does not occur naturally as a free metal on Earth; it is found only in various oxidation states in minerals. The free element, a silvery metal with a grey cast, has the sixth-highest melting point of any element. It readily forms hard, stable carbides in alloys, and for this reason most of the world production of the element (about 80%) is used in steel alloys, including high-strength alloys and superalloys.
Most molybdenum compounds have low solubility in water, but when molybdenum-bearing minerals contact oxygen and water, the resulting molybdate ion MoO2−
4 is quite soluble. Industrially, molybdenum compounds (about 14% of world production of the element) are used in high-pressure and high-temperature applications as pigments and catalysts.
Molybdenum-bearing enzymes are by far the most common bacterial catalysts for breaking the chemical bond in atmospheric molecular nitrogen in the process of biological nitrogen fixation. At least 50 molybdenum enzymes are now known in bacteria, plants, and animals, although only bacterial and cyanobacterial enzymes are involved in nitrogen fixation. These nitrogenases contain an iron-molybdenum cofactor FeMoco, which is believed to contain either Mo(III) or Mo(IV).[8][9] This is distinct from the fully oxidized Mo(VI) found complexed with molybdopterin in all other molybdenum-bearing enzymes, which perform a variety of crucial functions.[10] The variety of crucial reactions catalyzed by these latter enzymes means that molybdenum is an essential element for all higher eukaryote organisms, including humans.
Characteristics[edit]
Physical properties[edit]
In its pure form, molybdenum is a silvery-grey metal with a Mohs hardness of 5.5 and a standard atomic weight of 95.95 g/mol.[11][12] It has a melting point of 2,623 °C (4,753 °F); of the naturally occurring elements, only tantalum, osmium, rhenium, tungsten, and carbon have higher melting points.[6] It has one of the lowest coefficients of thermal expansion among commercially used metals.[13]
Chemical properties[edit]
Molybdenum is a transition metal with an electronegativity of 2.16 on the Pauling scale. It does not visibly react with oxygen or water at room temperature. Weak oxidation of molybdenum starts at 300 °C (572 °F); bulk oxidation occurs at temperatures above 600 °C, resulting in molybdenum trioxide. Like many heavier transition metals, molybdenum shows little inclination to form a cation in aqueous solution, although the Mo3+ cation is known under carefully controlled conditions.[14]
Gaseous molybdenum consists of the diatomic species Mo2. That molecule is a singlet, with two unpaired electrons in bonding orbitals, in addition to 5 conventional bonds. The result is a sextuple bond.[15][16]
Isotopes[edit]
There are 35 known isotopes of molybdenum, ranging in atomic mass from 83 to 117, as well as four metastable nuclear isomers. Seven isotopes occur naturally, with atomic masses of 92, 94, 95, 96, 97, 98, and 100. Of these naturally occurring isotopes, only molybdenum-100 is unstable.[17]
Molybdenum-98 is the most abundant isotope, comprising 24.14% of all molybdenum. Molybdenum-100 has a half-life of about 1019 y and undergoes double beta decay into ruthenium-100. All unstable isotopes of molybdenum decay into isotopes of niobium, technetium, and ruthenium. Of the synthetic radioisotopes, the most stable is 93Mo, with a half-life of 4,000 years.[18]
The most common isotopic molybdenum application involves molybdenum-99, which is a fission product. It is a parent radioisotope to the short-lived gamma-emitting daughter radioisotope technetium-99m, a nuclear isomer used in various imaging applications in medicine.[19]
In 2008, the Delft University of Technology applied for a patent on the molybdenum-98-based production of molybdenum-99.[20]
Compounds[edit]
Molybdenum forms chemical compounds in oxidation states −IV and from −II to +VI. Higher oxidation states are more relevant to its terrestrial occurrence and its biological roles, mid-level oxidation states are often associated with metal clusters, and very low oxidation states are typically associated with organomolybdenum compounds. Mo and W chemistry shows strong similarities. The relative rarity of molybdenum(III), for example, contrasts with the pervasiveness of the chromium(III) compounds. The highest oxidation state is seen in molybdenum(VI) oxide (MoO3), whereas the normal sulfur compound is molybdenum disulfide MoS2.[21]
Oxidation state |
Example[22][23] |
---|---|
−4 | Na 4[Mo(CO) 4] |
−1 | Na 2[Mo 2(CO) 10] |
0 | Mo(CO) 6 |
+1 | Na[C 6H 6Mo] |
+2 | MoCl 2 |
+3 | MoBr 3 |
+4 | MoS 2 |
+5 | MoCl 5 |
+6 | MoF 6 |
From the perspective of commerce, the most important compounds are molybdenum disulfide (MoS
2) and molybdenum trioxide (MoO
3). The black disulfide is the main mineral. It is roasted in air to give the trioxide:[21]
- 2 MoS
2 + 7 O
2 → 2 MoO
3 + 4 SO
2
The trioxide, which is volatile at high temperatures, is the precursor to virtually all other Mo compounds as well as alloys. Molybdenum has several oxidation states, the most stable being +4 and +6 (bolded in the table at left).
Molybdenum(VI) oxide is soluble in strong alkaline water, forming molybdates (MoO42−). Molybdates are weaker oxidants than chromates. They tend to form structurally complex oxyanions by condensation at lower pH values, such as [Mo7O24]6− and [Mo8O26]4−. Polymolybdates can incorporate other ions, forming polyoxometalates.[24] The dark-blue phosphorus-containing heteropolymolybdate P[Mo12O40]3− is used for the spectroscopic detection of phosphorus.[25] The broad range of oxidation states of molybdenum is reflected in various molybdenum chlorides:[21]
- Molybdenum(II) chloride MoCl2, which exists as the hexamer Mo6Cl12 and the related dianion [Mo6Cl14]2-.
- Molybdenum(III) chloride MoCl3, a dark red solid, which converts to the anion trianionic complex [MoCl6]3-.
- Molybdenum(IV) chloride MoCl4, a black solid, which adopts a polymeric structure.
- Molybdenum(V) chloride MoCl5 dark green solid, which adopts a dimeric structure.
- Molybdenum(VI) chloride MoCl6 is a black solid, which is monomeric and slowly decomposes to MoCl5 and Cl2 at room temperature.[26]
Like chromium and some other transition metals, molybdenum forms quadruple bonds, such as in Mo2(CH3COO)4 and [Mo2Cl8]4−.[21][27] The Lewis acid properties of the butyrate and perfluorobutyrate dimers, Mo2(O2CR)4 and Rh2(O2CR) 4, have been reported.[28]
The oxidation state 0 and lower are possible with carbon monoxide as ligand, such as in molybdenum hexacarbonyl, Mo(CO)6.[21][29]
History[edit]
Molybdenite—the principal ore from which molybdenum is now extracted—was previously known as molybdena. Molybdena was confused with and often utilized as though it were graphite. Like graphite, molybdenite can be used to blacken a surface or as a solid lubricant.[30] Even when molybdena was distinguishable from graphite, it was still confused with the common lead ore PbS (now called galena); the name comes from Ancient Greek Μόλυβδος molybdos, meaning lead.[13] (The Greek word itself has been proposed as a loanword from Anatolian Luvian and Lydian languages).[31]
Although (reportedly) molybdenum was deliberately alloyed with steel in one 14th-century Japanese sword (mfd. ca. 1330), that art was never employed widely and was later lost.[32][33] In the West in 1754, Bengt Andersson Qvist examined a sample of molybdenite and determined that it did not contain lead and thus was not galena.[34]
By 1778 Swedish chemist Carl Wilhelm Scheele stated firmly that molybdena was (indeed) neither galena nor graphite.[35][36] Instead, Scheele correctly proposed that molybdena was an ore of a distinct new element, named molybdenum for the mineral in which it resided, and from which it might be isolated. Peter Jacob Hjelm successfully isolated molybdenum using carbon and linseed oil in 1781.[13][37]
For the next century, molybdenum had no industrial use. It was relatively scarce, the pure metal was difficult to extract, and the necessary techniques of metallurgy were immature.[38][39][40] Early molybdenum steel alloys showed great promise of increased hardness, but efforts to manufacture the alloys on a large scale were hampered with inconsistent results, a tendency toward brittleness, and recrystallization. In 1906, William D. Coolidge filed a patent for rendering molybdenum ductile, leading to applications as a heating element for high-temperature furnaces and as a support for tungsten-filament light bulbs; oxide formation and degradation require that molybdenum be physically sealed or held in an inert gas.[41] In 1913, Frank E. Elmore developed a froth flotation process to recover molybdenite from ores; flotation remains the primary isolation process.[42]
During World War I, demand for molybdenum spiked; it was used both in armor plating and as a substitute for tungsten in high-speed steels. Some British tanks were protected by 75 mm (3 in) manganese steel plating, but this proved to be ineffective. The manganese steel plates were replaced with much lighter 25 mm (1.0 in) molybdenum steel plates allowing for higher speed, greater maneuverability, and better protection.[13] The Germans also used molybdenum-doped steel for heavy artillery, like in the super-heavy howitzer Big Bertha,[43] because traditional steel melts at the temperatures produced by the propellant of the one ton shell.[44] After the war, demand plummeted until metallurgical advances allowed extensive development of peacetime applications. In World War II, molybdenum again saw strategic importance as a substitute for tungsten in steel alloys.[45]
Occurrence and production[edit]
Molybdenum is the 54th most abundant element in the Earth’s crust with an average of 1.5 parts per million and the 25th most abundant element in its oceans, with an average of 10 parts per billion; it is the 42nd most abundant element in the Universe.[13][46] The Russian Luna 24 mission discovered a molybdenum-bearing grain (1 × 0.6 µm) in a pyroxene fragment taken from Mare Crisium on the Moon.[47] The comparative rarity of molybdenum in the Earth’s crust is offset by its concentration in a number of water-insoluble ores, often combined with sulfur in the same way as copper, with which it is often found. Though molybdenum is found in such minerals as wulfenite (PbMoO4) and powellite (CaMoO4), the main commercial source is molybdenite (MoS2). Molybdenum is mined as a principal ore and is also recovered as a byproduct of copper and tungsten mining.[6]
The world’s production of molybdenum was 250,000 tonnes in 2011, the largest producers being China (94,000 t), the United States (64,000 t), Chile (38,000 t), Peru (18,000 t) and Mexico (12,000 t). The total reserves are estimated at 10 million tonnes, and are mostly concentrated in China (4.3 Mt), the US (2.7 Mt) and Chile (1.2 Mt). By continent, 93% of world molybdenum production is about evenly shared between North America, South America (mainly in Chile), and China. Europe and the rest of Asia (mostly Armenia, Russia, Iran and Mongolia) produce the remainder.[48]
In molybdenite processing, the ore is first roasted in air at a temperature of 700 °C (1,292 °F). The process gives gaseous sulfur dioxide and the molybdenum(VI) oxide:[21]
The resulting oxide is then usually extracted with aqueous ammonia to give ammonium molybdate:
Copper, an impurity in molybdenite, is separated at this stage by treatment with hydrogen sulfide.[21] Ammonium molybdate converts to ammonium dimolybdate, which is isolated as a solid. Heating this solid gives molybdenum trioxide:[49]
Crude trioxide can be further purified by sublimation at 1,100 °C (2,010 °F).
Metallic molybdenum is produced by reduction of the oxide with hydrogen:
The molybdenum for steel production is reduced by the aluminothermic reaction with addition of iron to produce ferromolybdenum. A common form of ferromolybdenum contains 60% molybdenum.[21][50]
Molybdenum had a value of approximately $30,000 per tonne as of August 2009. It maintained a price at or near $10,000 per tonne from 1997 through 2003, and reached a peak of $103,000 per tonne in June 2005.[51] In 2008, the London Metal Exchange announced that molybdenum would be traded as a commodity.[52]
Mining[edit]
Historically, the Knaben mine in southern Norway, opened in 1885, was the first dedicated molybdenum mine. It was closed in 1973 but was reopened in 2007.[53] and now produces 100,000 kilograms (98 long tons; 110 short tons) of molybdenum disulfide per year. Large mines in Colorado (such as the Henderson mine and the Climax mine)[54] and in British Columbia yield molybdenite as their primary product, while many porphyry copper deposits such as the Bingham Canyon Mine in Utah and the Chuquicamata mine in northern Chile produce molybdenum as a byproduct of copper mining.
Applications[edit]
Alloys[edit]
A plate of molybdenum copper alloy
About 86% of molybdenum produced is used in metallurgy, with the rest used in chemical applications. The estimated global use is structural steel 35%, stainless steel 25%, chemicals 14%, tool & high-speed steels 9%, cast iron 6%, molybdenum elemental metal 6%, and superalloys 5%.[55]
Molybdenum can withstand extreme temperatures without significantly expanding or softening, making it useful in environments of intense heat, including military armor, aircraft parts, electrical contacts, industrial motors, and supports for filaments in light bulbs.[13][56]
Most high-strength steel alloys (for example, 41xx steels) contain 0.25% to 8% molybdenum.[6] Even in these small portions, more than 43,000 tonnes of molybdenum are used each year in stainless steels, tool steels, cast irons, and high-temperature superalloys.[46]
Molybdenum is also valued in steel alloys for its high corrosion resistance and weldability.[46][48] Molybdenum contributes corrosion resistance to type-300 stainless steels (specifically type-316) and especially so in the so-called superaustenitic stainless steels (such as alloy AL-6XN, 254SMO and 1925hMo). Molybdenum increases lattice strain, thus increasing the energy required to dissolve iron atoms from the surface.[contradictory] Molybdenum is also used to enhance the corrosion resistance of ferritic (for example grade 444) and martensitic (for example 1.4122 and 1.4418) stainless steels.[citation needed]
Because of its lower density and more stable price, molybdenum is sometimes used in place of tungsten.[46] An example is the ‘M’ series of high-speed steels such as M2, M4 and M42 as substitution for the ‘T’ steel series, which contain tungsten. Molybdenum can also be used as a flame-resistant coating for other metals. Although its melting point is 2,623 °C (4,753 °F), molybdenum rapidly oxidizes at temperatures above 760 °C (1,400 °F) making it better-suited for use in vacuum environments.[56]
TZM (Mo (~99%), Ti (~0.5%), Zr (~0.08%) and some C) is a corrosion-resisting molybdenum superalloy that resists molten fluoride salts at temperatures above 1,300 °C (2,370 °F). It has about twice the strength of pure Mo, and is more ductile and more weldable, yet in tests it resisted corrosion of a standard eutectic salt (FLiBe) and salt vapors used in molten salt reactors for 1100 hours with so little corrosion that it was difficult to measure.[57][58]
Other molybdenum-based alloys that do not contain iron have only limited applications. For example, because of its resistance to molten zinc, both pure molybdenum and molybdenum-tungsten alloys (70%/30%) are used for piping, stirrers and pump impellers that come into contact with molten zinc.[59]
Other applications as a pure element[edit]
- Molybdenum powder is used as a fertilizer for some plants, such as cauliflower[46]
- Elemental molybdenum is used in NO, NO2, NOx analyzers in power plants for pollution controls. At 350 °C (662 °F), the element acts as a catalyst for NO2/NOx to form NO molecules for detection by infrared light.[60]
- Molybdenum anodes replace tungsten in certain low voltage X-ray sources for specialized uses such as mammography.[61]
- The radioactive isotope molybdenum-99 is used to generate technetium-99m, used for medical imaging[62] The isotope is handled and stored as the molybdate.[63]
Compounds[edit]
- Molybdenum disulfide (MoS2) is used as a solid lubricant and a high-pressure high-temperature (HPHT) anti-wear agent. It forms strong films on metallic surfaces and is a common additive to HPHT greases — in the event of a catastrophic grease failure, a thin layer of molybdenum prevents contact of the lubricated parts.[64]
- When combined with small amounts of cobalt, MoS2 is also used as a catalyst in the hydrodesulfurization (HDS) of petroleum. In the presence of hydrogen, this catalyst facilitates the removal of nitrogen and especiallly sulfur from the feedstock, which otherwise would poison downstream catalysts. HDS is one of the largest scale applications of catalysis in industry.[65]
- Molybdenum oxides are important catalysts for selective oxidation of organic compounds. The production of the commodity chemicals acrylonitrile and formaldehyde relies on MoOx-based catalysts.[49]
- Molybdenum disilicide (MoSi2) is an electrically conducting ceramic with primary use in heating elements operating at temperatures above 1500 °C in air.[66]
- Molybdenum trioxide (MoO3) is used as an adhesive between enamels and metals.[35]
- Lead molybdate (wulfenite) co-precipitated with lead chromate and lead sulfate is a bright-orange pigment used with ceramics and plastics.[67]
- The molybdenum-based mixed oxides are versatile catalysts in the chemical industry. Some examples are the catalysts for the oxidation of carbon monoxide, propylene to acrolein and acrylic acid, the ammoxidation of propylene to acrylonitrile.[68][69]
- Molybdenum carbides, nitride and phosphides can be used for hydrotreatment of rapeseed oil.[70]
- Ammonium heptamolybdate is used in biological staining.
- Molybdenum coated soda lime glass is used in CIGS (copper indium gallium selenide) solar cells, called CIGS solar cells.
- Phosphomolybdic acid is a stain used in thin-layer chromatography.
Biological role[edit]
Mo-containing enzymes[edit]
Molybdenum is an essential element in most organisms; a 2008 research paper speculated that a scarcity of molybdenum in the Earth’s early oceans may have strongly influenced the evolution of eukaryotic life (which includes all plants and animals).[71]
At least 50 molybdenum-containing enzymes have been identified, mostly in bacteria.[72][73] Those enzymes include aldehyde oxidase, sulfite oxidase and xanthine oxidase.[13] With one exception, Mo in proteins is bound by molybdopterin to give the molybdenum cofactor. The only known exception is nitrogenase, which uses the FeMoco cofactor, which has the formula Fe7MoS9C.[74]
In terms of function, molybdoenzymes catalyze the oxidation and sometimes reduction of certain small molecules in the process of regulating nitrogen, sulfur, and carbon.[75] In some animals, and in humans, the oxidation of xanthine to uric acid, a process of purine catabolism, is catalyzed by xanthine oxidase, a molybdenum-containing enzyme. The activity of xanthine oxidase is directly proportional to the amount of molybdenum in the body. An extremely high concentration of molybdenum reverses the trend and can inhibit purine catabolism and other processes. Molybdenum concentration also affects protein synthesis, metabolism, and growth.[76]
Mo is a component in most nitrogenases. Among molybdoenzymes, nitrogenases are unique in lacking the molybdopterin.[77][78] Nitrogenases catalyze the production of ammonia from atmospheric nitrogen:
The biosynthesis of the FeMoco active site is highly complex.[79]
The molybdenum cofactor (pictured) is composed of a molybdenum-free organic complex called molybdopterin, which has bound an oxidized molybdenum(VI) atom through adjacent sulfur (or occasionally selenium) atoms. Except for the ancient nitrogenases, all known Mo-using enzymes use this cofactor.
Molybdate is transported in the body as MoO42−.[76]
Human metabolism and deficiency[edit]
Molybdenum is an essential trace dietary element.[80] Four mammalian Mo-dependent enzymes are known, all of them harboring a pterin-based molybdenum cofactor (Moco) in their active site: sulfite oxidase, xanthine oxidoreductase, aldehyde oxidase, and mitochondrial amidoxime reductase.[81] People severely deficient in molybdenum have poorly functioning sulfite oxidase and are prone to toxic reactions to sulfites in foods.[82][83] The human body contains about 0.07 mg of molybdenum per kilogram of body weight,[84] with higher concentrations in the liver and kidneys and lower in the vertebrae.[46] Molybdenum is also present within human tooth enamel and may help prevent its decay.[85]
Acute toxicity has not been seen in humans, and the toxicity depends strongly on the chemical state. Studies on rats show a median lethal dose (LD50) as low as 180 mg/kg for some Mo compounds.[86] Although human toxicity data is unavailable, animal studies have shown that chronic ingestion of more than 10 mg/day of molybdenum can cause diarrhea, growth retardation, infertility, low birth weight, and gout; it can also affect the lungs, kidneys, and liver.[87][88] Sodium tungstate is a competitive inhibitor of molybdenum. Dietary tungsten reduces the concentration of molybdenum in tissues.[46]
Low soil concentration of molybdenum in a geographical band from northern China to Iran results in a general dietary molybdenum deficiency and is associated with increased rates of esophageal cancer.[89][90][91] Compared to the United States, which has a greater supply of molybdenum in the soil, people living in those areas have about 16 times greater risk for esophageal squamous cell carcinoma.[92]
Molybdenum deficiency has also been reported as a consequence of non-molybdenum supplemented total parenteral nutrition (complete intravenous feeding) for long periods of time. It results in high blood levels of sulfite and urate, in much the same way as molybdenum cofactor deficiency. Since pure molybdenum deficiency from this cause occurs primarily in adults, the neurological consequences are not as marked as in cases of congenital cofactor deficiency.[93]
A congenital molybdenum cofactor deficiency disease, seen in infants, is an inability to synthesize molybdenum cofactor, the heterocyclic molecule discussed above that binds molybdenum at the active site in all known human enzymes that use molybdenum. The resulting deficiency results in high levels of sulfite and urate, and neurological damage.[94][95]
Excretion[edit]
Most molybdenum is excreted from the human body as molybdate in the urine. Furthermore, urinary excretion of molybdenum increases as dietary molybdenum intake increases. Small amounts of molybdenum are excreted from the body in the feces by way of the bile; small amounts also can be lost in sweat and in hair.[96][97]
Excess and copper antagonism[edit]
High levels of molybdenum can interfere with the body’s uptake of copper, producing copper deficiency. Molybdenum prevents plasma proteins from binding to copper, and it also increases the amount of copper that is excreted in urine. Ruminants that consume high levels of molybdenum suffer from diarrhea, stunted growth, anemia, and achromotrichia (loss of fur pigment). These symptoms can be alleviated by copper supplements, either dietary and injection.[98] The effective copper deficiency can be aggravated by excess sulfur.[46][99]
Copper reduction or deficiency can also be deliberately induced for therapeutic purposes by the compound ammonium tetrathiomolybdate, in which the bright red anion tetrathiomolybdate is the copper-chelating agent. Tetrathiomolybdate was first used therapeutically in the treatment of copper toxicosis in animals. It was then introduced as a treatment in Wilson’s disease, a hereditary copper metabolism disorder in humans; it acts both by competing with copper absorption in the bowel and by increasing excretion. It has also been found to have an inhibitory effect on angiogenesis, potentially by inhibiting the membrane translocation process that is dependent on copper ions.[100] This is a promising avenue for investigation of treatments for cancer, age-related macular degeneration, and other diseases that involve a pathologic proliferation of blood vessels.[101][102]
In some grazing livestock, most strongly in cattle, molybdenum excess in the soil of pasturage can produce scours (diarrhea) if the pH of the soil is neutral to alkaline; see teartness.
Dietary recommendations[edit]
In 2000, the then U.S. Institute of Medicine (now the National Academy of Medicine, NAM) updated its Estimated Average Requirements (EARs) and Recommended Dietary Allowances (RDAs) for molybdenum. If there is not sufficient information to establish EARs and RDAs, an estimate designated Adequate Intake (AI) is used instead.
An AI of 2 micrograms (μg) of molybdenum per day was established for infants up to 6 months of age, and 3 μg/day from 7 to 12 months of age, both for males and females. For older children and adults, the following daily RDAs have been established for molybdenum: 17 μg from 1 to 3 years of age, 22 μg from 4 to 8 years, 34 μg from 9 to 13 years, 43 μg from 14 to 18 years, and 45 μg for persons 19 years old and older. All these RDAs are valid for both sexes. Pregnant or lactating females from 14 to 50 years of age have a higher daily RDA of 50 μg of molybdenum.
As for safety, the NAM sets tolerable upper intake levels (ULs) for vitamins and minerals when evidence is sufficient. In the case of molybdenum, the UL is 2000 μg/day. Collectively the EARs, RDAs, AIs and ULs are referred to as Dietary Reference Intakes (DRIs).[103]
The European Food Safety Authority (EFSA) refers to the collective set of information as Dietary Reference Values, with Population Reference Intake (PRI) instead of RDA, and Average Requirement instead of EAR. AI and UL defined the same as in United States. For women and men ages 15 and older the AI is set at 65 μg/day. Pregnant and lactating women have the same AI. For children aged 1–14 years, the AIs increase with age from 15 to 45 μg/day. The adult AIs are higher than the U.S. RDAs,[104] but on the other hand, the European Food Safety Authority reviewed the same safety question and set its UL at 600 μg/day, which is much lower than the U.S. value.[105]
Labeling[edit]
For U.S. food and dietary supplement labeling purposes, the amount in a serving is expressed as a percent of Daily Value (%DV). For molybdenum labeling purposes 100% of the Daily Value was 75 μg, but as of May 27, 2016 it was revised to 45 μg.[106][107] A table of the old and new adult daily values is provided at Reference Daily Intake.
Food sources[edit]
Average daily intake varies between 120 and 240 μg/day, which is higher than dietary recommendations.[87] Pork, lamb, and beef liver each have approximately 1.5 parts per million of molybdenum. Other significant dietary sources include green beans, eggs, sunflower seeds, wheat flour, lentils, cucumbers, and cereal grain.[13]
Precautions[edit]
Molybdenum dusts and fumes, generated by mining or metalworking, can be toxic, especially if ingested (including dust trapped in the sinuses and later swallowed).[86] Low levels of prolonged exposure can cause irritation to the eyes and skin. Direct inhalation or ingestion of molybdenum and its oxides should be avoided.[108][109] OSHA regulations specify the maximum permissible molybdenum exposure in an 8-hour day as 5 mg/m3. Chronic exposure to 60 to 600 mg/m3 can cause symptoms including fatigue, headaches and joint pains.[110] At levels of 5000 mg/m3, molybdenum is immediately dangerous to life and health.[111]
See also[edit]
- List of molybdenum mines
- Molybdenum mining in the United States
References[edit]
- ^ «Standard Atomic Weights: Molybdenum». CIAAW. 2013.
- ^ «Molybdenum: molybdenum(I) fluoride compound data». OpenMOPAC.net. Retrieved 2007-12-10.
- ^ Lindemann, A.; Blumm, J. (2009). Measurement of the Thermophysical Properties of Pure Molybdenum. Vol. 3. 17th Plansee Seminar.
- ^ Lide, D. R., ed. (2005). «Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds». CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
- ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
- ^ a b c d Lide, David R., ed. (1994). «Molybdenum». CRC Handbook of Chemistry and Physics. Vol. 4. Chemical Rubber Publishing Company. p. 18. ISBN 978-0-8493-0474-3.
- ^ «It’s Elemental — The Element Molybdenum». education.jlab.org. Archived from the original on 2018-07-04. Retrieved 2018-07-03.
- ^ Bjornsson, Ragnar; Neese, Frank; Schrock, Richard R.; Einsle, Oliver; DeBeer, Serena (2015). «The discovery of Mo(III) in FeMoco: reuniting enzyme and model chemistry». Journal of Biological Inorganic Chemistry. 20 (2): 447–460. doi:10.1007/s00775-014-1230-6. ISSN 0949-8257. PMC 4334110. PMID 25549604.
- ^ Van Stappen, Casey; Davydov, Roman; Yang, Zhi-Yong; Fan, Ruixi; Guo, Yisong; Bill, Eckhard; Seefeldt, Lance C.; Hoffman, Brian M.; DeBeer, Serena (2019-09-16). «Spectroscopic Description of the E1 State of Mo Nitrogenase Based on Mo and Fe X-ray Absorption and Mössbauer Studies». Inorganic Chemistry. 58 (18): 12365–12376. doi:10.1021/acs.inorgchem.9b01951. ISSN 0020-1669. PMC 6751781. PMID 31441651.
- ^ Leimkühler, Silke (2020). «The biosynthesis of the molybdenum cofactors in Escherichia coli». Environmental Microbiology. 22 (6): 2007–2026. doi:10.1111/1462-2920.15003. ISSN 1462-2920. PMID 32239579.
- ^ Wieser, M. E.; Berglund, M. (2009). «Atomic weights of the elements 2007 (IUPAC Technical Report)» (PDF). Pure and Applied Chemistry. 81 (11): 2131–2156. doi:10.1351/PAC-REP-09-08-03. S2CID 98084907. Archived from the original (PDF) on 2012-03-11. Retrieved 2012-02-13.
- ^ Meija, Juris; et al. (2013). «Current Table of Standard Atomic Weights in Alphabetical Order: Standard Atomic weights of the elements». Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights. Archived from the original on 2014-04-29.
{{cite web}}
: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link) - ^ a b c d e f g h Emsley, John (2001). Nature’s Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. pp. 262–266. ISBN 978-0-19-850341-5.
- ^ Parish, R. V. (1977). The Metallic Elements. New York: Longman. pp. 112, 133. ISBN 978-0-582-44278-8.
- ^ Merino, Gabriel; Donald, Kelling J.; D’Acchioli, Jason S.; Hoffmann, Roald (2007). «The Many Ways To Have a Quintuple Bond». J. Am. Chem. Soc. 129 (49): 15295–15302. doi:10.1021/ja075454b. PMID 18004851.
- ^ Roos, Björn O.; Borin, Antonio C.; Laura Gagliardi (2007). «Reaching the Maximum Multiplicity of the Covalent Chemical Bond». Angew. Chem. Int. Ed. 46 (9): 1469–72. doi:10.1002/anie.200603600. PMID 17225237.
- ^ Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties», Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729….3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
- ^ Lide, David R., ed. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics. Vol. 11. CRC. pp. 87–88. ISBN 978-0-8493-0487-3.
- ^ Armstrong, John T. (2003). «Technetium». Chemical & Engineering News. Archived from the original on 2008-10-06. Retrieved 2009-07-07.
- ^ Wolterbeek, Hubert Theodoor; Bode, Peter «A process for the production of no-carrier added 99Mo». European Patent EP2301041 (A1) ― 2011-03-30. Retrieved on 2012-06-27.
- ^ a b c d e f g h Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (91–100 ed.). Walter de Gruyter. pp. 1096–1104. ISBN 978-3-11-007511-3.
- ^ Schmidt, Max (1968). «VI. Nebengruppe». Anorganische Chemie II (in German). Wissenschaftsverlag. pp. 119–127.
- ^ Werner, Helmut (2008-12-16). Landmarks in Organo-Transition Metal Chemistry: A Personal View. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-09848-7.
- ^ Pope, Michael T.; Müller, Achim (1997). «Polyoxometalate Chemistry: An Old Field with New Dimensions in Several Disciplines». Angewandte Chemie International Edition. 30: 34–48. doi:10.1002/anie.199100341.
- ^ Nollet, Leo M. L., ed. (2000). Handbook of water analysis. New York, NY: Marcel Dekker. pp. 280–288. ISBN 978-0-8247-8433-1.
- ^ Tamadon, Farhad; Seppelt, Konrad (2013-01-07). «The Elusive Halides VCl 5 , MoCl 6 , and ReCl 6». Angewandte Chemie International Edition. 52 (2): 767–769. doi:10.1002/anie.201207552. PMID 23172658.
- ^ Walton, Richard A.; Fanwick, Phillip E.; Girolami, Gregory S.; Murillo, Carlos A.; Johnstone, Erik V. (2014). Girolami, Gregory S.; Sattelberger, Alfred P. (eds.). Inorganic Syntheses: Volume 36. John Wiley & Sons, Inc. pp. 78–81. doi:10.1002/9781118744994.ch16. ISBN 9781118744994.
- ^ Drago, R. S. , Long, J. R., and Cosmano, R. (1982) Comparison of the Coordination Chemistry and inductive Transfer through the Metal-Metal Bond in Adducts of Dirhodium and Dimolybdenum Carboxylates . Inorganic Chemistry 21, 2196-2201.
- ^ Werner, Helmut (2008-12-16). Landmarks in Organo-Transition Metal Chemistry: A Personal View. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-09848-7.
- ^ Lansdown, A. R. (1999). Molybdenum disulphide lubrication. Tribology and Interface Engineering. Vol. 35. Elsevier. ISBN 978-0-444-50032-8.
- ^ Melchert, Craig. «Greek mólybdos as a Loanword from Lydian» (PDF). University of North Carolina at Chapel Hill. Archived (PDF) from the original on 2013-12-31. Retrieved 2011-04-23.
- ^ International Molybdenum Association, «Molybdenum History»
- ^ Institute, American Iron and Steel (1948). Accidental use of molybdenum in old sword led to new alloy.
- ^ Van der Krogt, Peter (2006-01-10). «Molybdenum». Elementymology & Elements Multidict. Archived from the original on 2010-01-23. Retrieved 2007-05-20.
- ^ a b Gagnon, Steve. «Molybdenum». Jefferson Science Associates, LLC. Archived from the original on 2007-04-26. Retrieved 2007-05-06.
- ^ Scheele, C. W. K. (1779). «Versuche mit Wasserbley;Molybdaena». Svenska Vetensk. Academ. Handlingar. 40: 238.
- ^ Hjelm, P. J. (1788). «Versuche mit Molybdäna, und Reduction der selben Erde». Svenska Vetensk. Academ. Handlingar. 49: 268.
- ^ Hoyt, Samuel Leslie (1921). Metallography. Vol. 2. McGraw-Hill.
- ^ Krupp, Alfred; Wildberger, Andreas (1888). The metallic alloys: A practical guide for the manufacture of all kinds of alloys, amalgams, and solders, used by metal-workers … with an appendix on the coloring of alloys. H.C. Baird & Co. p. 60.
- ^ Gupta, C. K. (1992). Extractive Metallurgy of Molybdenum. CRC Press. ISBN 978-0-8493-4758-0.
- ^ Reich, Leonard S. (2002-08-22). The Making of American Industrial Research: Science and Business at Ge and Bell, 1876–1926. p. 117. ISBN 9780521522373. Archived from the original on 2014-07-09. Retrieved 2016-04-07.
- ^ Vokes, Frank Marcus (1963). Molybdenum deposits of Canada. p. 3.
- ^ Chemical properties of molibdenum — Health effects of molybdenum — Environmental effects of molybdenum Archived 2016-01-20 at the Wayback Machine. lenntech.com
- ^ Sam Kean. The Disappearing Spoon. Page 88–89
- ^ Millholland, Ray (August 1941). «Battle of the Billions: American industry mobilizes machines, materials, and men for a job as big as digging 40 Panama Canals in one year». Popular Science: 61. Archived from the original on 2014-07-09. Retrieved 2016-04-07.
- ^ a b c d e f g h Considine, Glenn D., ed. (2005). «Molybdenum». Van Nostrand’s Encyclopedia of Chemistry. New York: Wiley-Interscience. pp. 1038–1040. ISBN 978-0-471-61525-5.
- ^ Jambor, J.L.; et al. (2002). «New mineral names» (PDF). American Mineralogist. 87: 181. Archived (PDF) from the original on 2007-07-10. Retrieved 2007-04-09.
- ^ a b «Molybdenum Statistics and Information». U.S. Geological Survey. 2007-05-10. Archived from the original on 2007-05-19. Retrieved 2007-05-10.
- ^ a b Sebenik, Roger F.; Burkin, A. Richard; Dorfler, Robert R.; Laferty, John M.; Leichtfried, Gerhard; Meyer-Grünow, Hartmut; Mitchell, Philip C. H.; Vukasovich, Mark S.; Church, Douglas A.; Van Riper, Gary G.; Gilliland, James C.; Thielke, Stanley A. (2000). «Molybdenum and Molybdenum Compounds». Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a16_655. ISBN 3527306730. S2CID 98762721.
- ^ Gupta, C. K. (1992). Extractive Metallurgy of Molybdenum. CRC Press. pp. 1–2. ISBN 978-0-8493-4758-0.
- ^ «Dynamic Prices and Charts for Molybdenum». InfoMine Inc. 2007. Archived from the original on 2009-10-08. Retrieved 2007-05-07.
- ^ «LME to launch minor metals contracts in H2 2009». London Metal Exchange. 2008-09-04. Archived from the original on 2012-07-22. Retrieved 2009-07-28.
{{cite web}}
: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link) - ^ Langedal, M. (1997). «Dispersion of tailings in the Knabena—Kvina drainage basin, Norway, 1: Evaluation of overbank sediments as sampling medium for regional geochemical mapping». Journal of Geochemical Exploration. 58 (2–3): 157–172. doi:10.1016/S0375-6742(96)00069-6.
- ^ Coffman, Paul B. (1937). «The Rise of a New Metal: The Growth and Success of the Climax Molybdenum Company». The Journal of Business of the University of Chicago. 10: 30. doi:10.1086/232443.
- ^ Pie chart of world Mo uses. London Metal Exchange.
- ^ a b «Molybdenum». AZoM.com Pty. Limited. 2007. Archived from the original on 2011-06-14. Retrieved 2007-05-06.
- ^ Smallwood, Robert E. (1984). «TZM Moly Alloy». ASTM special technical publication 849: Refractory metals and their industrial applications: a symposium. ASTM International. p. 9. ISBN 9780803102033.
- ^ «Compatibility of Molybdenum-Base Alloy TZM, with LiF-BeF2-ThF4-UF4«. Oak Ridge National Laboratory Report. December 1969. Archived from the original on 2011-07-10. Retrieved 2010-09-02.
- ^ Cubberly, W. H.; Bakerjian, Ramon (1989). Tool and manufacturing engineers handbook. Society of Manufacturing Engineers. p. 421. ISBN 978-0-87263-351-3.
- ^ Lal, S.; Patil, R. S. (2001). «Monitoring of atmospheric behaviour of NOx from vehicular traffic». Environmental Monitoring and Assessment. 68 (1): 37–50. doi:10.1023/A:1010730821844. PMID 11336410. S2CID 20441999.
- ^ Lancaster, Jack L. «Ch. 4: Physical determinants of contrast» (PDF). Physics of Medical X-Ray Imaging. University of Texas Health Science Center. Archived from the original (PDF) on 2015-10-10.
- ^ Gray, Theodore (2009). The Elements. Black Dog & Leventhal. pp. 105–107. ISBN 1-57912-814-9.
- ^ Gottschalk, A. (1969). «Technetium-99m in clinical nuclear medicine». Annual Review of Medicine. 20 (1): 131–40. doi:10.1146/annurev.me.20.020169.001023. PMID 4894500.
- ^ Winer, W. (1967). «Molybdenum disulfide as a lubricant: A review of the fundamental knowledge» (PDF). Wear. 10 (6): 422–452. doi:10.1016/0043-1648(67)90187-1. hdl:2027.42/33266.
- ^ Topsøe, H.; Clausen, B. S.; Massoth, F. E. (1996). Hydrotreating Catalysis, Science and Technology. Berlin: Springer-Verlag.
- ^ Moulson, A. J.; Herbert, J. M. (2003). Electroceramics: materials, properties, applications. John Wiley and Sons. p. 141. ISBN 978-0-471-49748-6.
- ^ International Molybdenum Association Archived 2008-03-09 at the Wayback Machine. imoa.info.
- ^ Fierro, J. G. L., ed. (2006). Metal Oxides, Chemistry and Applications. CRC Press. pp. 414–455.
- ^ Centi, G.; Cavani, F.; Trifiro, F. (2001). Selective Oxidation by Heterogeneous Catalysis. Kluwer Academic/Plenum Publishers. pp. 363–384.
- ^ Horáček, Jan; Akhmetzyanova, Uliana; Skuhrovcová, Lenka; Tišler, Zdeněk; de Paz Carmona, Héctor (1 April 2020). «Alumina-supported MoNx, MoCx and MoPx catalysts for the hydrotreatment of rapeseed oil». Applied Catalysis B: Environmental. 263: 118328. doi:10.1016/j.apcatb.2019.118328. ISSN 0926-3373. S2CID 208758175.
- ^ Scott, C.; Lyons, T. W.; Bekker, A.; Shen, Y.; Poulton, S. W.; Chu, X.; Anbar, A. D. (2008). «Tracing the stepwise oxygenation of the Proterozoic ocean». Nature. 452 (7186): 456–460. Bibcode:2008Natur.452..456S. doi:10.1038/nature06811. PMID 18368114. S2CID 205212619.
- ^ Enemark, John H.; Cooney, J. Jon A.; Wang, Jun-Jieh; Holm, R. H. (2004). «Synthetic Analogues and Reaction Systems Relevant to the Molybdenum and Tungsten Oxotransferases». Chem. Rev. 104 (2): 1175–1200. doi:10.1021/cr020609d. PMID 14871153.
- ^ Mendel, Ralf R.; Bittner, Florian (2006). «Cell biology of molybdenum». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Molecular Cell Research. 1763 (7): 621–635. doi:10.1016/j.bbamcr.2006.03.013. PMID 16784786.
- ^ Russ Hille; James Hall; Partha Basu (2014). «The Mononuclear Molybdenum Enzymes». Chem. Rev. 114 (7): 3963–4038. doi:10.1021/cr400443z. PMC 4080432. PMID 24467397.
- ^ Kisker, C.; Schindelin, H.; Baas, D.; Rétey, J.; Meckenstock, R. U.; Kroneck, P. M. H. (1999). «A structural comparison of molybdenum cofactor-containing enzymes» (PDF). FEMS Microbiol. Rev. 22 (5): 503–521. doi:10.1111/j.1574-6976.1998.tb00384.x. PMID 9990727. Archived (PDF) from the original on 2017-08-10. Retrieved 2017-10-25.
- ^ a b Mitchell, Phillip C. H. (2003). «Overview of Environment Database». International Molybdenum Association. Archived from the original on 2007-10-18. Retrieved 2007-05-05.
- ^ Mendel, Ralf R. (2013). «Chapter 15 Metabolism of Molybdenum». In Banci, Lucia (ed.). Metallomics and the Cell. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 12. Springer. doi:10.1007/978-94-007-5561-10_15 (inactive 31 December 2022). ISBN 978-94-007-5560-4.
{{cite book}}
: CS1 maint: DOI inactive as of December 2022 (link) electronic-book ISBN 978-94-007-5561-1 ISSN 1559-0836 electronic-ISSN 1868-0402 - ^
Chi Chung, Lee; Markus W., Ribbe; Yilin, Hu (2014). «Chapter 7. Cleaving the N,N Triple Bond: The Transformation of Dinitrogen to Ammonia by Nitrogenases«. In Peter M.H. Kroneck; Martha E. Sosa Torres (eds.). The Metal-Driven Biogeochemistry of Gaseous Compounds in the Environment. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 14. Springer. pp. 147–174. doi:10.1007/978-94-017-9269-1_6. ISBN 978-94-017-9268-4. PMID 25416393. - ^ Dos Santos, Patricia C.; Dean, Dennis R. (2008). «A newly discovered role for iron-sulfur clusters». PNAS. 105 (33): 11589–11590. Bibcode:2008PNAS..10511589D. doi:10.1073/pnas.0805713105. PMC 2575256. PMID 18697949.
- ^ Schwarz, Guenter; Belaidi, Abdel A. (2013). «Chapter 13. Molybdenum in Human Health and Disease». In Astrid Sigel; Helmut Sigel; Roland K. O. Sigel (eds.). Interrelations between Essential Metal Ions and Human Diseases. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 13. Springer. pp. 415–450. doi:10.1007/978-94-007-7500-8_13. ISBN 978-94-007-7499-5. PMID 24470099.
- ^ Mendel, Ralf R. (2009). «Cell biology of molybdenum». BioFactors. 35 (5): 429–34. doi:10.1002/biof.55. PMID 19623604. S2CID 205487570.
- ^ Blaylock Wellness Report, February 2010, page 3.
- ^ Cohen, H. J.; Drew, R. T.; Johnson, J. L.; Rajagopalan, K. V. (1973). «Molecular Basis of the Biological Function of Molybdenum. The Relationship between Sulfite Oxidase and the Acute Toxicity of Bisulfite and SO2«. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 70 (12 Pt 1–2): 3655–3659. Bibcode:1973PNAS…70.3655C. doi:10.1073/pnas.70.12.3655. PMC 427300. PMID 4519654.
- ^ Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon (2001). Inorganic chemistry. Academic Press. p. 1384. ISBN 978-0-12-352651-9.
- ^ Curzon, M. E. J.; Kubota, J.; Bibby, B. G. (1971). «Environmental Effects of Molybdenum on Caries». Journal of Dental Research. 50 (1): 74–77. doi:10.1177/00220345710500013401. S2CID 72386871.
- ^ a b «Risk Assessment Information System: Toxicity Summary for Molybdenum». Oak Ridge National Laboratory. Archived from the original on September 19, 2007. Retrieved 2008-04-23.
- ^ a b Coughlan, M. P. (1983). «The role of molybdenum in human biology». Journal of Inherited Metabolic Disease. 6 (S1): 70–77. doi:10.1007/BF01811327. PMID 6312191. S2CID 10114173.
- ^ Barceloux, Donald G.; Barceloux, Donald (1999). «Molybdenum». Clinical Toxicology. 37 (2): 231–237. doi:10.1081/CLT-100102422. PMID 10382558.
- ^ Yang, Chung S. (1980). «Research on Esophageal Cancer in China: a Review» (PDF). Cancer Research. 40 (8 Pt 1): 2633–44. PMID 6992989. Archived (PDF) from the original on 2015-11-23. Retrieved 2011-12-30.
- ^ Nouri, Mohsen; Chalian, Hamid; Bahman, Atiyeh; Mollahajian, Hamid; et al. (2008). «Nail Molybdenum and Zinc Contents in Populations with Low and Moderate Incidence of Esophageal Cancer» (PDF). Archives of Iranian Medicine. 11 (4): 392–6. PMID 18588371. Archived from the original (PDF) on 2011-07-19. Retrieved 2009-03-23.
- ^ Zheng, Liu; et al. (1982). «Geographical distribution of trace elements-deficient soils in China». Acta Ped. Sin. 19: 209–223.
- ^ Taylor, Philip R.; Li, Bing; Dawsey, Sanford M.; Li, Jun-Yao; Yang, Chung S.; Guo, Wande; Blot, William J. (1994). «Prevention of Esophageal Cancer: The Nutrition Intervention Trials in Linxian, China» (PDF). Cancer Research. 54 (7 Suppl): 2029s–2031s. PMID 8137333. Archived (PDF) from the original on 2016-09-17. Retrieved 2016-07-01.
- ^ Abumrad, N. N. (1984). «Molybdenum—is it an essential trace metal?». Bulletin of the New York Academy of Medicine. 60 (2): 163–71. PMC 1911702. PMID 6426561.
- ^ Smolinsky, B; Eichler, S. A.; Buchmeier, S.; Meier, J. C.; Schwarz, G. (2008). «Splice-specific Functions of Gephyrin in Molybdenum Cofactor Biosynthesis». Journal of Biological Chemistry. 283 (25): 17370–9. doi:10.1074/jbc.M800985200. PMID 18411266.
- ^ Reiss, J. (2000). «Genetics of molybdenum cofactor deficiency». Human Genetics. 106 (2): 157–63. doi:10.1007/s004390051023. PMID 10746556.
- ^ Gropper, Sareen S.; Smith, Jack L.; Carr, Timothy P. (2016-10-05). Advanced Nutrition and Human Metabolism. Cengage Learning. ISBN 978-1-337-51421-7.
- ^ Turnlund, J. R.; Keyes, W. R.; Peiffer, G. L. (October 1995). «Molybdenum absorption, excretion, and retention studied with stable isotopes in young men at five intakes of dietary molybdenum». The American Journal of Clinical Nutrition. 62 (4): 790–796. doi:10.1093/ajcn/62.4.790. ISSN 0002-9165. PMID 7572711.
- ^ Suttle, N. F. (1974). «Recent studies of the copper-molybdenum antagonism». Proceedings of the Nutrition Society. 33 (3): 299–305. doi:10.1079/PNS19740053. PMID 4617883.
- ^ Hauer, Gerald Copper deficiency in cattle Archived 2011-09-10 at the Wayback Machine. Bison Producers of Alberta. Accessed Dec. 16, 2010.
- ^ Nickel, W (2003). «The Mystery of nonclassical protein secretion, a current view on cargo proteins and potential export routes». Eur. J. Biochem. 270 (10): 2109–2119. doi:10.1046/j.1432-1033.2003.03577.x. PMID 12752430.
- ^ Brewer GJ; Hedera, P.; Kluin, K. J.; Carlson, M.; Askari, F.; Dick, R. B.; Sitterly, J.; Fink, J. K. (2003). «Treatment of Wilson disease with ammonium tetrathiomolybdate: III. Initial therapy in a total of 55 neurologically affected patients and follow-up with zinc therapy». Arch Neurol. 60 (3): 379–85. doi:10.1001/archneur.60.3.379. PMID 12633149.
- ^ Brewer, G. J.; Dick, R. D.; Grover, D. K.; Leclaire, V.; Tseng, M.; Wicha, M.; Pienta, K.; Redman, B. G.; Jahan, T.; Sondak, V. K.; Strawderman, M.; LeCarpentier, G.; Merajver, S. D. (2000). «Treatment of metastatic cancer with tetrathiomolybdate, an anticopper, antiangiogenic agent: Phase I study». Clinical Cancer Research. 6 (1): 1–10. PMID 10656425.
- ^ Institute of Medicine (2000). «Molybdenum». Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc. Washington, DC: The National Academies Press. pp. 420–441. doi:10.17226/10026. ISBN 978-0-309-07279-3. PMID 25057538. S2CID 44243659.
- ^ «Overview on Dietary Reference Values for the EU population as derived by the EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies» (PDF). 2017. Archived from the original (PDF) on 2017-08-28. Retrieved 2017-09-10.
- ^ Tolerable Upper Intake Levels For Vitamins And Minerals (PDF), European Food Safety Authority, 2006, archived from the original (PDF) on 2016-03-16, retrieved 2017-09-10
- ^ «Federal Register May 27, 2016 Food Labeling: Revision of the Nutrition and Supplement Facts Labels. FR page 33982» (PDF). Archived (PDF) from the original on August 8, 2016. Retrieved September 10, 2017.
- ^ «Daily Value Reference of the Dietary Supplement Label Database (DSLD)». Dietary Supplement Label Database (DSLD). Archived from the original on 7 April 2020. Retrieved 16 May 2020.
- ^ «Material Safety Data Sheet – Molybdenum». The REMBAR Company, Inc. 2000-09-19. Archived from the original on March 23, 2007. Retrieved 2007-05-13.
- ^ «Material Safety Data Sheet – Molybdenum Powder». CERAC, Inc. 1994-02-23. Archived from the original on 2011-07-08. Retrieved 2007-10-19.
- ^ «NIOSH Documentation for IDLHs Molybdenum». National Institute for Occupational Safety and Health. 1996-08-16. Archived from the original on 2007-08-07. Retrieved 2007-05-31.
- ^ «CDC – NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards – Molybdenum». www.cdc.gov. Archived from the original on 2015-11-20. Retrieved 2015-11-20.
Bibliography[edit]
- Lettera di Giulio Candida al signor Vincenzo Petagna — Sulla formazione del molibdeno. Naples: Giuseppe Maria Porcelli. 1785.
External links[edit]
Wikimedia Commons has media related to Molybdenum.
Look up molybdenum in Wiktionary, the free dictionary.
- Molybdenum at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
- Mineral & Exploration – Map of World Molybdenum Producers 2009
- «Mining A Mountain» Popular Mechanics, July 1935 pp. 63–64
- Site for global molybdenum info
- CDC – NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
|
|||
Внешний вид простого вещества | |||
---|---|---|---|
|
|||
Свойства атома | |||
Имя, символ, номер |
Молибде́н / Molybdaenum (Mo), 42 |
||
Атомная масса (молярная масса) |
95,94 а. е. м. (г/моль) |
||
Электронная конфигурация |
[Kr] 4d5 5s1 |
||
Радиус атома |
139 пм |
||
Химические свойства | |||
Ковалентный радиус |
130 пм |
||
Радиус иона |
(+6e) 62 (+4e) 70 пм |
||
Электроотрицательность |
2,16 (шкала Полинга) |
||
Электродный потенциал |
-0,2 |
||
Степени окисления |
6, 5, 4, 3, 2 |
||
Энергия ионизации (первый электрон) |
684,8 (7,10) кДж/моль (эВ) |
||
Термодинамические свойства простого вещества | |||
Плотность (при н. у.) |
10,22 г/см³ |
||
Температура плавления |
2890 K |
||
Температура кипения |
4885 K |
||
Теплота плавления |
28 кДж/моль |
||
Теплота испарения |
~590 кДж/моль |
||
Молярная теплоёмкость |
23,93[1] Дж/(K·моль) |
||
Молярный объём |
9,4 см³/моль |
||
Кристаллическая решётка простого вещества | |||
Структура решётки |
кубическая объёмноцентрированая |
||
Параметры решётки |
3,147 Å |
||
Температура Дебая |
450 K |
||
Прочие характеристики | |||
Теплопроводность |
(300 K) 138 Вт/(м·К) |
Молибде́н — элемент побочной подгруппы шестой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 42. Обозначается символом Mo (лат. Molybdaenum). Простое вещество молибден (CAS-номер: 7439-98-7) — переходный металл светло-серого цвета. Главное применение находит в металлургии.
Содержание
- 1 История и происхождение названия
- 2 Нахождение в природе
- 2.1 Месторождения
- 2.2 Генетические группы и промышленные типы месторождений
- 3 Получение
- 4 Физические свойства
- 5 Химические свойства
- 6 Применение
- 7 Биологическая роль
- 7.1 Круговорот азота
- 7.2 Микроэлемент
- 8 Стоимость
- 9 Физиологическое действие
- 10 См. также
- 11 Примечания
- 12 Ссылки
История и происхождение названия
Открыт в 1778 году шведским химиком Карлом Шееле, который, прокаливая молибденовую кислоту, получил МоО3. В металлическом состоянии впервые получен П. Гьельмом в 1782 г. восстановлением оксида углём: он получил молибден, загрязненный углеродом и карбидом молибдена. Чистый молибден в 1817 году получил Й. Берцелиус.
Название происходит от др.-греч. μόλυβδος, означающего «свинец». Оно дано из-за внешнего сходства молибденита (MoS2), минерала из которого впервые удалось выделить оксид молибдена, со свинцовым блеском (PbS). Вплоть до XVIII в. молибденит не отличали от графита и свинцового блеска, эти минералы носили общее название «молибден».
Нахождение в природе
Содержание в земной коре 3·10−4% по массе. В свободном виде молибден не встречается. В земной коре молибден распространён относительно равномерно. Меньше всего содержат молибдена ультраосновные и карбонатные породы (0,4 — 0,5 г/т). Концентрация молибдена в породах повышается по мере увеличения SiO2. Молибден находится также в морской и речной воде, в золе растений, в углях и нефти. Содержание молибдена в морской воде колеблется от 8,9 до 12,2 мкг/л[2] для разных океанов и акваторий. Общим является то, что воды вблизи берега и верхние слои меньше обогащены молибденом, чем воды на глубине и вдали от берега. Наиболее высокие концентрации молибдена в породах связаны с акцессорными минералами (магнетит, ильменит, сфен), однако основная масса его заключена в полевых шпатах и меньше в кварце. Молибден в породах находится в следующих формах: молибдатной и сульфидной в виде микроскопических и субмикроскопических выделений, изоморфной и рассеянной (в породообразующих минералах). Молибден обладает большим сродством с серой, чем с кислородом, и в рудных телах образуется сульфид четырёхвалентного молибдена — молибденит. Для кристаллизации молибденита наиболее благоприятны восстановительная среда и повышенная кислотность. В поверхностных условиях образуются преимущественно кислородные соединения Мо6+. В первичных рудах молибденит встречается в ассоциации с вольфрамитом и висмутином, с минералами меди (медно-порфировые руды), а также с галенитом, сфалеритом и урановой смолкой (в низкотемпературных гидротермальных месторождениях). Хотя молибденит считается устойчивым сульфидом по отношению к кислым и щелочным растворителям, в природных условиях при длительном воздействии воды и кислорода воздуха молибденит окисляется и молибден может интенсивно мигрировать с образованием вторичных минералов. Этим можно объяснить повышенные концентрации молибдена в осадочных отложениях — углистых и кремнисто-углистых сланцах и углях.
Известно около 20 минералов молибдена. Важнейшие из них: молибденит MoS2 (60 % Mo), повеллит СаМоО4 (48 % Мо), молибдит Fe(MoO4)3·nH2O (60 % Mo) и вульфенит PbMoO4.
Месторождения
Крупные месторождения молибдена известны в США, Мексике, Чили, Канаде, Австралии, Норвегии, России[3]. Более 7 % от мировых запасов молибдена расположены в Армении[4], причем 90% из них сосредоточены в Каджаранском медно-молибденовом месторождении.
Генетические группы и промышленные типы месторождений
1. Контактово-метасоматические (скарновые)
2. Гидротермальные
А. Высокотемпературные (грейзеновые)
Б. Среднетемпературные
а. кварц-молибденитовые
б. кварц-сфалерит-галенит-молибденитовые
в. кварц-халькопирит-молибденитовые (меднопорфировые руды)
г. настуран-молибденитовые.
Получение
Промышленное получение молибдена начинается с обогащения руд флотационным методом. Полученный концентрат обжигают до образования оксида МоО3:
который подвергают дополнительной очистке. Далее МоО3 восстанавливают водородом:
Полученные заготовки обрабатывают давлением (ковка, прокатка, протяжка).
Физические свойства
Молибден — светло-серый металл с кубической объёмноцентрированной решёткой типа α-Fe (a = 3,14 Å; z = 2; пространственная группа Im3m), парамагнитен, шкала Мооса определяет его твердость 4.5 баллами[5]. Механические свойства, как и у большинства металлов, определяются чистотой металла и предшествующей механической и термической обработкой (чем чище металл, тем он мягче). Обладает крайне низким коэффициентом теплового расширения. Молибден является тугоплавким металлом c температурой плавления 2620 °C и температурой кипения — 4639 °C.
Химические свойства
При комнатной температуре на воздухе молибден устойчив. Начинает окисляться при 400 °C. Выше 600 °C быстро окисляется до триоксида МоО3. Этот оксид получают также окислением дисульфида молибдена MoS2 и термолизом молибдата аммония (NH4)6Mo7O24·4H2O.
Мо образует оксид молибдена (IV) МоО2 и ряд оксидов, промежуточных между МоО3 и МоО2.
С галогенами Mo образует ряд соединений в разных степенях окисления. При взаимодействии порошка молибдена или МоО3 с F2 получают гексафторид молибдена MoF6, бесцветную легкокипящую жидкость. Mo (+4 и +5) образует твердые галогениды MoHal4 и MoHal5 (Hal = F, Cl, Br). С иодом известен только дийодид молибдена MoI2. Молибден образует оксигалогениды: MoOF4, MoOCl4, MoO2F2, MoO2Cl2, MoO2Br2, MoOBr3 и другие.
При нагревании молибдена с серой образуется дисульфид молибдена MoS2, с селеном — диселенид молибдена состава MoSe2. Известны карбиды молибдена Mo2C и MoC — кристаллические высокоплавкие вещества и силицид молибдена MoSi2.
Особая группа соединений молибдена — молибденовые сини. При действии восстановителей — сернистого газа, цинковой пыли, алюминия или других на слабокислые (рН=4) суспензии оксида молибдена образуются ярко-синие вещества переменного состава: Мо2О5·Н2О, Мо4О11·Н2О и Мо8О23·8Н2О.
Mo образует молибдаты, соли не выделенных в свободном состоянии слабых молибденовых кислот, хН2О· уМоО3 (парамолибдат аммония 3(NH4)2O·7MoO3·zH2O; СаМоО4, Fe2(МоО4)3 — встречаются в природе). Молибдаты металлов I и III групп содержат тетраэдрические группировки [МоО4].
При подкислении водных растворов нормальных молибдатов образуются ионы MoO3OH−, затем ионы полимолибдатов: гепта-, (пара-) Мо7О266−, тетра-(мета-) Мо4О132−, окта- Мо8О264− и другие. Безводные полимолибдаты синтезируют спеканием МоО3 с оксидами металлов.
Существуют двойные молибдаты, в состав которых входят сразу два катиона, например, М+1М+3(МоО4)2, М+15М+3(МоО4)4. Оксидные соединения, содержащие молибден в низших степенях окисления — молибденовые бронзы, например, красная K0,26MoO3 и синяя К0,28МоО3. Эти соединения обладают металлической проводимостью и полупроводниковыми свойствами.
Применение
Молибден используется для легирования сталей, как компонент жаропрочных и коррозионностойких сплавов. Молибденовая проволока (лента) служит для изготовления высокотемпературных печей, вводов электрического тока в лампочках. Соединения молибдена — сульфид, оксиды, молибдаты — являются катализаторами химических реакций, пигментами красителей, компонентами глазурей. Гексафторид молибдена применяется при нанесении металлического Mo на различные материалы, MoS2 используется как твердая высокотемпературная смазка. Mo входит в состав микроудобрений. Радиоактивные изотопы изотопные индикаторы.
Молибден — один из немногих легирующих элементов, способных одновременно повысить прочностные, вязкие свойства стали и коррозионную стойкость. Обычно при легировании одновременно с увеличением прочности растет и хрупкость металла. Известны случаи использования молибдена при изготовлении в Японии холодного оружия в XI—XIII вв[6].
Молибден-99 используется для получения технеция-99, который используется в медицине при диагностике онкологических и некоторых других заболеваний. Общее мировое производство молибдена-99 составляет около 12 000 Кюри в неделю (из расчёта активности на шестой день), стоимость молибдена-99 — 46 млн долларов за 1 грамм (470 долларов за 1 Ки)[7].
В 2005 году мировые поставки молибдена (в пересчёте на чистый молибден) составили, по данным «Sojitz Alloy Division», 172,2 тыс. тонн (в 2003—144,2 тыс. тонн). Чистый монокристаллический молибден используется для производства зеркал для мощных газодинамических лазеров. Теллурид молибдена является очень хорошим термоэлектрическим материалом для производства термоэлектрогенераторов (термо-э.д.с 780 мкВ/К). Трёхокись молибдена (молибденовый ангидрид) широко применяется в качестве положительного электрода в литиевых источниках тока.
Молибден применяется в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления в качестве нагревательных элементов и теплоизоляции. Дисилицид молибдена применяется в качестве нагревателей в печах с окислительной атмосферой, работающих до 1800 °С.
Биологическая роль
Физиологическое значение молибдена для организма животных и человека было впервые показано[кем?] в 1953 г, с открытием влияния этого элемента на активность фермента ксантиноксидазы. Молибден промотирует (делает более эффективной) работу антиокислителей, в том числе витамина С. Важный компонент системы тканевого дыхания. Усиливает синтез аминокислот, улучшает накопление азота. Молибден входит в состав ряда ферментов (альдегидоксидаза, сульфитоксидаза, ксантиноксидаза и др.), выполняющих важные физиологические функции, в частности, регуляцию обмена мочевой кислоты. Молибденоэнзимы катализируют гидроксилирование различных субстратов. Альдегидоксидаза окисляет и нейтрализует различные пиримидины, пурины, птеридины. Ксантиноксидаза катализирует преобразование гипоксантинов в ксантины, а ксантины — в мочевую кислоту. Сульфитоксидаза катализирует преобразование сульфита в сульфат.
Недостаток молибдена в организме сопровождается уменьшением содержания в тканях ксантиноксидазы. При недостатке молибдена страдают анаболические процессы, наблюдается ослабление иммунной системы. Тиомолибдат аммония (растворимая соль молибдена), является антагонистом меди и нарушает ее утилизацию в организме.
Круговорот азота
Молибден входит в состав активного центра нитрогеназы — фермента для связывания атмосферного азота (распространён у бактерий и архей).
Микроэлемент
Микроколичества молибдена необходимы для нормального развития организмов, используется в составе микроэлементной подкормки, в частности, под ягодные культуры.
Влияет на размножение (у растений).
Стоимость
На 2012 год стоимость молибдена составляет около $32 500 за тонну[8].
Физиологическое действие
Пыль молибдена и его соединений раздражает дыхательные пути.
См. также
- Спинифекс-Ридж — крупнейшее месторождение молибдена в Австралии.
- Каджаранское медно-молибденовое месторождение — самое крупное месторождение молибдена на территории бывшего СССР.
Примечания
- ↑ Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 125. — 639 с. — 50 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8
- ↑ J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965
- ↑ Молибден в Химической энциклопедии
- ↑ Результаты деятельности ЗАО «Зангезурский медно-молибденовый комбинат» (Армения) в I квартале 2005 г.
- ↑ Поваренных А. С. Твердость минералов. — АН УССР, 1963. — С. 197-208. — 304 с.
- ↑ Гуревич Ю. Г. Загадка булатного узора. — М.: Знание, 1985. — 192 с. стр. 15 — 19.
- ↑ Молибден-99 — текущее состояние дел. Доклад из США
- ↑ Биржевые цены на молибден — Металл Торг.Ру — новости, аналитика и цены: металлопрокат, черные и цветные металлы, лом, сталь, метизы, арматура, балка, трубы, швеллер, лист, уго …
Ссылки
Молибден на Викискладе? |
- Молибден в Популярной библиотеке химических элементов
- Молибден на Webelements
- Молибден-99 начали производить в Димитровграде
- В ульяновской области начато производство молибдена-99
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева | ||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||||||
1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||
3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||
6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Uut | Fl | Uup | Lv | Uus | Uuo |
|
|
---|
Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au Элементы расположены в порядке возрастания стандартного электродного потенциала. |
Соединения молибдена |
---|
Борид димолибдена (MoB2) • Борид молибдена (MoB) • Бромид молибдена(II) (MoBr2) • Бромид молибдена(III) (MoBr3) • Бромид молибдена(IV) (MoBr4) • Гексакарбонил молибдена (Mo(CO)6) • Гексамер дибромида молибдена(II) ([Mo6Br8]Br4) • Гексамер дииодида молибдена(II) ([Mo6I8]I4) • Гексамер дихлорида молибдена(II) ([Mo6Cl8]Cl4) • Гидроксид молибдена(III) (Mo(OH)3) • Гидроксид молибдена(V) (MoO(OH)3) • Диборид молибдена (MoB2) • Диборид пентамолибдена (Mo5B2) • Диборид тримолибдена (Mo3B2) • Диоксидибромид молибдена(VI) (MoO2Br2) • Диоксидифторид молибдена(VI) (MoO2F2) • Диоксидихлорид молибдена(VI) (MoO2Cl2) • Дифосфид молибдена (MoP2) • Дисилицид молибдена (MoSi2) Иодид молибдена(II) (MoI2) • Карбид молибдена (MoC) • Карбид димолибдена (Mo2C) • Молибдат аммония ((NH4)2MoO4) • Молибдат бария (BaMoO4) • Молибдат калия (K2MoO4) • Молибдат кальция (CaMoO4) • Молибдат магния (MgMoO4) • Молибдат натрия (Na2MoO4) • Молибдат свинца (PbMoO4) • Молибдат стронция (SrMoO4) • Молибденовая кислота (H2MoO4) • Молибденовые сини • Нитрид молибдена (MoN) • Оксид молибдена(II) (MoO) • Оксид молибдена(III) (Mo2O3) • Оксид молибдена(IV) (MoO2) • Оксид молибдена(V) (Mo2O5) • Оксид молибдена(VI) (MoO3) • Окситетрафторид молибдена(VI) (MoOF4) • Окситетрахлорид молибдена(VI) (MoOCl4) • Парамолибдат аммония ((NH4)6Mo7O24) • Сульфид молибдена(III) (Mo2S3) • Сульфид молибдена(IV) (MoS2) • Сульфид молибдена(VI) (MoS3) • Фосфид молибдена (MoP) • Фосфид тримолибдена (Mo3P) • Фторид молибдена(III) (MoF3) • Фторид молибдена(V) (MoF5) • Фторид молибдена(VI) (MoF6) • Хлорид молибдена(II) (MoCl2) • Хлорид молибдена(III) (MoCl3) • Хлорид молибдена(IV) (MoCl4) • Хлорид молибдена(V) (MoCl5) |
МОЛИБДЕН – (Molybdenum), Mo – химический элемент 6 (VIb) группы периодической системы, атомный номер 42, атомная масса 95,94. Известен 31 изотоп молибдена с 83Мо по 113Мо. Из них стабильные: 92Мо, 94Мо – 98Мо. Шесть этих изотопов и 100Мо (Т½ = 1,00·1019 лет) встречаются в природе: 92Мо(14,84%), 94Мо(9,25%), 95Мо(15,92%), 96Мо(16,68%), 97Мо(9,55%), 98Мо(24,13%), 100Мо(9,63%). Самые нестабильные изотопы элемента № 42 имеют периоды полураспада менее 150 нс. Наиболее устойчивая степень окисления +6.
История открытия.
Молибденит (дисульфид молибдена, MoS2) был известен древним грекам и римлянам с незапамятных времен. Этот свинцово-серый с металлическим блеском минерал (другое название – молибденовый блеск) сходен с галенитом (свинцовым блеском, PbS) и графитом. Мягкость минерала позволяла использовать его (вместе с графитом) как грифель для карандашей, поэтому долгое время молибденит путали с галенитом и графитом, хотя, в отличие от последнего, он оставлял на бумаге зеленовато-серый цвет. Сходство древнегреческих названий свинца – mólubdV, и галенита – molubdaina было причиной того, что в средневековой Европе три минерала (PbS, MoS2 и графит) имели одно название – Molybdaena. История открытия элемента № 42 связана со Швецией. В 1758 шведский минералог и химик Аксель Фредерик Кронштедт (Axel Fredrik Cronstedt) (1722–1765) высказал предположение, что графит, галенит и молибденовый блеск три самостоятельных вещества. Двадцать лет спустя, в 1778, химическим составом молибденита заинтересовался шведский химик Карл Вильгельм Шееле. Прокипятив его с концентрированной азотной кислотой, он получил белый осадок «особой белой земли» (Wasserbleyerde), которую назвал молибденовой кислотой (Acidum Molybdaenae). Хотя во времена Шееле и не знали, что «земли» представляют собой оксиды металлов, уникальная химическая интуиция подсказывала ему, что металл можно получить прокаливанием молибденовой кислоты с углем. Экспериментальные трудности (у него не было подходящей печи) не позволили Шееле самостоятельно решить эту задачу и лишь в 1782 шведскому химику Петеру Якобу Гьельму (Peter Jacob Hjelm), которому Шееле прислал образец молибденовой кислоты, удалось восстановить ее углем и получить королек металла (сильно загрязненного карбидами). После удачно проведенного опыта Шееле писал Гьельму: «Радуюсь, что мы теперь обладаем металлом – молибденом!»
Относительно чистый металл удалось получить много лет спустя Йенсу-Якобу Берцелиусу в 1817. Совершенно чистый молибден, способный к ковке, получили лишь в начале 20 в.
Молибден в природе. Типы месторождений. Молибден относится к редким элементам, его кларк в земной коре равен 1,1·10–4% по массе. Кроме того, оценено общее содержание его во Вселенной (5·10–7% по массе или 10–8% от общего количества атомов), на Солнце (9·10–7%(масс.) или 10–8%(ат.)), углеродистых метеоритах (1,2·10–4(масс.) или 2,5·10–5%(ат.)), морской воде (10–6%(масс.) или 6,4·10–8%(ат.)), речной воде (8·10–8%(масс.) или 8·10–10%(ат.)). В природе этот металл встречается только в виде соединений, известно около двух десятков его минералов, среди которых наиболее важны молибденит (MoS2), повелит (CaMoO4), молибдо-шеелит (Ca(Mo,W)O4), молибдит (xFe2O3·yMoO3·zH2O) и вульфенит (PbMoO4). Промышленное значение имеет только молибденит.
Молибденовые руды принято делить по минеральному составу и форме рудных тел на жильные (кварцевые, кварц-серицитовые и кварц-молибденит-вольфрамитовые), прожилково-вкрапленные (кварц-молибденит-серицитовые, медно-молибденовые, медные порфировые с молибденом), скарновые (молибденовые, воьфрамо-молибденовые и медно-молибденовые). Серицит – природный алюмосиликат. Скарны – это породы, образовавшиеся на контакте известняков и кислых магматических пород типа гранитов, богатых кварцем. Медно-порфировые месторождения представлены породами, в которых кварцевые жилы с молибденитом образуют прожилки в измененной породе. Раньше наибольшее промышленное значение имели кварцевые жильные месторождения, сейчас жильные месторождения, в основном, выработаны и ценны прожилково-вкрапленные и скарновые месторождения. Более 60% запасов молибдена и около 70 % его добычи приходится на медно-молибден-порфировые месторождения. Из них молибден добывается попутно с медью.
Еще в 2001 США считались мировым лидером по запасам молибдена, но недавно ситуация изменилась с открытием новых молибденовых месторождений в Китае. Распределение (на 2004) разведанных ресурсов молибденовых руд (в пересчете на свободный металл) по странам мира представлено в Таблице 1:
Таблица 1. МИРОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗВЕДАННЫХ РЕСУРСОВ МОЛИБДЕНА | ||
Страна | Запасы разрабатываемых месторождений, тысячи тонн | Общие разведанные запасы, тысячи тонн |
Китай |
3300 |
8300 |
США |
2700 |
5400 |
Чили |
1100 |
2500 |
Канада |
450 |
910 |
Армения |
200 |
400 |
Россия |
240 |
360 |
Мексика |
90 |
230 |
Перу |
140 |
230 |
Казахстан |
130 |
200 |
Киргизия |
100 |
180 |
Узбекистан |
60 |
150 |
Иран |
50 |
140 |
Монголия |
30 |
50 |
Всего в мире |
8600 |
19 000 |
Cамое большое в мире месторождение молибдена – Клаймакс (англ. Сlimax – наивысшая точка, так как это самое высокое место в США) было открыто в 1924 в штате Колорадо и законсервировано с 1995 в связи с опасностью перепроизводства молибденовой продукции. Крупнейший рудник не будет разрабатываться до тех пор, пока запасы месторождения Empire в том же комплексе, в 100 км к востоку от Клаймакса, не будут истощены.
Добыча молибденсодержащих руд в США ведется в Колорадо (рудник Henderson), Нью-Мексико (месторождение Questa), Айдахо (месторождение Thompson Creek). Попутное извлечение молибдена с медью идет в Аризоне (месторождения Bagdad и Sierrita) и Юте (Bingham Canyon). Точной информации о потенциальных ресурсах молибдена в Китае до сих пор нет, известно лишь, что основная добыча ведется в семи провинциях: Ляонин (горнорудный центр Хулудао), Шаньси (крупнейший молибден-порфировый рудник Циндуичэн), Хэбэй, Хэнань (месторождение Луанчуань), Цзянси (медно-порфировое месторождение Дэсин), Гирин, Шандун. Основная часть месторождений в Канаде расположена на территории Британской Колумбии (рудники Эндако и Китсолт). Ресурсы молибдена в Ценральной и Южной Америке представлены, в основном, медно-молибден-порфировыми месторождениями, крупнейшими из которых (Chuquicamata, El Teniente, Los-Pelambres, Andina) владеет чилийская государственная корпорация Codelco (Corp. Nacional del Cobre de Chile). Кроме того, Мексика (месторождение La Caridad) и Перу (рудник Tokepala) располагают весомыми запасами молибдена. В России разведано десять месторождений молибдена, семь из которых промышленно осваиваются.
Медно-молибден-порфировые месторождения есть в Сибири: крупнейшее в стране Сорское месторождение в Хакассии, уникальное по своим минералого-физическим и технологическим свойствам Жирекенское и Бугдаинское месторождения в Восточном Забайкалье, Орекитканское – в Бурятии. Разведаны также месторождения Агаскырское (Хакассия) и Лабаш в Беломорском районе Карелии. С 1940 разрабатывается скарновое Тырныаузское вольфрамо-молибденовое месторождение на Северном Кавказе, в Кабардино-Балкарии. В Читинской области есть и жильно-молибденовое месторождение – Шахтаминское, временно законсервированное вследствие истощения основных ресурсов. Руда с крупнейших Сорского и Жирекенского месторождений перерабатывается Сорским и Жирекенским горно-обогатительными комбинатами, оба они являются собственностью ОАО «Группа Сибирский алюминий».
Таблица 2. ДОБЫЧА МОЛИБДЕНОВОЙ РУДЫ В РАЗНЫХ СТРАНАХ (В ПЕРЕСЧЕТЕ НА МЕТАЛЛ). | ||
Страна | Масса добытой руды в 2002, тонн | Масса добытой руды в 2003, тонн |
Китай |
29300 |
30000 |
США |
32600 |
34100 |
Чили |
29500 |
31400 |
Канада |
7500 |
7500 |
Армения |
3500 |
4000 |
Россия |
2900 |
2900 |
Мексика |
3400 |
3500 |
Перу |
9500 |
9500 |
Казахстан |
230 |
225 |
Киргизия |
250 |
250 |
Узбекистан |
500 |
500 |
Иран |
1700 |
1700 |
Монголия |
1590 |
1500 |
Всего в мире |
123000 |
127000 |
Переработка молибденового сырья.
Перед химической переработкой молибденсодержащую руду нужно обогатить. Основным методом обогащения молибденитовых руд является флотация – способ разделения мелких частиц различных веществ, основанный на различной их смачиваемости и накоплении на поверхности раздела фаз. Сначала молибденитовая руда предварительно измельчается в дробилках, затем в шаровых мельницах, а потом поступает на коллективную сульфидную флотацию. С помощью этого процесса удается получить концентрат, содержащий до 10% молибдена. Полученный молибденовый концентрат поступает далее на селективную флотацию с применением специальных реагентов, в процессе которой (при заданном значении рН) происходит селективное отделение MoS2 от других сульфидов (халькопирита и пр.). Повторяя этот процесс 5–6 раз (с промежуточным измельчением), получают, в зависимости от технологии и первоначального минералогического состава, качественный молибденовый концентрат с содержанием Mo 48-58,6%, Сu 0,01–2,2%. Следует отметить высокую степень извлечения молибденита в процессе флотации, составляющую 90–95% и выше.
Первой и важнейшей стадией в процессе химической переработки молибденитового концентрата является обжиг, который позволяет избавиться от нежелательных примесей: серы, воды и остатков флотореагентов. В результате обжига происходит целевая реакция окисления дисульфида молибдена до триоксида 2MoS2 + 7O2 = 2MoO3 + 4SO2 и множество других побочных процесов, заметно влияющих на последующее извлечение молибдена:
6CuFeS2 + 19O2 = 2Fe3O4 + 6CuO + 12SO2
MoO3 + CaCO3 = CaMoO4 + CO2
MoO3 + CuO = CuMoO4
MoO3 + PbO = PbMoO4.
Температурный режим и эффективность обжига зависят от многих факторов, прежде всего от степени измельчения концентрата.
Огарок, содержащий молибденовый ангидрид, переводят либо в парамолибдат аммония или чистый MoO3, либо в молибдат кальция. Из двух первых можно в дальнейшем получить любые соединения молибдена, в том числе высокочистые. Наибольшее распространение при извлечении молибдена из огарков высококачественных концентратов получил аммиачный метод, так как в 8–10% водном аммиаке растворяется молибденовый ангидрид, и не растворяется большинство примесей, сопутствующих ему в огарке. В зависимости от состава концентрата и условий обжига удается извлечь 80–95% молибдена. Не извлеченный MoO3 перерабатывается по дополнительной схеме. Из аммиачного раствора молибдата аммония молибден можно извлекать в виде парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24·4H2O, молибденовой кислоты H2MoO4 или молибдата кальция CaMoO4.
Помимо аммиачного извлечения молибденового ангидрида иногда практикуется его возгонка из огарков (если в них мало содержание нелетучих молибдатов) в интервале температур 900–1000° С, которая позволяет получать MoO3 чистотой 99,95%.
Свойства простого вещества.
Внешний вид металлического молибдена зависит от способа его получения. Компактный (в виде слитков, проволоки, листов, пластин) молибден – довольно светлый, но блеклый металл, а молибден, полученный в виде зеркала разложением, например, кабонила – блестящий, но серый. Молибденовый порошок имеет темно-серый цвет. Плотность молибдена 10280 кг/м3. Температура плавления 2623° С, кипения 4639° С. Известна только одна (при обычном давлении) кристаллическая модификация металла с кубической объемноцентрированной решеткой. В совершенно чистом состоянии компактный молибден пластичен, ковок, тягуч, довольно легко подвергается штамповке и прокатке. При высоких температурах (но не в окислительной атмосфере) прочность молибдена превосходит прочность большинства остальных металлов. При загрязнении углеродом, азотом или серой молибден, подобно хрому, становится хрупким, твердым, ломким, что существенно затрудняет его обработку. Водород очень мало растворим в молибдене, поэтому не может заметно влиять на его свойства. Молибден – хороший проводник электричества, он в этом отношении уступает серебру всего в 3 раза. Электропроводность молибдена больше, чем у платины, никеля, ртути, железа и многих других металлов.
В обычных условиях молибден устойчив даже во влажном воздухе. Его реакционная способность зависит от степени измельченности, и мелкий порошок все же медленно окисляется во влажном воздухе, давая так называемую молибденовую синь. Энергичное взаимодействие молибдена с водяным паром начинается при 700° С, а с кислородом – при 500° С:
Mo + 2H2O = MoO2 + 2H2
2Mo + 3O2 = 2MoO3.
Молибден сгорает в атмосфере фтора уже при 50–60° С, реакции с другими галогенами протекают при более высоких температурах:
Mo + 3F2 = MoF6
2Mo + 5Cl2 = 2MoCl5.
Разбавленные и концентрированные минеральные кислоты при нагревании растворяют молибден, но концентрированная HNO3 пассивирует его. При повышенных температурах с молибденом взаимодействуют сера, селен, мышьяк, азот, углерод и многие другие неметаллы.
Основным промышленным способом получения металлического молибдена является реакция MoO3 с водородом:
MoO3 + 3H2 = Mo + 3H2O.
Процесс проходит в две или три стадии. Сначала молибденовый ангидрид восстанавливается до MoO2, а затем до свободного металла. Первая стадия восстановления проводится при 550° С. Если вторая стадия протекает ниже 900° С, то получающийся металл содержит значительное количество кислорода и поэтому необходима третья стадия восстановления, при 1000–1100° С и выше. Получающийся таким способом металл вполне пригоден для обработки методами порошковой металлургии.
Долгое время не удавалось получить молибден в компактном состоянии, и только в 1907 была предложена методика получения молибденовой проволоки. Порошок металла смешивался с органическим клеящим веществом (сахарным сиропом) и продавливался через отверстия матрицы для получения сформованных нитей. Через эти нити в атмосфере водорода пропускался постоянный электрический ток с маленькой разностью потенциалов, при этом происходил сильный разогрев, органическое вещество выгорало, а частицы металла спекались – получалась проволока.
Для получения компактного металла сейчас используются приемы порошковой металлургии, позволяющие получать слитки при температурах значительно более низких, чем температура плавления металла. Порошкообразный молибден прессуется на гидравлических прессах в стальных матрицах, нагревается в атмосфере водорода при 1100–1300° С и спекается при 2200° С в атмосфере водорода в толстостенных молибденовых лодочках. Кроме того распространен метод плавления молибдена в вакууме, в электрической дуге, возникающей между стержнем из спрессованного порошка молибдена и охлаждаемым медным электродом при силе тока 7000А и небольшой разности потенциалов. Иногда применяется плавление в сфокусированном пучке электронов или аргоновой плазме.
Важнейшие соединения молибдена.
В своих соединениях молибден проявляет степени окисления от +2 до +6, среди них наиболее устойчивы вещества, в которых молибден шестивалентен. Однако в природе наиболее распространен четырехвалентный молибден – в виде дисульфида. Помимо простых соединений этого элемента известно множество его гетерополисоединений. Подобно хрому, соединения молибдена бывают окрашены в различные цвета: белый, желтый, оранжевый, черный, коричневый, красный, синий, фиолетовый и другие цвета и оттенки.
Оксид молибдена(IV) MoO2, серый аморфный порошок или фиолетово-коричневые кристаллы, устойчивые на воздухе. Получается при восстановлении молибденового ангидрида водородом при 550° С:
MoO3 + H2 = MoO2 + H2O.
Диоксид молибдена восстанавливается водородом до металла при
1000° С, а при сильном нагревании диспропорционирует:
3MoO2 = 2MoO3 + Mo.
Сульфид молибдена(IV) MoS2, черные очень мягкие (твердость всего 1–1,5 по шкале Мооса) и жирные на ощупь кристаллы с металлическим блеском, похожие на графит. Кристаллы имеют форму пластинок и при небольшом трении (например, о бумагу) расслаиваются на тончайшие лепестки, оставляя серо-зеленый след. Может быть получен при нагревании стехиометрических количеств простых веществ, разложением тиомолибдата аммония в инертной атмосфере или нагреванием MoO3 в атмосфере сероводорода:
Mo + 2S = MoS2
MoO3 + 3H2S = MoS2 + S + 3H2O
(NH4)2MoS4 = MoS2 + H2S + S + 2NH3
.
MoS2 не растворяется в воде и разбавленных минеральных кислотах даже при нагревании, но окисляется концентрированной азотной кислотой до молибденового ангидрида. Дисульфид молибдена(IV) – полупроводник, поэтому может применяться в изготовлении высокочастотных детекторов, выпрямителей или транзисторов. Благодаря удивительной мягкости кристаллов MoS2 и их способности легко расслаиваться на тончайшие лепесточки чистое вещество применяется как компонент твердых и жидких смазочных материалов, в том числе предназначенных для эксплуатации при высоких температурах (до 400° С). Молибденит применяется в производстве изделий из керамики, так как при добавлении к глине способен окрашивать ее в синий или красный цвет (в зависимости от добавленного количества) при обжиге.
Молибдена(V) хлорид MoCl5, сильно гигроскопичные черные или темно-бурые игольчатые кристаллы c температурой плавления 194,4° С. Его получают действием хлора на порошок молибдена 2Mo + 5Cl2 = 2MoCl5 при нагревании или реакцией газообразного тетрахлорметана с молибденовым ангидридом при 250° С:
Растворение MoCl5 в воде протекает бурно и сопровождается вскипанием, а во влажном воздухе он тоже довольно быстро гидролизуется:
MoCl5 + H2O = MoOCl3 + 2HCl.
Молибдена(VI) оксид MoO3, белое с зеленоватым оттенком мягкое кристаллическое вещество со слоистой структурой. При температурах выше 800° С заметно возгоняется. Может быть получен при нагревании молибдена или его сульфида на воздухе при 600° С, прокаливанием парамолибдата аммония или молибденовой кислоты на воздухе:
2Mo + 3O2 = 2MoO3
H2MoO4 = MoO3 + H2O
2MoS2 + 7O2 = 2MoO3 + 4SO2
(NH4)6[Mo7O24] = 7MoO3 + 6NH3 + 3H2O
.
При нагревании с различными восстановителями (С, Ca, Al, H2, Mg и др.) восстанавливается до металла. Молибденовый ангидрид заметно растворим в воде (1,5 г/л при 100° С). При растворении в водных щелочах, подобно хрому, в зависимости от стехиометрии образует молибдаты или изополимолибдаты, например:
MoO3 + 2NaOH = Na2MoO4 + H2O
2MoO3 + 2NaOH = Na2[Mo2O7] + H2O
3MoO3 + 2NaOH = Na2[Mo3O10] + H2O
6MoO3 + 6NaOH = Na6[Mo6O21] + 3H2O.
Триоксид молибдена используется для получения свободного металла и его сплавов, многих других соединений молибдена, в производстве глазурей и эмалей и как катализатор промышленного получения петролейного эфира.
Молибденовые кислоты. Известно несколько молибденовых кислот, например: молибденовая кислота H2MoO4 – бесцветный мелкокристаллический порошок, молибденовая кислота H2Mo2O7 – белое кристаллическое вещество, изополикислота Н2[Мо4О13] – сильная кислота, существующая в водных растворах.
Парамолибдат аммония (NH4)6[Mo7O24]·4H2O – бесцветные призматические кристаллы, растворимые в воде. Выпадают при упаривании раствора (NH4)2MoO4, образующегося при растворении молибденового ангидрида в избытке водного аммиака. В аналитической химии азотнокислый раствор парамолибдата аммония используется для качественного и количественного определения фосфорной кислоты и фосфатов. Наиболее широкое применение получил как компонент микроудобрений: молибдата аммония (около 50% Mo), простого молибденового суперфосфата (0,1% Мо и 19,5% Р2О5) и двойного молибденового суперфосфата (0,2% Мо и 43% Р2О5). Парамолибдат аммония является также полупродуктом при получении свободного металла.
Применение молибдена и его соединений. Несколько столетий ученым в Европе не удавалось разгадать тайну остроты и прочности древних самурайских мечей и изготовить холодное оружие с подобными свойствами и только в 19в. в мечах 14 в. была обнаружена примесь молибдена, обусловливающая их высокую прочность.
Долгое время с момента открытия молибдена К.Шееле этот металл оставался лабораторной редкостью до того, как в конце 19 в. был предложен промышленный способ извлечения молибденита. В 1891 французская фирма Schneider & Co впервые начала использовать молибден в качестве легирующей добавки, придающей стали одновременно высокую твердость и вязкость. Это редкое сочетание ценных свойств в одном металле было сразу оценено по достоинству, так как, обладая плотностью в два раза меньшей, чем плотность вольфрама, молибден являлся почти равноценной его заменой. Резкий скачок в объеме потребления молибдена произошел во время Первой мировой войны, так как темпы производства металлического вольфрама, использовавшегося в качестве легирующей добавки в производстве броневой стали, явно отставали от темпов его увеличивающегося потребления. К этому времени уже были известны замечательные свойства молибдена как легирующей добавки, но основные проблемы были связаны с нехваткой разведанных месторождений молибденита. Интенсивные поиски увенчались успехом лишь в 1918, когда в «долине облаков», в Колорадо было открыто крупнейшее в мире месторождение Клаймакс. Интересно, что 75-миллиметровая броня (сталь, легированная марганцем) появившихся на полях сражений в 1914–1918 танков англо-французских войск легко пробивалась 75-миллиметровыми снарядами немецкой артиллерии. Стоило только добавить молибден (в количестве всего 1,5–2%) к стали, как эти снаряды становились бессильны даже против 25-миллиметровых броневых листов.
Хром-молибденовые и никель-молибденовые стали использовались (используются и сейчас) при выплавке металла для стволов артиллерийских орудий, винтовок, ствольных коробок и бронебойных снарядов благодаря своей высокой упругости и способности к точной токарной обработке. Конец войны и последующее снижение спроса дали толчок новым исследованиям применения молибдена. В 1925 немецкая фирма BASF (Баденская анилиново-содовая фабрика) запатентовала молибденсодержащий катализатор, устойчивый к действию серы в процессах гидрогенизации угля и повышающий их эффективность. Появилось большое число низколегированных молибденсодержащих автомобильных сталей, а в 1926 с конвейера сошел Wills Saint Claire – первая в мире марка автомобиля, сконструированного из стали с добавкой молибдена. В начале 1930-х началось активное использование молибдена в конструкционных материалах, в производстве быстрорежущих сталей, большинство которых всегда содержит добавку этого элемента.
Сейчас 80% получаемого в мире молибдена используется в черной металлургии: в производстве низколегированных нержавеющих сталей, содержащих менее 4% Mo, быстрорежущих и других инструментальных сталей, доля молибдена в которых достигает 9,5%. Молибден улучшает легирующие свойства хрома в нержавеющих сталях, что особенно важно при их использовании в коррозионных средах, например, морской воде или в качестве конструкционных материалов в процессах нефтехимии. Металлорежущие молибденосодержащие инструменты могут закаливаться в процессе работы. В расплавы сталей элемент добавляется в виде молибдата кальция, молибденового ангидрида или ферромолибдена. Ферромолибден обычно получают при восстановлении огарков от обжига MoS2 в присутствии железа.
Большая часть остального потребления элемента № 42 приходится на молибденсодержащие катализаторы, которые широко примененяются в процессах переработки нефти (крекинга, гидроочистки, риформинга), превращения метанола в формальдегид, парофазного окисления пропилена в акролеин, аммонолиза толуола, эпоксидирования различных алкенов и других.
Чистый молибден находит ограниченное применение при изготовлении нагревательных элементов, а также в электровакуумной технике и электроламповом производстве.
Первое место в мире по потреблению молибденовой продукции занимает Западная Европа (35%), за ней следуют США (25%) и Япония (17%). На долю этих регионов приходится более 90% мирового использования молибдена.
Биологическая роль молибдена.
Молибден – один из основных микроэлементов в питании человека и животных. Он содержится во многих живых тканях и необходим для поддержания активности некоторых ферментов, участвующих в катаболизме пуринов и серосодержащих аминокислот. Активной биологической формой элемента является молибденовый кофермент (molybdenum cofactor, Moco) – низкомолекулярный комплекс небелковой природы, действующий в составе ферментов и необходимый для осуществления специфических каталитических превращений. Moco является коферментом четырех важных ферментов: ксантиндегидрогеназы, ксантиноксидазы, сульфитоксидазы и альдегидоксидазы. Ксантиндегидрогеназа катализирует превращение гипоксантина в ксантин, а затем в мочевую кислоту. Этот фермент, наряду с ксантиноксидазой, участвует в метаболизме пурина (образование NADH из NAD+). Сульфитоксидаза, находясь в митохондриях, участвует в метаболизме серосодержащих аминокислот – цистеина и метионина – и катализирует окисление сульфита в сульфат. Альдегидоксидаза принимает участие в реакциях катаболизма пиримидинов и биотрансформации ксенобиотиков – чужеродных для организма человека и животных веществ, порожденных в той или иной степени хозяйственной деятельностью человека и не входящих естественным образом в биотический круговорот. Именно со способностью альдегидоксидазы катализировать окисление в организме канцерогенных ксенобиотиков связывают предполагаемую антираковую активность молибдена.
Лин Ксиан (Lin Xian) – местечко в провинции Хонан (Honan) на севере Китая было известно как область с наиболее высоким процентом заболеваемости раком пищевода среди местного населения. Проведенные исследования почвы показали низкое содержание в ней молибдена, наличие которого необходимо для нормального функционирования азотфиксирующих бактерий. Дело в том, что восстановление вносимых в почву нитратов осуществляется ими с помощью молибден-зависимого фермента нитратредуктазы. Недостаток молибдена уменьшает активность фермента, которой хватает лишь на то, чтобы восстановить нитрат не до аммиака, а до нитрозаминов, которые обладают, как известно, высокой канцерогенной активностью. Внесение в почву молибденовых удобрений значительно уменьшило процент заболеваемости населения.
Несмотря на то, что молибден является малораспространенным элементом, случаи его дефицита в организме человека редки. Недостаток молибдена вызывает тяжелые заболевания. Наиболее богатые элементом № 42 пищевые продукты: бобовые и злаковые растения, листовые овощи, молоко, фасоль, печень и почки. Рекомендованные Национальной академией наук США дневные нормы потребления молибдена (estimated safe and adequate daily dietary intake, ESSADI) для различных категорий населения приведены ниже.
Таблица 3. ДНЕВНЫЕ НОРМЫ ПОТРЕБЛЕНИЯ МОЛИБДЕНА | |
Возраст, лет | (мкг/день) |
Младенцы 0–0,5 |
15–30 |
0,5–1 | 20–40 |
Дети 1–3 |
25–50 |
4–6 | 30–75 |
7–10 | 50–150 |
11–18 | 75–250 |
Взрослые от 19 и старше | 75–250 |
Юрий Крутяков
Молибден в таблице менделеева занимает 42 место, в 5 периоде.
Символ | Mo |
Номер | 42 |
Атомный вес | 95.9500000 |
Латинское название | Molybdaenum |
Русское название | Молибден |
Как самостоятельно построить электронную конфигурацию? Ответ здесь
Электронная схема молибдена
Mo: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d5
Короткая запись:
Mo: [Kr]5s1 4d5
Такое же количество электронов как и атом молибдена имеют:
Zr-2, Tc+1
Порядок заполнения оболочек атома молибдена (Mo) электронами:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d →
5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p.
На подуровне ‘s’ может находиться до 2 электронов, на ‘s’ — до 6, на
‘d’ — до 10 и на ‘f’ до 14
Молибден имеет 42 электрона,
заполним электронные оболочки в описанном выше порядке:
Элемент Mo является исключением!
2 электрона на 1s-подуровне
2 электрона на 2s-подуровне
6 электронов на 2p-подуровне
2 электрона на 3s-подуровне
6 электронов на 3p-подуровне
2 электрона на 4s-подуровне
10 электронов на 3d-подуровне
6 электронов на 4p-подуровне
1 электрон на 5s-подуровне
5 электронов на 4d-подуровне
Степень окисления молибдена
Атомы молибдена в соединениях имеют степени окисления 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -2.
Степень окисления — это условный заряд атома в соединении: связь в молекуле
между атомами основана на разделении электронов, таким образом, если у атома виртуально увеличивается
заряд, то степень окисления отрицательная (электроны несут отрицательный заряд), если заряд уменьшается,
то степень окисления положительная.
Ионы молибдена
Валентность Mo
Атомы молибдена в соединениях проявляют валентность VI, V, IV, III, II, I.
Валентность молибдена характеризует способность атома Mo к образованию хмических связей.
Валентность следует из строения электронной оболочки атома, электроны, участвующие в образовании
химических соединений называются валентными электронами. Более обширное определение валентности это:
Число химических связей, которыми данный атом соединён с другими атомами
Валентность не имеет знака.
Квантовые числа Mo
Квантовые числа определяются последним электроном в конфигурации,
для атома Mo эти числа имеют значение N = 4, L = 2, Ml = 2, Ms = +½
Видео заполнения электронной конфигурации (gif):
Результат:
Энергия ионизации
Чем ближе электрон к центру атома — тем больше энергии необходимо, что бы его оторвать.
Энергия, затрачиваемая на отрыв электрона от атома называется энергией ионизации и обозначается Eo.
Если не указано иное, то энергия ионизации — это энергия отрыва первого электрона, также существуют энергии
ионизации для каждого последующего электрона.
Энергия ионизации Mo:
Eo = 684 кДж/моль
— Что такое ион читайте в статье.
Перейти к другим элементам таблицы менделеева
Где Mo в таблице менделеева?
Таблица Менделеева
Скачать таблицу менделеева в хорошем качестве
МОЛИБДЕН — универсальный металл
Молибденит люди узнали давно. Только его сходство с галенитом и графитом сыграло плохую шутку. Все три минерала называли одинаково — Molybdaena.
Содержание
- 1 Родом из Швеции
- 2 Свойства металла
- 3 Добыча, месторождения
- 4 Как получить Molybdaenum
- 5 Плюсы и минусы металла
- 6 Применение: от лампочки до ракеты
- 7 Цена на LME
Родом из Швеции
История открытия металла родилась в Швеции. В середине XVIII века шведский химик А.Ф. Кронштедт предположил, что под именем Molybdaena скрываются разные вещества. После серии экспериментов К.В. Шееле (тоже швед) получил «Wasserbleyerde», особую белую землю, и дал ей название молибденовая кислота.
А в 1782 году П.Я. Гьельм (конечно, тоже швед) получил королек из молибденовой кислоты.
Гьельм был счастлив:
«Радуюсь, что мы теперь обладаем металлом – молибденом!».
Свойства металла
Молибден, Molybdaenum (Mo) — элемент № 42, расположенный в шестой группе 5-го периода таблицы Менделеева. Его относят к переходным металлам.
Некоторые характеристики элемента:
- плотность 10,2 г/см³;
- кристаллическая решетка объемноцентрированная, кубическая;
- температура плавления 2623°C;
- парамагнитен;
- твердость по шкале Мооса 4,5.
Химические свойства во многом обусловлены степенями окисления: +2, +3, +4, +5, +6 (последняя самая устойчивая).
С водородом и азотом металл практически не реагирует.
При нормальных условиях молибден не вступает в реакции с газами воздуха. Начинает окисляться при нагреве выше 400°С.
При воздействии восстановителей в слабокислой среде образует молибденовые сини. Эти вещества используют как красители (например, в окраске шелка).
Свойства атома | |
---|---|
Название, символ, номер | Молибде́н / Molybdaenum (Mo), 42 |
Атомная масса (молярная масса) |
95,96(2)[1] а. е. м. (г/моль) |
Электронная конфигурация | [Kr] 4d5 5s1 |
Радиус атома | 139 пм |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус | 130 пм |
Радиус иона | (+6e) 62 (+4e) 70 пм |
Электроотрицательность | 2,16 (шкала Полинга) |
Электродный потенциал | −0,2 |
Степени окисления | 6, 5, 4, 3, 2 |
Энергия ионизации (первый электрон) |
684,8 (7,10) кДж/моль (эВ) |
Термодинамические свойства простого вещества | |
Плотность (при н. у.) | 10,22 г/см³ |
Температура плавления | 2623 °C |
Температура кипения | 4885 K |
Уд. теплота плавления | 28 кДж/моль |
Уд. теплота испарения | ~590 кДж/моль |
Молярная теплоёмкость | 23,93[2] Дж/(K·моль) |
Молярный объём | 9,4 см³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества | |
Структура решётки | кубическая объёмноцентрированая |
Параметры решётки | 3,147 Å |
Температура Дебая | 450 K |
Прочие характеристики | |
Теплопроводность | (300 K) 138 Вт/(м·К) |
Номер CAS | 7439-98-7 |
Добыча, месторождения
Молибден — металл редкий. В природе его нахождение в чистом виде исключено.
Известно почти два десятка молибденсодержащих минералов:
Минерал | Содержание рудообразующего металла |
Молибденит | 57-60% |
Ферримолибдит | 40-60% |
Повелит | 48% |
Вульфенит | 27–46% |
Зейригит | До 24% |
Другие содержащие молибден руды (чиллагит, комозит, кехлинит, иордизит и другие) не представляют интереса для промышленного использования.
Значимые месторождения металла принадлежат:
- США;
- Чили;
- Канаде;
- Казахстану;
- Перу;
- Китаю.
Рейтинг добычи молибденовых руд возглавляет Китай, на втором месте с большим отрывом США, на третьем месте Чили.
В Госбалансе запасов полезных ископаемых РФ числятся 34 месторождения молибдена.
Происхождением молибденовые руды из скарновых, грейзеновых, гидротермальных месторождений.
Содержание редкого металла в земной коре всего 0,02%. А ведь он необходим для существования человека, как биологического вида. Зато в космосе молибдена подозрительно много. Особенно им богаты красные гиганты — звезды-старики, у которых «все в прошлом».
Как получить Molybdaenum
Получение молибдена можно разделить на несколько стадий:
- Методом флотации обогащают руду. В результате получают молибденовые концентраты, их три марки.
- Производство из концентратов MoO3, т.н. «огарка», из огарка путем возгонки или химической переработки выделяют чистый молибденовый ангидрид. Чистота продукта не менее 99,975%.
- Молибденовый порошок с размером зерен 0,5-2 мкм получают восстановлением ангидрида водородом.
Марки молибдена | Особенности |
МЧ, МЧВП | Металл без присадок |
МРН | Присадок нет, но есть примеси |
МК | Содержит кремнещелочную присадку |
ЦМ | Присадка — цирконий и/или титан |
МР | Сплав с рением |
МВ | Сплав с вольфрамом |
Плюсы и минусы металла
Свойства молибдена диктуют его хорошие и плохие стороны.
Достоинства | Недостатки |
Высокая удельная прочность | Сварные швы очень хрупкие |
Высокий модуль упругости | Маленькая пластичность при низких температурах |
Прекрасная термостойкость | Невысокая окалийность |
Большая коррозионная устойчивость | Упрочнение наклепкой возможно при температуре до 800°С |
Низкий коэффициент расширения при нагреве |
Молибденовая трубка
Применение: от лампочки до ракеты
- Большую часть продукции из молибдена потребляет радиоэлектроника.
- Увеличивается использование металла в ракетной технике: для обшивки спускаемых ракет и капсул, в соплах ракетных двигателей, в ракетах на твердом топливе.
- Молибденовую проволоку используют для производства термопар, ламп накаливания, нагревателей высокотемпературных электропечей.
- Молибденовые ленты и проволока востребованы в светотехнической промышленности, из них делают электроды для плавки стекла.
- Распространено применение молибдена и его сплавов в атомной энергетике, в производстве трубопроводов охлаждения, оболочек тепловыделяющих сборок.
- Больше 2/3 произведенного металла используют в металлургии, как легирующую добавку к стали.
- Сульфид молибдена — отличная высокотемпературная смазка для деталей, им покрывают пули, его используют при производстве керамических изделий как добавку в глину (для получения синего или красного цветов).
Обработка металла давлением проще, чем аналогичная обработка вольфрама.
Цена на LME
Стоимость тонны молибдена на Лондонской бирже металлов 24000 долларов США.
admin
Мне 42 года и я специалист в области минералогии. Здесь на сайте я делюсь информацией про камни и их свойства — задавайте вопросы и пишите комментарии!
Оценка статьи:
Загрузка…
Молибден | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Произношение | (mə-LIB-dən-əm ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешность | серый металлик | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Стандартный атомный вес Аr, std(Пн) | 95.95(1)[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Молибден в периодическая таблица | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Атомный номер (Z) | 42 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Группа | группа 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Период | период 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Блокировать | d-блок | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Категория элемента | Переходный металл | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Электронная конфигурация | [Kr ] 4d5 5 с1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Электронов на оболочку | 2, 8, 18, 13, 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Физические свойства | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Фаза вSTP | твердый | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Температура плавления | 2896 K (2623 ° С, 4753 ° F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Точка кипения | 4912 К (4639 ° С, 8382 ° F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Плотность (возлеr.t.) | 10,28 г / см3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
в жидком состоянии (приm.p.) | 9,33 г / см3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Теплота плавления | 37.48 кДж / моль | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Теплота испарения | 598 кДж / моль | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Молярная теплоемкость | 24,06 Дж / (моль · К) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Давление газа
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Атомные свойства | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Состояния окисления | −4, −2, −1, 0, +1,[2] +2, +3, +4, +5, +6 (сильно кислый окись) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Электроотрицательность | Шкала Полинга: 2,16 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Энергии ионизации |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Радиус атома | эмпирические: 139вечера | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ковалентный радиус | 154 ± 5 вечера | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Спектральные линии молибдена |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Другие свойства | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Естественное явление | изначальный | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Кристальная структура | объемно-центрированный кубический (скрытая копия)
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Скорость звука тонкий стержень | 5400 м / с (приr.t.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Тепловое расширение | 4,8 мкм / (м · К) (при 25 ° C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Теплопроводность | 138 Вт / (м · К) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Температуропроводность | 54,3 мм2/ с (при 300 К)[3] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Удельное электрическое сопротивление | 53,4 нОм · м (при 20 ° C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Магнитный заказ | парамагнитный[4] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Магнитная восприимчивость | +89.0·10−6 см3/ моль (298 К)[5] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Модуль для младших | 329 ГПа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Модуль сдвига | 126 ГПа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Объемный модуль | 230 ГПа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
коэффициент Пуассона | 0.31 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Твердость по Моосу | 5.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Твердость по Виккерсу | 1400–2740 МПа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Твердость по Бринеллю | 1370–2500 МПа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Количество CAS | 7439-98-7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
История | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Открытие | Карл Вильгельм Шееле (1778) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Первая изоляция | Питер Якоб Хьельм (1781) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Главный изотопы молибдена | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Рекомендации |
Молибден это химический элемент с символ Пн и атомный номер 42. Имя из Неолатынь молибден, который основан на Древнегреческий Μόλυβδος молибдос, смысл вести, так как его руды были приняты за свинцовую.[6] Минералы молибдена были известны на протяжении всей истории, но этот элемент был открыт (в смысле дифференциации его как нового объекта от минеральных солей других металлов) в 1778 г. Карл Вильгельм Шееле. Впервые металл был выделен в 1781 г. Питер Якоб Хьельм.[7]
Молибден не встречается в природе как свободный металл на земле; встречается только в различных состояния окисления в минералах. Свободный элемент, серебристый металл с серым оттенком, имеет шестой по величине температура плавления любого элемента. Легко образует твердые, устойчивые карбиды в сплавы, и по этой причине большая часть мирового производства элемента (около 80%) используется в стали сплавы, в том числе высокопрочные сплавы и суперсплавы.
Большинство соединений молибдена имеют низкую растворимость в воде, но при контакте с молибденосодержащими минералами кислород и вода, в результате молибдат ион МоО2−
4 вполне растворим. Промышленно молибден соединения (около 14% мирового производства элемента) используются в высокое давление и высокотемпературных приложений, как пигменты и катализаторы.
Ферменты, содержащие молибден на сегодняшний день являются наиболее распространенными бактериальными катализаторами нарушения химическая связь в атмосферном молекулярном азот в процессе биологического азотфиксация. В настоящее время известно не менее 50 молибденовых ферментов у бактерий, растений и животных, хотя в азотфиксации участвуют только бактериальные и цианобактериальные ферменты. Эти нитрогеназы содержат кофактор железо-молибден FeMoco, который, как полагают, содержит либо Мо (III), либо Мо (IV).[8][9] Это отличается от полностью окисленного Mo (VI), обнаруженного в комплексе с молибдоптерин во всех других ферментах, содержащих молибден, которые выполняют множество важных функций.[10] Разнообразие важнейших реакций, катализируемых этими последними ферментами, означает, что молибден — это существенный элемент для всех высших эукариот организмы, включая человека.
Характеристики
Физические свойства
В чистом виде молибден — серебристо-серый металл с Твердость по Моосу 5,5 и стандартной атомной массой 95,95 г / моль.[11][12] Оно имеет температура плавления 2623 ° C (4753 ° F); из встречающихся в природе элементов, только тантал, осмий, рений, вольфрам, и углерод имеют более высокие температуры плавления.[6] Имеет один из самых низких коэффициентов тепловое расширение среди коммерчески используемых металлов.[13]
Химические свойства
Молибден — это переходный металл с электроотрицательность 2,16 по шкале Полинга. Он не вступает в видимую реакцию с кислородом или водой при комнатной температуре. Слабое окисление молибдена начинается при 300 ° C (572 ° F); массовое окисление происходит при температурах выше 600 ° C, что приводит к триоксид молибдена. Как и многие более тяжелые переходные металлы, молибден не склонен к образованию катионов в водном растворе, хотя Мо3+ катион известен в тщательно контролируемых условиях.[14]
Изотопы
Известно 35 изотопы молибдена, в пределах атомная масса от 83 до 117, а также четыре метастабильных ядерные изомеры. Семь изотопов встречаются в природе с атомными массами 92, 94, 95, 96, 97, 98 и 100. Из этих природных изотопов только молибден-100 нестабилен.[15]
Молибден-98 — самый обильный изотоп, составляющий 24,14% всего молибдена. Молибден-100 имеет период полураспада около 1019 у и проходит двойной бета-распад в рутений -100. Все нестабильные изотопы молибдена распадаются на изотопы ниобий, технеций, и рутений. Из синтетические радиоизотопы, наиболее стабильным является 93Мо с периодом полураспада 4000 лет.[16]
Наиболее распространенное применение изотопного молибдена включает: молибден-99, который является продукт деления. Это родительский радиоизотоп к короткоживущему дочернему радиоизотопу с гамма-излучением технеций-99m, а ядерный изомер используется в различных областях медицины.[17]В 2008 г. Делфтский технологический университет подала заявку на патент на производство молибдена-99 на основе молибдена-98.[18]
Соединения
Смотрите также: Категория: Соединения молибдена.
Молибден образует химические соединения в степенях окисления от -II до + VI. Более высокие состояния окисления более важны для его наземного происхождения и его биологической роли, состояния окисления среднего уровня часто связаны с металлические кластеры, и очень низкие степени окисления обычно связаны с молибденорганические соединения. Химия Mo и W показывает сильное сходство. Относительная редкость молибдена (III), например, контрастирует с распространенностью соединений хрома (III). Наивысшая степень окисления наблюдается в оксид молибдена (VI) (МоО3), тогда как нормальное соединение серы дисульфид молибдена MoS2.[19]
Окисление государственный |
Пример[20] |
---|---|
−1 | Na 2[Пн 2(CO) 10] |
0 | Пн (CO) 6 |
+1 | Na [C 6ЧАС 6Пн] |
+2 | MoCl 2 |
+3 | Na 3[Пн (CN)] 6 |
+4 | MoS 2 |
+5 | MoCl 5 |
+6 | Минфин 6 |
С точки зрения торговли наиболее важными соединениями являются дисульфид молибдена (MoS
2) и триоксид молибдена (МоО
3). Черный дисульфид — главный минерал. Его обжаривают на воздухе, чтобы получить триоксид:[19]
- 2 MoS
2 + 7 О
2 → 2 МоО
3 + 4 ТАК
2
Триоксид, летучий при высоких температурах, является предшественником практически всех других соединений Мо, а также сплавов. Молибден имеет несколько состояния окисления, наиболее стабильными являются +4 и +6 (выделены жирным шрифтом в таблице слева).
Оксид молибдена (VI) растворим в сильных щелочной вода, образующая молибдаты (MoO42−). Молибдаты — более слабые окислители, чем хроматы. Они имеют тенденцию образовывать структурно сложные оксианионы конденсацией при более низких pH значения, такие как [Mo7О24]6− и [Mo8О26]4−. Полимолибдаты могут включать другие ионы, образуя полиоксометаллаты.[21] Темно-синий фосфор -содержащий гетерополимолибдат P [Mo12О40]3− используется для спектроскопический обнаружение фосфора.[22] Широкий спектр состояния окисления молибдена отражается в различных хлоридах молибдена:[19]
- Хлорид молибдена (II) MoCl2, который существует как гексамер Mo6Cl12 и связанный с ним дианион [Мо6Cl14]2-.
- Хлорид молибдена (III) MoCl3, темно-красное твердое вещество, которое превращается в анионный трианионный комплекс [MoCl6]3-.
- Хлорид молибдена (IV) MoCl4, черное твердое вещество, имеющее полимерную структуру.
- Хлорид молибдена (V) MoCl5 темно-зеленое твердое вещество, имеющее димерную структуру.
- Хлорид молибдена (VI) MoCl6 представляет собой черное твердое вещество, которое является мономером и медленно разлагается до MoCl5 и Cl2 при комнатной температуре.[23]
Нравиться хром и некоторые другие переходные металлы, формы молибдена четверные облигации, например, в Мо2(CH3COO)4 и [Mo2Cl8]4−, который также имеет четырехкратную связь.[19][24] В Кислота Льюиса свойства димеров бутирата и перфторбутирата, Пн2(O2CR)4 и Rh2(O2CR) 4, были зарегистрированы.[25]
Степень окисления 0 возможна с монооксидом углерода в качестве лиганда, например, в гексакарбонил молибдена, Мо (CO)6.[19]
История
Молибденит — основная руда, из которой в настоящее время добывается молибден, — ранее называлась молибденом. Молибдену путали с молибденом и часто использовали, как если бы он был графит. Как и графит, молибденит можно использовать для чернения поверхности или в качестве твердой смазки.[26] Даже когда молибден был отличен от графита, его все еще путали с обычным вести руда PbS (теперь называется галенит ); название происходит от Древнегреческий Μόλυβδος молибдос, смысл вести.[13] (Само греческое слово было предложено как заимствованное слово из Анатолийский Luvian и Лидийский языков).[27]
Хотя (как сообщается) молибден был намеренно легирован сталью в одном японском мече 14-го века (около 1330 г.), это искусство никогда не использовалось широко и позже было утрачено.[28][29] На Западе в 1754 г. Бенгт Андерссон Квист исследовали образец молибденита и определили, что он не содержит свинца и, следовательно, не является галенитом.[30]
К 1778 г. Шведский химик Карл Вильгельм Шееле твердо заявил, что молибдена (действительно) не является ни галенитом, ни графитом.[31][32] Вместо этого Шееле правильно предположил, что молибдена была рудой отдельного нового элемента, названного молибден для минерала, в котором он находился и от которого он мог быть изолирован. Питер Якоб Хьельм успешно изолировал молибден с помощью углерод и льняное масло в 1781 г.[13][33]
В следующем столетии молибден не использовался в промышленности. Его было относительно мало, чистый металл было трудно добыть, а необходимые методы металлургии были незрелыми.[34][35][36] Первые молибденовые стальные сплавы показали большие перспективы повышения твердости, но усилия по производству сплавов в больших масштабах были затруднены из-за несовместимых результатов, тенденции к хрупкости и рекристаллизации. В 1906 г. Уильям Д. Кулидж подала патент на обработку молибдена пластичный, что приводит к применению в качестве нагревательного элемента для высокотемпературных печей и в качестве опоры для ламп накаливания с вольфрамовой нитью; образование и разложение оксидов требует, чтобы молибден был физически изолирован или содержался в инертном газе.[37] В 1913 г. Фрэнк Э. Элмор разработал процесс пенной флотации восстановить молибденит из руд; флотация остается основным процессом изоляции.[38]
В течение Первая Мировая Война резко вырос спрос на молибден; он использовался как в броня и как заменитель вольфрама в быстрорежущие стали. Некоторые британские танки были защищены 75-мм (3 дюйма) марганцовистая сталь обшивки, но это оказалось неэффективным. Пластины из марганцевой стали были заменены на более легкие пластины из молибденовой стали толщиной 25 мм (1,0 дюйма), обеспечивающие более высокую скорость, большую маневренность и лучшую защиту.[13] Немцы также использовали легированный молибденом стали для тяжелой артиллерии, как в сверхтяжелой гаубице Большая Берта,[39] потому что традиционная сталь плавится при температурах, создаваемых пропеллентом одна тонна ракушка.[40] После войны спрос резко упал до тех пор, пока достижения в области металлургии не позволили широко развить приложения мирного времени. В Вторая Мировая Война молибден снова увидел стратегическое значение как заменитель вольфрама в стальных сплавах.[41]
Возникновение и производство
Молибден — это 54-й по содержанию элемент в земной коре со средним значением 1,5 частей на миллион и 25-м наиболее распространенным элементом в его океанах, в среднем 10 частей на миллиард; это 42-й по численности элемент во Вселенной.[13][42] Русский Луна 24 миссия обнаружила молибден-содержащее зерно (1 × 0,6 мкм) в пироксен фрагмент взят из Mare Crisium на Луна.[43] Сравнительная редкость молибдена в земной коре компенсируется его концентрацией в ряде нерастворимых в воде руд, часто соединенных с серой так же, как и медь, с которой он часто встречается. Хотя молибден содержится в таких минералы в качестве вульфенит (PbMoO4) и повеллит (CaMoO4) основным коммерческим источником является молибденит (ПнS2). Молибден добывается как основная руда, а также извлекается как побочный продукт при добыче меди и вольфрама.[6]
В 2011 году мировое производство молибдена составило 250 000 тонн, крупнейшими производителями были Китай (94 000 т), США (64 000 т), Чили (38 000 т), Перу (18 000 т) и Мексика (12 000 т). Общие запасы оцениваются в 10 миллионов тонн и в основном сосредоточены в Китае (4,3 миллиона тонн), США (2,7 миллиона тонн) и Чили (1,2 миллиона тонн). По континентам 93% мирового производства молибдена примерно равномерно распределяется между Северной Америкой, Южной Америкой (главным образом в Чили) и Китаем. Остальную часть производят Европа и остальная часть Азии (в основном Армения, Россия, Иран и Монголия).[44]
Тенденция мирового производства
При переработке молибденита руда сначала обжигается на воздухе при температуре 700 ° C (1292 ° F). Процесс дает газообразный диоксид серы и оксид молибдена (VI):[19]
- 2 MoS2 + 7 O2 → 2 MoO3 + 4 СО2
Затем окисленную руду обычно экстрагируют водным раствором аммиака с получением молибдата аммония:
- МоО3 + 2 NH3 + H2O → (NH4)2(МоО4)
Медь, примесь в молибдените, менее растворима в аммиаке. Чтобы полностью удалить его из раствора, его осаждают сероводород.[19] Молибдат аммония превращается в димолибдат аммония, который изолирован как твердое тело. Нагревание этого твердого вещества дает триоксид молибдена:[45]
- (NH4)2Пн2О7 → 2 MoO3 + 2 NH3 + H2О
Неочищенный триоксид может быть дополнительно очищен сублимацией при 1100 ° C (2010 ° F).
Металлический молибден получают восстановлением оксида водородом:
- МоО3 + 3 часа2 → Пн + 3 Н2О
Молибден для производства стали снижается на алюминотермическая реакция с добавлением железа для производства ферромолибден. Обычная форма ферромолибдена содержит 60% молибдена.[19][46]
По состоянию на август 2009 года стоимость молибдена составляла приблизительно 30 000 долларов за тонну. С 1997 по 2003 год цена на него поддерживалась на уровне или около 10 000 долларов за тонну, и достигла пика в 103 000 долларов за тонну в июне 2005 года.[47] В 2008 г. Лондонская биржа металлов объявили, что молибден будет продаваться как товар.[48]
История добычи молибдена
Исторически сложилось так, что Knaben Шахта на юге Норвегии, открытая в 1885 году, была первой специализированной молибденовой шахтой. Он был закрыт в 1973 году, но вновь открыт в 2007 году.[49] и теперь производит 100 000 килограммов (98 длинных тонн; 110 коротких тонн) дисульфида молибдена в год. Крупные шахты в Колорадо (например, Шахта Хендерсона и Кульминационная мина )[50] а в Британской Колумбии в качестве основного продукта получают молибденит, в то время как многие медно-порфировый депозиты, такие как Рудник Бингем-Каньон в Юте и Чукикамата шахта на севере Чили производит молибден как побочный продукт добычи меди.
Приложения
Сплавы
Пластина из молибденового медного сплава
Около 86% производимого молибдена используется в металлургия, а остальное используется в химической промышленности. Предполагаемое глобальное использование составляет 35% конструкционной стали, нержавеющая сталь 25%, химия 14%, инструментальная и быстрорежущая сталь 9%, чугун 6%, элементарного металла молибдена 6% и суперсплавы 5%.[51]
Молибден может выдерживать экстремальные температуры без значительного расширения или размягчения, что делает его полезным в условиях сильной жары, включая военную броню, детали самолетов, электрические контакты, промышленные двигатели и опоры для нитей в лампочки.[13][52]
Самая высокопрочная сталь сплавы (Например, 41xx стали ) содержат от 0,25% до 8% молибдена.[6] Даже в этих небольших порциях более 43000 тонн молибдена используется каждый год в нержавеющая сталь, инструментальные стали, чугуны и жаропрочные суперсплавы.[42]
Молибден также ценится в стальных сплавах за его высокую коррозия сопротивление и свариваемость.[42][44] Молибден способствует коррозионной стойкости нержавеющих сталей типа 300 (в частности, типа 316) и особенно в так называемых суперстали.аустенитный нержавеющие стали (например, легированные AL-6XN, 254СМО и 1925хМо). Молибден увеличивает деформацию решетки, тем самым увеличивая энергию, необходимую для растворения атомов железа с поверхности.[противоречивый ] Молибден также используется для повышения коррозионной стойкости ферритных (например, марки 444) и мартенситных (например, 1,4122 и 1,4418) нержавеющих сталей.[нужна цитата ]
Из-за его более низкой плотности и более стабильной цены вместо вольфрама иногда используют молибден.[42] Примером может служить серия быстрорежущих сталей M, таких как M2, M4 и M42, в качестве замены стали серии T, содержащей вольфрам. Молибден также можно использовать в качестве огнестойкого покрытия для других металлов. Хотя его температура плавления составляет 2623 ° C (4753 ° F), молибден быстро окисляется при температурах выше 760 ° C (1400 ° F), что делает его более подходящим для использования в условиях вакуума.[52]
TZM (Mo (~ 99%), Ti (~ 0,5%), Zr (~ 0,08%) и некоторое количество C) представляет собой коррозионно-стойкий молибденовый суперсплав, который устойчив к расплавленным фторидным солям при температурах выше 1300 ° C (2370 ° F). Он примерно в два раза прочнее чистого Мо, более пластичен и лучше поддается сварке, однако в ходе испытаний он сопротивлялся коррозии, чем стандартная эвтектическая соль (FLiBe ) и солевые пары, используемые в реакторы на расплаве солей в течение 1100 часов с такой небольшой степенью коррозии, что ее было трудно измерить.[53][54]
Другие сплавы на основе молибдена, не содержащие железа, имеют ограниченное применение. Например, из-за его устойчивости к расплавленному цинку как чистый молибден, так и молибден-вольфрам сплавы (70% / 30%) используются для трубопроводов, мешалок и рабочих колес насосов, контактирующих с расплавленным цинком.[55]
Другие приложения как чистый элемент
- Молибденовый порошок используется в качестве удобрения для некоторых растений, таких как цветная капуста.[42]
- Элементарный молибден используется в NO, NO2, НЕТИкс анализаторы на электростанциях для контроля загрязнения. При температуре 350 ° C (662 ° F) элемент действует как катализатор NO.2/НЕТИкс с образованием молекул NO для обнаружения инфракрасным светом.[56]
- Молибденовые аноды заменяют вольфрам в некоторых источниках рентгеновского излучения низкого напряжения для специализированных применений, таких как маммография.[57]
- Радиоактивный изотоп молибден-99 используется для создания технеций-99m, используется для медицинской визуализации[58] С изотопом обращаются и хранят в виде молибдата.[59]
Соединения (14% мирового использования)
- Дисульфид молибдена (MoS2) используется как твердое тело смазка и противоизносное средство под высоким давлением и высокой температурой (HPHT). Он образует прочную пленку на металлических поверхностях и является обычной добавкой к консистентным смазкам HPHT — в случае катастрофического отказа смазки тонкий слой молибдена предотвращает контакт смазываемых деталей.[60] Он также имеет полупроводниковые свойства с явными преимуществами перед традиционным кремнием или графен в приложениях электроники.[61] MoS2 также используется в качестве катализатора в гидрокрекинг нефтяных фракций, содержащих азот, серу и кислород.[62]
- Дисилицид молибдена (MoSi2) является электропроводящим керамика с основным использованием в нагревательные элементы работающие при температуре воздуха выше 1500 ° C.[63]
- Триоксид молибдена (МоО3) используется как клей между эмали и металлы.[31]
- Свинец молибдат (вульфенит), совместно осажденный с хроматом свинца и сульфатом свинца, представляет собой ярко-оранжевый пигмент, используемый с керамикой и пластмассами.[64]
- Смешанные оксиды на основе молибдена являются универсальными катализаторами в химической промышленности. Некоторыми примерами являются катализаторы селективного окисления пропилена до акролеина и акриловой кислоты, аммоксидирование пропилена до акрилонитрила.[65][66] Подходящие катализаторы и процесс прямого селективного окисления пропана до акриловой кислоты находятся в стадии исследования.[67][68][69][70]
- Гептамолибдат аммония используется при биологическом окрашивании.
- Натриево-известковое стекло с молибденовым покрытием используется в CIGS (селенид галлия индия меди ) солнечные батареи, называется Солнечные элементы CIGS.
- Фосфомолибденовая кислота это пятно, используемое в тонкослойная хроматография.
Биологическая роль
Мо-содержащие ферменты
Молибден является важным элементом большинства организмов; в исследовательской работе 2008 г. предполагалось, что нехватка молибдена в ранних океанах Земли могла сильно повлиять на эволюцию эукариотическая жизнь (включая все растения и животных).[71]
Идентифицировано не менее 50 молибден-содержащих ферментов, в основном у бактерий.[72][73] эти ферменты включают альдегидоксидаза, сульфитоксидаза и ксантиноксидаза.[13] За одним исключением Мо в белках связывается молибдоптерин дать кофактор молибдена. Единственное известное исключение: нитрогеназа, который использует FeMoco кофактор, имеющий формулу Fe7MoS9С.[74]
Что касается функции, молибдоэнзимы катализируют окисление, а иногда и восстановление некоторых небольших молекул в процессе регулирования. азот, сера, и углерод.[75] У некоторых животных и человека окисление ксантин к мочевая кислота, процесс пурин катаболизм, катализируется ксантиноксидаза, молибден-содержащий фермент. Активность ксантиноксидазы прямо пропорциональна количеству молибдена в организме. Однако чрезвычайно высокая концентрация молибдена меняет тенденцию и может действовать как ингибитор как катаболизма пуринов, так и других процессов. Концентрация молибдена также влияет на синтез белка, метаболизм, и рост.[76]
Мо является компонентом большинства нитрогеназы. Среди молибдоэнзимов нитрогеназы уникальны тем, что в них отсутствует молибдоптерин.[77][78] Нитрогеназы катализируют производство аммиака из атмосферного азота:
В биосинтез из FeMoco активный сайт очень сложный.[79]
Кофактор молибдена (на фото) состоит из не содержащего молибдена органического комплекса, называемого молибдоптерин, который связал окисленный атом молибдена (VI) через соседние атомы серы (или иногда селена). За исключением древних нитрогеназ, все известные ферменты, использующие Мо, используют этот кофактор.
Молибдат переносится в организме как МоО.42−.[76]
Метаболизм человека и дефицит
Молибден — важный след диетический элемент.[80] Известны четыре Mo-зависимых фермента млекопитающих, все они содержат птерин -основан кофактор молибдена (Moco) на их активном сайте: сульфитоксидаза, ксантин оксидоредуктаза, альдегидоксидаза и митохондриальная амидоксимредуктаза.[81] Люди с острым дефицитом молибдена имеют плохо функционирующую сульфитоксидазу и склонны к токсическим реакциям на сульфиты в пищевых продуктах.[82][83] В организме человека содержится около 0,07 мг молибдена на килограмм массы тела,[84] с более высокими концентрациями в печени и почках и более низкими в позвонках.[42] Молибден также присутствует в организме человека. эмаль зубов и может помочь предотвратить его распад.[85]
Острая токсичность у людей не наблюдалась, и токсичность сильно зависит от химического состояния. Исследования на крысах показывают средняя летальная доза (LD50) для некоторых соединений Mo всего 180 мг / кг.[86] Хотя данные о токсичности для человека недоступны, исследования на животных показали, что хроническое употребление более 10 мг молибдена в день может вызвать диарею, задержку роста, бесплодие, низкая масса тела при рождении и подагра; он также может поражать легкие, почки и печень.[87][88] Вольфрамат натрия это конкурентный ингибитор молибдена. Пищевой вольфрам снижает концентрацию молибдена в тканях.[42]
Низкая концентрация молибдена в почве в географической полосе от северного Китая до Ирана приводит к тому, что питание становится обычным. дефицит молибдена, что связано с повышенными показателями рак пищевода.[89][90][91] По сравнению с США, где в почве больше молибдена, люди, живущие в этих районах, имеют примерно в 16 раз больший риск пищеводный плоскоклеточная карцинома.[92]
Сообщалось также о дефиците молибдена в результате приема немолибденовых добавок. полное парентеральное питание (полное внутривенное питание) в течение длительного времени. Это приводит к высокому уровню в крови сульфит и урат, примерно так же, как дефицит кофактора молибдена. Однако (предположительно, поскольку чистый дефицит молибдена по этой причине возникает в основном у взрослых), неврологические последствия не так заметны, как в случаях врожденного дефицита кофактора.[93]
Врожденный дефицит кофактора молибдена болезнь, наблюдаемая у младенцев, — это неспособность синтезировать кофактор молибдена, описанная выше гетероциклическая молекула, которая связывает молибден в активном центре всех известных человеческих ферментов, которые используют молибден. В результате дефицит приводит к высокому уровню сульфит и урат, и неврологические повреждения.[94][95]
Медно-молибденовый антагонизм
Высокий уровень молибдена может помешать усвоению организмом медь, производя дефицит меди. Молибден предотвращает связывание белков плазмы с медью, а также увеличивает количество меди, которая выводится из организма. моча. Жвачные животные которые потребляют большое количество молибдена, страдают от понос, Задержка роста, анемия, и ахромотрихия (потеря пигмента шерсти). Эти симптомы можно облегчить с помощью добавок меди, как диетических, так и инъекционных.[96] Эффективный дефицит меди может усугубляться избытком сера.[42][97]
Восстановление или дефицит меди также может быть намеренно индуцирован в терапевтических целях соединением тетратиомолибдат аммония, в котором ярко-красный анион тетратиомолибдат представляет собой хелатирующий медь агент. Тетратиомолибдат впервые был использован терапевтически для лечения токсикоз меди у животных. Затем он был введен как лечение в Болезнь Вильсона, наследственное нарушение обмена меди у человека; он действует, конкурируя с абсорбцией меди в кишечнике и увеличивая выведение. Также было обнаружено, что он оказывает ингибирующее действие на ангиогенез потенциально за счет ингибирования процесса транслокации мембраны, который зависит от ионов меди.[98] Это многообещающее направление для изучения методов лечения рак, возрастная дегенерация желтого пятна и другие заболевания, связанные с патологическим разрастанием кровеносных сосудов.[99][100]
Диетические рекомендации
В 2000 г. тогдашний Институт медицины США (ныне Национальная Медицинская Академия, NAM) обновили свои расчетные средние потребности (EAR) и рекомендуемые диетические нормы (RDA) для молибдена. Если информации для установления EAR и RDA недостаточно, оценка назначена Адекватное потребление Вместо этого используется (AI).
AI из 2микрограммы (мкг) молибдена в день было установлено для младенцев в возрасте до 6 месяцев и 3 мкг в день в возрасте от 7 до 12 месяцев, как для мужчин, так и для женщин. Для детей старшего возраста и взрослых были установлены следующие суточные суточные нормы молибдена: 17 мкг от 1 до 3 лет, 22 мкг от 4 до 8 лет, 34 мкг от 9 до 13 лет, 43 мкг от 14 до 18 лет, и 45 мкг для лиц от 19 лет и старше. Все эти RDA действительны для обоих полов. Беременная или же кормящий женщины в возрасте от 14 до 50 лет имеют более высокую суточную суточную норму молибдена — 50 мкг.
Что касается безопасности, NAM устанавливает допустимые верхние уровни потребления (UL) для витаминов и минералов, когда доказательств достаточно. В случае молибдена UL составляет 2000 мкг / день. В совокупности EAR, RDA, AI и UL называются Рекомендуемая диета (DRI).[101]
В Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) относится к совокупному набору информации как диетические контрольные значения, с контрольным потреблением населения (PRI) вместо RDA и средним потреблением вместо EAR. AI и UL определены так же, как в США. Для женщин и мужчин в возрасте 15 лет и старше AI установлен на уровне 65 мкг / день. У беременных и кормящих женщин одинаковый ИИ. Для детей в возрасте 1–14 лет ИА увеличиваются с возрастом с 15 до 45 мкг / день. ИИ для взрослых выше, чем в США.[102] но, с другой стороны, Европейское управление по безопасности пищевых продуктов рассмотрело тот же вопрос безопасности и установило UL на уровне 600 мкг / день, что намного ниже, чем значение в США.[103]
Для целей маркировки пищевых продуктов и пищевых добавок в США количество в порции выражается в процентах от дневной нормы (% DV). Для целей маркировки молибдена 100% дневной нормы составляли 75 мкг, но с 27 мая 2016 г. она была пересмотрена до 45 мкг.[104][105] Соблюдение обновленных правил маркировки требовалось к 1 января 2020 года для производителей с годовым объемом продаж продуктов питания 10 миллионов долларов США и более и к 1 января 2021 года для производителей с годовым объемом продаж продуктов питания менее 10 миллионов долларов США.[106][107][108] В течение первых шести месяцев после даты соответствия 1 января 2020 года FDA планирует сотрудничать с производителями, чтобы соответствовать новым требованиям к этикеткам Nutrition Facts, и не будет сосредоточиваться на принудительных мерах в отношении этих требований в течение этого времени.[106] Таблица старых и новых дневных значений для взрослых представлена на сайте Эталонное суточное потребление.
Источники питания
Средняя суточная доза колеблется от 120 до 240 мкг / день, что выше диетических рекомендаций.[87] Свинина, баранина и говядина печень в каждом содержится примерно 1,5 части на миллион молибдена. Другие важные диетические источники включают стручковые бобы, яйца, семена подсолнечника, пшеничную муку, чечевицу, огурцы и зерно злаков.[13]
Меры предосторожности
Пыль и пары молибдена, образующиеся при горнодобывающей или металлообрабатывающей промышленности, могут быть токсичными, особенно при попадании внутрь (включая пыль, захваченную в пазухи а позже проглотил).[86] Низкие уровни продолжительного воздействия могут вызвать раздражение глаз и кожи. Следует избегать прямого вдыхания или проглатывания молибдена и его оксидов.[109][110] OSHA нормативы определяют максимально допустимое воздействие молибдена за 8-часовой рабочий день как 5 мг / м3. Хроническое воздействие от 60 до 600 мг / м3 может вызывать такие симптомы, как усталость, головные боли и боли в суставах.[111] На уровнях 5000 мг / м3, молибден сразу опасно для жизни и здоровья.[112]
Смотрите также
- Список молибденовых рудников
- Добыча молибдена в США
Рекомендации
- ^ Мейя, Юрис; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 88 (3): 265–91. Дои:10.1515 / pac-2015-0305.
- ^ «Молибден: данные по фторидному соединению молибдена (I)». OpenMOPAC.net. Получено 2007-12-10.
- ^ Lindemann, A .; Блюмм, Дж. (2009). Измерение теплофизических свойств чистого молибдена.. 3. 17-е Plansee Семинар.
- ^ Лиде, Д. Р., изд. (2005). «Магнитная восприимчивость элементов и неорганических соединений». CRC Справочник по химии и физике (PDF) (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
- ^ Weast, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике. Бока-Ратон, Флорида: Издательство Chemical Rubber Company. стр. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
- ^ а б c d Лиде, Дэвид Р., изд. (1994). «Молибден». CRC Справочник по химии и физике. 4. Издательская компания «Химический каучук». п. 18. ISBN 978-0-8493-0474-3.
- ^ «Это элементаль — элемент молибден». education.jlab.org. В архиве из оригинала на 2018-07-04. Получено 2018-07-03.
- ^ Бьорнссон, Рагнар; Низ, Фрэнк; Schrock, Ричард Р .; Эйнсл, Оливер; ДеБир, Серена (2015). «Открытие Mo (III) в FeMoco: объединение фермента и модельной химии». Журнал биологической неорганической химии. 20 (2): 447–460. Дои:10.1007 / s00775-014-1230-6. ISSN 0949-8257. ЧВК 4334110. PMID 25549604.
- ^ Ван Стаппен, Кейси; Давыдов, Роман; Ян, Чжи-Юн; Вентилятор, Руикси; Го, Исун; Билл, Экхард; Seefeldt, Lance C .; Хоффман, Брайан М .; ДеБир, Серена (16.09.2019). «Спектроскопическое описание E1-состояния Mo-нитрогеназы на основе рентгеновского поглощения Mo и Fe и мессбауэровских исследований». Неорганическая химия. 58 (18): 12365–12376. Дои:10.1021 / acs.inorgchem.9b01951. ISSN 0020-1669. ЧВК 6751781. PMID 31441651.
- ^ Леймкюлер, Силке (2020). «Биосинтез кофакторов молибдена в Escherichia coli». Экологическая микробиология. 22 (6): 2007–2026. Дои:10.1111/1462-2920.15003. ISSN 1462-2920. PMID 32239579.
- ^ Wieser, M.E .; Берглунд, М. (2009). «Атомный вес элементов 2007 (Технический отчет IUPAC)» (PDF). Чистая и прикладная химия. 81 (11): 2131–2156. Дои:10.1351 / PAC-REP-09-08-03. S2CID 98084907. Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-03-11. Получено 2012-02-13.
- ^ Мейя, Юрис; и другие. (2013). «Текущая таблица стандартных атомных весов в алфавитном порядке: стандартные атомные веса элементов». Комиссия по изотопному содержанию и атомным весам. Архивировано 29 апреля 2014 года.CS1 maint: BOT: статус исходного URL-адреса неизвестен (связь)
- ^ а б c d е ж грамм час Эмсли, Джон (2001). Строительные блоки природы. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. С. 262–266. ISBN 978-0-19-850341-5.
- ^ Пэриш, Р. В. (1977). Металлические элементы. Нью-Йорк: Лонгман. стр.112, 133. ISBN 978-0-582-44278-8.
- ^ Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Вапстра, Алдерт Хендрик (2003), «ТогдаUBASE оценка ядерных и распадных свойств », Ядерная физика A, 729: 3–128, Bibcode:2003НуФА.729 …. 3А, Дои:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
- ^ Лиде, Дэвид Р., изд. (2006). CRC Справочник по химии и физике. 11. CRC. С. 87–88. ISBN 978-0-8493-0487-3.
- ^ Армстронг, Джон Т. (2003). «Технеций». Новости химии и машиностроения. В архиве из оригинала от 06.10.2008. Получено 2009-07-07.
- ^ Вольтербек, Хуберт Теодур; Боде, Питер «Процесс производства 99Mo без добавления носителя». Европейский патент EP2301041 (A1) — 30 марта 2011 г. Проверено 27 июня 2012.
- ^ а б c d е ж грамм час Холлеман, Арнольд Ф .; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (1985). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (91–100 изд.). Вальтер де Грюйтер. С. 1096–1104. ISBN 978-3-11-007511-3.
- ^ Шмидт, Макс (1968). «VI. Небенгруп». Anorganische Chemie II (на немецком). Wissenschaftsverlag. С. 119–127.
- ^ Папа, Майкл Т .; Мюллер, Ахим (1997). «Химия полиоксометаллата: старая область с новыми измерениями в нескольких дисциплинах». Angewandte Chemie International Edition. 30: 34–48. Дои:10.1002 / anie.199100341.
- ^ Нолле, Лео М. Л., изд. (2000). Справочник по анализу воды. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Марсель Деккер. С. 280–288. ISBN 978-0-8247-8433-1.
- ^ Тамадон, Фархад; Сеппельт, Конрад (07.01.2013). «Неуловимые галогениды VCl 5, MoCl 6 и ReCl 6». Angewandte Chemie International Edition. 52 (2): 767–769. Дои:10.1002 / anie.201207552. PMID 23172658.
- ^ Уолтон, Ричард А .; Fanwick, Phillip E .; Girolami, Gregory S .; Мурильо, Карлос А .; Джонстон, Эрик В. (2014). Girolami, Gregory S .; Sattelberger, Альфред П. (ред.). Неорганические синтезы: Том 36. John Wiley & Sons, Inc., стр. 78–81. Дои:10.1002 / 9781118744994.ch16. ISBN 9781118744994.
- ^ Драго, Р. С., Лонг, Дж. Р. и Космано, Р. (1982) Сравнение химии координации и индуктивного переноса через связь металл-металл в аддуктах диродия и карбоксилатов димолибдена. Неорганическая химия 21, 2196-2201.
- ^ Лэнсдаун, А. Р. (1999). Смазка дисульфидом молибдена. Трибология и интерфейсная инженерия. 35. Эльзевир. ISBN 978-0-444-50032-8.
- ^ Мельхерт, Крейг. «Греческий mólybdos как заимствованное из Лидии» (PDF). Университет Северной Каролины в Чапел-Хилл. В архиве (PDF) из оригинала 31.12.2013. Получено 2011-04-23.
- ^ Международная молибденовая ассоциация, «История молибдена»
- ^ Институт американского железа и стали (1948). Случайное использование молибдена в старом мече привело к созданию нового сплава.
- ^ Ван дер Крогт, Питер (10 января 2006 г.). «Молибден». Элементимология и элементы Multidict. Архивировано из оригинал на 2010-01-23. Получено 2007-05-20.
- ^ а б Ганьон, Стив. «Молибден». Джефферсон Сайенс Ассошиэйтс, ООО. Архивировано из оригинал на 2007-04-26. Получено 2007-05-06.
- ^ Шееле, К. В. К. (1779). «Versuche mit Wasserbley; Molybdaena». Свенска-Ветенск. Academ. Хендлингар. 40: 238.
- ^ Хьельм, П. Дж. (1788). «Versuche mit Molybdäna, und Reduction der selben Erde». Свенска-Ветенск. Academ. Хендлингар. 49: 268.
- ^ Хойт, Сэмюэл Лесли (1921). Металлография. 2. Макгроу-Хилл.
- ^ Крупп, Альфред; Вильдбергер, Андреас (1888). Металлические сплавы: практическое руководство по производству всех видов сплавов, амальгам и припоев, используемых металлистами … с приложением по окраске сплавов. H.C. Baird & Co. стр. 60.
- ^ Гупта, К. К. (1992). Добывающая металлургия молибдена. CRC Press. ISBN 978-0-8493-4758-0.
- ^ Райх, Леонард С. (22 августа 2002 г.). Создание американских промышленных исследований: наука и бизнес в Ge and Bell, 1876–1926 гг.. п. 117. ISBN 9780521522373. В архиве из оригинала от 09.07.2014. Получено 2016-04-07.
- ^ Воукс, Фрэнк Маркус (1963). Молибденовые месторождения Канады. п. 3.
- ^ Химические свойства молибдена — Воздействие молибдена на здоровье — Воздействие молибдена на окружающую среду В архиве 2016-01-20 в Wayback Machine. lenntech.com
- ^ Сэм Кин. Исчезающая ложка. Стр. 88–89
- ^ Миллхолланд, Рэй (август 1941 г.). «Битва миллиардов: американская промышленность мобилизует машины, материалы и людей для такой масштабной работы, как рытье 40 Панамских каналов за один год». Популярная наука: 61. В архиве из оригинала от 09.07.2014. Получено 2016-04-07.
- ^ а б c d е ж грамм час Консидайн, Гленн Д., изд. (2005). «Молибден». Энциклопедия химии Ван Ностранда. Нью-Йорк: Wiley-Interscience. С. 1038–1040. ISBN 978-0-471-61525-5.
- ^ Jambor, J.L .; и другие. (2002). «Новые названия минералов» (PDF). Американский минералог. 87: 181. В архиве (PDF) из оригинала от 10.07.2007. Получено 2007-04-09.
- ^ а б «Статистика и информация по молибдену». Геологическая служба США. 2007-05-10. В архиве из оригинала 19.05.2007. Получено 2007-05-10.
- ^ Себеник, Роджер Ф. и др. (2005) «Молибден и соединения молибдена» в Энциклопедия химической технологии Ульмана. Wiley-VCH, Weinheim. Дои:10.1002 / 14356007.a16_655
- ^ Гупта, К. К. (1992). Добывающая металлургия молибдена. CRC Press. С. 1–2. ISBN 978-0-8493-4758-0.
- ^ «Динамические цены и графики на молибден». InfoMine Inc. 2007. В архиве из оригинала от 08.10.2009. Получено 2007-05-07.
- ^ «LME запустит второстепенные контракты на металлы во втором полугодии 2009 года». Лондонская биржа металлов. 2008-09-04. Архивировано 22 июля 2012 года.. Получено 2009-07-28.CS1 maint: BOT: статус исходного URL-адреса неизвестен (связь)
- ^ Лангедал, М. (1997). «Рассеивание хвостов в водосборном бассейне Кнабена-Квина, Норвегия, 1: Оценка отложений на берегу как среды отбора проб для регионального геохимического картирования». Журнал геохимических исследований. 58 (2–3): 157–172. Дои:10.1016 / S0375-6742 (96) 00069-6.
- ^ Коффман, Пол Б. (1937). «Возвышение нового металла: рост и успех компании Climax Molybdenum». Журнал бизнеса Чикагского университета. 10: 30. Дои:10.1086/232443.
- ^ Круговая диаграмма мира, которую использует Мо. Лондонская биржа металлов.
- ^ а б «Молибден». AZoM.com Pty. Limited. 2007. Архивировано с оригинал на 2011-06-14. Получено 2007-05-06.
- ^ Смоллвуд, Роберт Э. (1984). «Молибденовый сплав ТЗМ». Специальная техническая публикация ASTM 849: Тугоплавкие металлы и их промышленное применение: симпозиум. ASTM International. п. 9. ISBN 9780803102033.
- ^ «Совместимость сплава TZM на основе молибдена с LiF-BeF2-ThF4-UF4«. Отчет Национальной лаборатории Окриджа. Декабрь 1969. Архивировано с оригинал на 2011-07-10. Получено 2010-09-02.
- ^ Cubberly, W. H .; Бакерджян, Рамон (1989). Справочник инженера-технолога и технолога. Общество инженеров-технологов. п. 421. ISBN 978-0-87263-351-3.
- ^ Lal, S .; Патил, Р. С. (2001). «Мониторинг поведения NO в атмосфере.Икс от автомобильного движения ». Экологический мониторинг и оценка. 68 (1): 37–50. Дои:10.1023 / А: 1010730821844. PMID 11336410. S2CID 20441999.
- ^ Ланкастер, Джек Л. «Глава 4: Физические факторы контраста» (PDF). Физика медицинской рентгенографии. Научный центр здоровья Техасского университета. Архивировано из оригинал (PDF) на 2015-10-10.
- ^ Грей, Теодор (2009). Элементы. Черный пес и Левенталь. С. 105–107. ISBN 1-57912-814-9.
- ^ Готшальк, А. (1969). «Технеций-99m в клинической ядерной медицине». Ежегодный обзор медицины. 20 (1): 131–40. Дои:10.1146 / annurev.me.20.020169.001023. PMID 4894500.
- ^ Винер, В. (1967). «Дисульфид молибдена как смазка: обзор фундаментальных знаний» (PDF). Носить. 10 (6): 422–452. Дои:10.1016/0043-1648(67)90187-1. HDL:2027.42/33266.
- ^ «Новые транзисторы: альтернатива кремнию и лучше графена». Physorg.com. 30 января 2011 г.. Получено 2011-01-30.
- ^ Topsøe, H .; Clausen, B.S .; Массот, Ф. Э. (1996). Катализ гидроочистки, наука и технологии. Берлин: Springer-Verlag.
- ^ Moulson, A.J .; Герберт, Дж. М. (2003). Электрокерамика: материалы, свойства, применение. Джон Уайли и сыновья. п. 141. ISBN 978-0-471-49748-6.
- ^ Международная молибденовая ассоциация В архиве 2008-03-09 на Wayback Machine. imoa.info.
- ^ Фиерро, Дж. Г. Л., изд. (2006). Оксиды металлов, химия и применение. CRC Press. С. 414–455.
- ^ Centi, G .; Cavani, F .; Трифиро, Ф. (2001). Селективное окисление с помощью гетерогенного катализа.. Kluwer Academic / Plenum Publishers. С. 363–384.
- ^ Чепеи, Л.-И. (2011). «Кинетические исследования окисления пропана на смешанных оксидных катализаторах на основе Mo и V» (PDF). Кандидатская диссертация, Технический университет Берлина. В архиве (PDF) из оригинала на 20.12.2016. Получено 2016-12-04.
- ^ Науманн д’Алнонкур, Рауль; Чепеи, Ленард-Иштван; Хэвекер, Майкл; Girgsdies, Франк; Schuster, Manfred E .; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннетт (март 2014 г.). «Реакционная сеть при окислении пропана на фазово-чистых оксидных катализаторах MoVTeNb M1» (PDF). Журнал катализа. 311: 369–385. Дои:10.1016 / j.jcat.2013.12.008. HDL:11858 / 00-001M-0000-0014-F434-5. Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-02-15. Получено 2016-12-04.
- ^ Амакава, Кадзухико; Коленько, Юрий В .; Вилла, Альберто; Шустер, Манфред Э /; Чепеи, Ленард-Иштван; Вайнберг, Гизела; Врабец, Сабина; Науманн д’Алнонкур, Рауль; Girgsdies, Франк; Прати, Лаура; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннетт (7 июня 2013 г.). «Многофункциональность кристаллических оксидных катализаторов MoV (TeNb) M1 в селективном окислении пропана и бензилового спирта». Катализ ACS. 3 (6): 1103–1113. Дои:10.1021 / cs400010q. В архиве из оригинала 22 октября 2018 г.. Получено 4 декабря 2016.
- ^ Хэвекер, Майкл; Врабец, Сабина; Крёнерт, Ютта; Чепеи, Ленард-Иштван; Науманн д’Алнонкур, Рауль; Коленько, Юрий В .; Girgsdies, Франк; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннетт (январь 2012 г.). «Химия поверхности фазово-чистого оксида M1 MoVTeNb при работе с селективным окислением пропана до акриловой кислоты» (PDF). Журнал катализа. 285 (1): 48–60. Дои:10.1016 / j.jcat.2011.09.012. HDL:11858 / 00-001M-0000-0013-FB1F-C. Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-10-30. Получено 2016-12-04.
- ^ Scott, C .; Lyons, T. W .; Беккер, А .; Shen, Y .; Poulton, S.W .; Чу, X .; Анбар, А. Д. (2008). «Отслеживание ступенчатой оксигенации протерозойского океана». Природа. 452 (7186): 456–460. Bibcode:2008Натура.452..456S. Дои:10.1038 / природа06811. PMID 18368114. S2CID 205212619.
- ^ Энемарк, Джон Х .; Куни, Дж. Джон А .; Ван, Цзюнь-Цзе; Холм, Р. Х. (2004). «Синтетические аналоги и реакционные системы, относящиеся к оксотрансферазам молибдена и вольфрама». Chem. Rev. 104 (2): 1175–1200. Дои:10.1021 / cr020609d. PMID 14871153.
- ^ Mendel, Ralf R .; Биттнер, Флориан (2006). «Клеточная биология молибдена». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Исследование молекулярных клеток. 1763 (7): 621–635. Дои:10.1016 / j.bbamcr.2006.03.013. PMID 16784786.
- ^ Расс Хилле; Джеймс Холл; Партха Басу (2014). «Мононуклеарные ферменты молибдена». Chem. Rev. 114 (7): 3963–4038. Дои:10.1021 / cr400443z. ЧВК 4080432. PMID 24467397.
- ^ Кискер, С .; Schindelin, H .; Baas, D .; Rétey, J .; Meckenstock, R.U .; Кронек, П. М. Х. (1999). «Структурное сравнение ферментов, содержащих кофактор молибдена» (PDF). FEMS Microbiol. Rev. 22 (5): 503–521. Дои:10.1111 / j.1574-6976.1998.tb00384.x. PMID 9990727. В архиве (PDF) с оригинала на 2017-08-10. Получено 2017-10-25.
- ^ а б Митчелл, Филип К. Х. (2003). «Обзор базы данных среды». Международная молибденовая ассоциация. Архивировано из оригинал на 2007-10-18. Получено 2007-05-05.
- ^ Мендель, Ральф Р. (2013). «Глава 15 Метаболизм молибдена». В Банчи, Лючия (ред.). Металломика и клетка. Ионы металлов в науках о жизни. 12. Springer. Дои:10.1007/978-94-007-5561-10_15 (неактивно 17.11.2020). ISBN 978-94-007-5560-4.CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2020 г. (связь) электронная книга ISBN 978-94-007-5561-1 ISSN 1559-0836 электронный-ISSN 1868-0402
- ^ Чи Чанг, Ли; Маркус В., Риббе; Илинь, Ху (2014). «Глава 7. Расщепление тройной связи N, N: превращение динитрогена в аммиак нитрогеназамиВ Питере М. Х. Кронеке; Марте Э. Соса Торрес (ред.). Металлическая биогеохимия газообразных соединений окружающей среды. Ионы металлов в науках о жизни. 14. Springer. С. 147–174. Дои:10.1007/978-94-017-9269-1_6. ISBN 978-94-017-9268-4. PMID 25416393.
- ^ Душ Сантуш, Патрисия К .; Дин, Деннис Р. (2008). «Недавно открытая роль кластеров железа и серы». PNAS. 105 (33): 11589–11590. Bibcode:2008PNAS..10511589D. Дои:10.1073 / pnas.0805713105. ЧВК 2575256. PMID 18697949.
- ^ Шварц, Гюнтер; Белаиди, Абдель А. (2013). «Глава 13. Молибден в здоровье и болезнях человека». В Астрид Сигель; Гельмут Сигель; Роланд К. О. Сигель (ред.). Взаимосвязь между ионами эссенциальных металлов и заболеваниями человека. Ионы металлов в науках о жизни. 13. Springer. С. 415–450. Дои:10.1007/978-94-007-7500-8_13. ISBN 978-94-007-7499-5. PMID 24470099.
- ^ Мендель, Ральф Р. (2009). «Клеточная биология молибдена». БиоФакторы. 35 (5): 429–34. Дои:10.1002 / биоф.55. PMID 19623604. S2CID 205487570.
- ^ Отчет о благополучии Блейлока, Февраль 2010 г., стр. 3.
- ^ Cohen, H.J .; Дрю, Р. Т .; Johnson, J. L .; Раджагопалан, К. В. (1973). «Молекулярные основы биологической функции молибдена. Связь между сульфитоксидазой и острой токсичностью бисульфита и SO.2«. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 70 (12, ч. 1–2): 3655–3659. Bibcode:1973PNAS … 70.3655C. Дои:10.1073 / пнас.70.12.3655. ЧВК 427300. PMID 4519654.
- ^ Холлеман, Арнольд Ф .; Виберг, Эгон (2001). Неорганическая химия. Академическая пресса. п. 1384. ISBN 978-0-12-352651-9.
- ^ Curzon, M.E.J .; Kubota, J .; Бибби, Б. Г. (1971). «Влияние молибдена на кариес на окружающую среду». Журнал стоматологических исследований. 50 (1): 74–77. Дои:10.1177/00220345710500013401. S2CID 72386871.
- ^ а б «Информационная система оценки рисков: сводка по токсичности молибдена». Национальная лаборатория Ок-Ридж. Архивировано из оригинал 19 сентября 2007 г.. Получено 2008-04-23.
- ^ а б Кофлан, М. П. (1983). «Роль молибдена в биологии человека». Журнал наследственных метаболических заболеваний. 6 (S1): 70–77. Дои:10.1007 / BF01811327. PMID 6312191. S2CID 10114173.
- ^ Barceloux, Donald G .; Barceloux, Дональд (1999). «Молибден». Клиническая токсикология. 37 (2): 231–237. Дои:10.1081 / CLT-100102422. PMID 10382558.
- ^ Ян, Чунг С. (1980). «Исследование рака пищевода в Китае: обзор» (PDF). Исследования рака. 40 (8, Пет. 1): 2633–44. PMID 6992989. В архиве (PDF) из оригинала от 23.11.2015. Получено 2011-12-30.
- ^ Нури, Мохсен; Чалиан, Хамид; Бахман, Атие; Моллахаджян, Хамид; и другие. (2008). «Содержание молибдена и цинка в ногтях в группах населения с низкой и средней заболеваемостью раком пищевода» (PDF). Архивы иранской медицины. 11 (4): 392–6. PMID 18588371. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-07-19. Получено 2009-03-23.
- ^ Чжэн, Лю; и другие. (1982). «Географическое распространение дефицитных микроэлементов почв Китая». Acta Ped. Грех. 19: 209–223.
- ^ Тейлор, Филип Р .; Ли, Бинг; Dawsey, Sanford M .; Ли, Цзюнь-Яо; Yang, Chung S .; Го, Ванде; Блот, Уильям Дж. (1994). «Профилактика рака пищевода: исследования диетических вмешательств в Линьсяне, Китай» (PDF). Исследования рака. 54 (7 Прил.): 2029–2031 гг. PMID 8137333. В архиве (PDF) из оригинала от 17.09.2016. Получено 2016-07-01.
- ^ Абумрад, Н. Н. (1984). «Молибден — это важный следовый металл?». Бюллетень Нью-Йоркской медицинской академии. 60 (2): 163–71. ЧВК 1911702. PMID 6426561.
- ^ Смолинский, Б; Eichler, S.A .; Buchmeier, S .; Meier, J.C .; Шварц, Г. (2008). «Сплайс-специфические функции гефирина в биосинтезе кофактора молибдена». Журнал биологической химии. 283 (25): 17370–9. Дои:10.1074 / jbc.M800985200. PMID 18411266.
- ^ Рейсс, Дж. (2000). «Генетика дефицита кофактора молибдена». Генетика человека. 106 (2): 157–63. Дои:10.1007 / s004390051023. PMID 10746556.
- ^ Саттл, Н. Ф. (1974). «Последние исследования антагонизма медь-молибден». Труды Общества питания. 33 (3): 299–305. Дои:10.1079 / PNS19740053. PMID 4617883.
- ^ Хауэр, Джеральд Дефицит меди у крупного рогатого скота В архиве 2011-09-10 на Wayback Machine. Производители зубров Альберты. Проверено 16 декабря 2010 г.
- ^ Никель, W (2003). «Тайна неклассической секреции белка, современный взгляд на грузовые белки и потенциальные маршруты экспорта». Евро. J. Biochem. 270 (10): 2109–2119. Дои:10.1046 / j.1432-1033.2003.03577.x. PMID 12752430.
- ^ Brewer GJ; Hedera, P .; Kluin, K. J .; Карлсон, М .; Аскари, Ф .; Dick, R.B .; Sitterly, J .; Финк, Дж. К. (2003). «Лечение болезни Вильсона тетратиомолибдатом аммония: III. Первоначальная терапия в общей сложности 55 неврологически больных пациентов и последующее наблюдение с применением цинковой терапии». Arch Neurol. 60 (3): 379–85. Дои:10.1001 / archneur.60.3.379. PMID 12633149.
- ^ Brewer, G.J .; Dick, R.D .; Гровер, Д. К .; Leclaire, V .; Ценг, М .; Wicha, M .; Pienta, K .; Redman, B.G .; Jahan, T .; Сондак, В. К .; Strawderman, M .; LeCarpentier, G .; Мераджвер, С. Д. (2000). «Лечение метастатического рака тетратиомолибдатом, медьсодержащим антиангиогенным агентом: исследование I фазы». Клинические исследования рака. 6 (1): 1–10. PMID 10656425.
- ^ Институт медицины (2000). «Молибден». Нормы потребления витамина А, витамина К, мышьяка, бора, хрома, меди, йода, железа, марганца, молибдена, никеля, кремния, ванадия и цинка. Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. С. 420–441. Дои:10.17226/10026. ISBN 978-0-309-07279-3. PMID 25057538. S2CID 44243659.
- ^ «Обзор референсных значений рациона питания для населения ЕС, составленный группой EFSA по диетическим продуктам, питанию и аллергии» (PDF). 2017. Архивировано с оригинал (PDF) на 2017-08-28. Получено 2017-09-10.
- ^ Допустимый верхний уровень потребления витаминов и минералов (PDF), Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов, 2006 г., архивировано с оригинал (PDF) на 2016-03-16, получено 2017-09-10
- ^ «Федеральный регистр, 27 мая 2016 г. Маркировка пищевых продуктов: пересмотр этикеток с указанием пищевых продуктов и добавок. FR страница 33982» (PDF). В архиве (PDF) с оригинала 8 августа 2016 г.. Получено 10 сентября, 2017.
- ^ «Справочник дневной нормы в базе данных этикеток пищевых добавок (DSLD)». База данных этикеток диетических добавок (DSLD). Получено 16 мая 2020.
- ^ а б «FDA предоставляет информацию о двойных столбцах на этикетке« Пищевая ценность »». НАС. Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA). 30 декабря 2019 г.. Получено 16 мая 2020.
Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
- ^ «Изменения в этикетке с информацией о пищевой ценности». НАС. Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA). 27 мая 2016. Получено 16 мая 2020.
Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
- ^ «Отраслевые ресурсы об изменениях в этикетке с данными о пищевой ценности». НАС. Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA). 21 декабря 2018 г.. Получено 16 мая 2020.
Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
- ^ «Паспорт безопасности материала — молибден». Компания REMBAR, Inc. 19 сентября 2000 г. Архивировано из оригинал 23 марта 2007 г.. Получено 2007-05-13.
- ^ «Паспорт безопасности материала — порошок молибдена». CERAC, Inc. 23 февраля 1994 г. Архивировано из оригинал на 2011-07-08. Получено 2007-10-19.
- ^ «Документация NIOSH для ILDHs Molybdenum». Национальный институт охраны труда и здоровья. 1996-08-16. В архиве из оригинала 2007-08-07. Получено 2007-05-31.
- ^ «CDC — Карманный справочник NIOSH по химической опасности — молибден». www.cdc.gov. В архиве из оригинала 20.11.2015. Получено 2015-11-20.
Библиография
- Леттера ди Джулио Кандида аль синьор Винченцо Петанья — Sulla formazione del molibdeno. Неаполь: Джузеппе Мария Порчелли. 1785.
внешняя ссылка
- Молибден в Периодическая таблица видео (Ноттингемский университет)
- Минералы и разведка — Карта мировых производителей молибдена 2009 г.
- «Горное дело» Популярная механика, Июль 1935 г., стр. 63–64
- Сайт глобальной информации о молибдене
- CDC — Карманный справочник NIOSH по химической опасности
Молибден (Mo) |
|
---|---|
Атомный номер |
42 |
Внешний вид простого вещества |
серебристо-белый твёрдый металл |
Свойства атома | |
Атомная масса (молярная масса) |
95.94 а. е. м. (г/моль) |
Радиус атома |
139 пм |
Энергия ионизации (первый электрон) |
684.8 (7.10) кДж/моль (эВ) |
Электронная конфигурация |
[Kr] 4d5 5s1 |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус |
130 пм |
Радиус иона |
(+6e) 62 (+4e) 70 пм |
Электроотрицательность (по Полингу) |
2.16 |
Электродный потенциал |
0 |
Степени окисления |
6, 5, 4, 3, 2 |
Термодинамические свойства простого вещества | |
Плотность |
10.22 г/см³ |
Удельная теплоёмкость |
0.251 Дж/(K·моль) |
Теплопроводность |
138 Вт/(м·K) |
Температура плавления |
2890 K |
Теплота плавления |
28 кДж/моль |
Температура кипения |
4885 K |
Теплота испарения |
~590 кДж/моль |
Молярный объём |
9.4 см³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества | |
Структура решётки |
кубическая объёмноцентрированая |
Период решётки |
3.150 Å |
Отношение c/a |
n/a |
Температура Дебая |
380.00 K |
Молибде́н — химический элемент с атомным номером 42 в периодической системе, обозначается символом Mo (лат. Molybdenum), ковкий переходный металл серебристо-белого цвета. Главное применение находит в металлургии.
История и происхождение названия
Открыт в 1778 году шведским химиком Карлом Шееле, который прокаливая молибденовую кислоту, получил оксид МоО3. В металлическом состоянии впервые получен П. Гьельмом в 1782 г. восстановлением оксида углём: он получил молибден, загрязненный углеродом и карбидом молибдена. Чистый молибден в 1817 году получил Й. Берцелиус.
Название происходит от греч. μολυβδος, означающего «свинец». Оно дано из-за внешнего сходства молибденита (MoS2), минерала из которого впервые удалось выделить оксид молибдена, со свинцовым блеском (PbS). Вплоть до XVIII в. молибденит не отличали от графита и свинцового блеска, эти минералы носили общее название «молибден».
Нахождение в природе
Содержание в земной коре 3·10-4% по массе. В свободном виде молибден не встречается. Известно около 20 минералов молибдена. Важнейшие из них: молибденит MoS2, повеллит СаМоО4, молибдит Fe(MoO4)3·nH2O и вульфенит PbMoO4.
Получение
Промышленное получение молибдена начинается с обогащения руд флотационным методом. Полученный концентрат обжигают до образования оксида МоО3:
2MoS2 + 7O2 → 2MoO3 + 4SO2,
который подвергают дополнительной очистке. Далее МоО3 восстанавливают водородом. Полученные заготовки обрабатывают давлением (ковка, прокатка, протяжка).
Физические свойства
Молибден — светло-серый металл с кубической объемно центрированной решеткой типа α-Fe, а=0,314 нм, парамагнитен. Механические свойства, как и у большинства металлов, определяются чистотой металла и предшествующей механической и термической обработкой (чем чище металл, тем он мягче). Обладает крайне низким коэффициентом теплового расширения.
Химические свойства
При комнатной температуре на воздухе Mo устойчив. Начинает окисляться при 400°C. Выше 600°C быстро окисляется до триоксида МоО3. Этот оксид получают также окислением дисульфида молибдена MoS2 и термолизом молибдата аммония (NH4)6Mo7O24·4H2O.
Мо образует оксид молибдена (IV) МоО2 и ряд оксидов, промежуточных между МоО3 и МоО2.
С галогенами Mo образует ряд соединений в разных степенях окисления. При взаимодействии порошка молибдена или МоО3 с F2 получают гексафторид молибдена MoF6, бесцветную легкокипящую жидкость. Mo (+4 и +5) образует твердые галогениды MoHal4 и MoHal5 (Hal = F, Cl, Br). С иодом известен только дийодид молибдена MoI2. Молибден образует оксигалогениды: MoOF4, MoOCl4, MoO2F2, MoO2Cl2, MoO2Br2, MoOBr3 и другие.
При нагревании молибдена с серой образуется дисульфид молибдена MoS2, с селеном — диселенид молибдена состава MoSe2. Известны карбиды молибдена Mo2C и MoC — кристаллические высокоплавкие вещества и силицид молибдена MoSi2.
Особая группа соединений молибдена — молибденовые сини. При действии восстановителей — сернистого газа, цинковой пыли, алюминия или других на слабокислые (рН=4) суспензии оксида молибдена образуются ярко-синие вещества переменного состава: Мо2О5·Н2О, Мо4О11·Н2О и Мо8О23·8Н2О.
Mo образует молибдаты, соли не выделенных в свободном состоянии слабых молибденовых кислот, хН2О· уМоО3 (парамолибдат аммония 3(NH4)2O·7MoO3·zH2O; СаМоО4, Fe2(МоО4)3 — встречаются в природе). Молибдаты металлов I и III групп содержат тетраэдрические группировки [МоО4].
При подкислении водных растворов нормальных молибдатов образуются ионы MoO3OH–, затем ионы полимолибдатов: гепта-, (пара-) Мо7О266-, тетра-(мета-) Мо4О132-, окта- Мо8О264- и другие. Безводные полимолибдаты синтезируют спеканием МоО3 с оксидами металлов.
Существуют двойные молибдаты, в состав которых входят сразу два катиона, например, М+1М+3(МоО4)2, М+15М+3(МоО4)4. Оксидные соединения, содержащие молибден в низших степенях окисления — молибденовые бронзы, например, красная K0,26MoO3 и синяя К0,28МоО3. Эти соединения обладают металлической проводимостью и полупроводниковыми свойствами.
Применение
Молибден используется для легирования сталей, как компонент жаропрочных и коррозионностойких сплавов. Молибденовая проволока (лента) служит для изготовления высокотемпературных печей, вводов электрического тока в лампочках. Соединения молибдена — сульфид, оксиды, молибдаты — являются катализаторами химических реакций, пигментами красителей, компонентами глазурей. Гексафторид молибдена применяется при нанесении металлического Mo на различные материалы, MoSi2 используется как твердая высокотемпературная смазка. Mo входит в состав микроудобрений. Радиоактивные изотопы 93Mo (T1/2 6,95ч) и 99Mo (T1/2 66ч) — изотопные индикаторы.
В 2005 мировые поставки молибдена (в пересчёте на чистый молибден) составили, по данным «Sojitz Alloy Division», 172,2 тыс. тонн (в 2003 — 144,2 тыс. тонн).
Чистый монокристаллический молибден используется для производства зеркал для мощных газодинамических лазеров.
Теллурид молибдена является очень хорошим термоэлектрическим материалом для производства термоэлектрогенераторов (термо-э.д.с 780 мкВ/К).
Трехокись молибдена (молибденовый ангидрид) широко применяется в качестве положительного электрода в литиевых источниках тока.
Биологическая роль
Круговорот азота
Молибден входит в состав активного центра нитрогеназы — фермента для связывания атмосферного азота (распространён у бактерий и архей).
Микроэлемент
Микроколичества Mo необходимы для нормального развития организмов, используется в составе микроэлементной подкормки, в частности, под ягодные культуры.
Влияет на размножение (у растений).
Токсикология
Пыль молибдена и его соединений раздражает дыхательные пути.
Ссылки
Молибден на Викискладе? |
- Молибден в Популярной библиотеке химических элементов
- Молибден на Webelements
Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Молибден. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .
Тугоплавкий металл молибден
Молибден относится к классу тугоплавких металлов, что делает его применение уникальным в областях, связанных с высокими температурами. На странице представлено описание данного металла: физические, химические свойства, области применения, марки, виды продукции.
Основные сведения
Молибден (Mo) (Molybdenum) — химический элемент с атомным номером 42 в периодической системе, ковкий переходный металл серо-стального цвета в компактном состоянии и черно-серого — в диспергированном. Плотность 10,2 г/см3, tпл. = 2620°С, tкип. = 4630°С. Содержание в земной коре 3·10-4% по массе. В свободном виде молибден не встречается. Известно около 20 минералов. Важнейшие из них: молибденит МоS2, повеллит СаМоО4, молибдит Fe(MoO4)3·nH2O и вульфенит PbMoO4.
История открытия
Молибден был открыт в 1778 году шведским химиком Карлом Шееле — получен оксид МоО3. В 1782 г. П. Гьельм впервые получил Mo в металлическом состоянии, но загрязненный углеродом и карбидом молибдена. Чистый металл в 1817 году был получен шведским химиком Й. Берцелиусом.
Первые попытки использования молибдена в металлургии стали относятся к концу прошлого столетия. Его промышленное производство началось в 1909-1910 гг., когда были обнаружены особые свойства орудийных и броневых сталей, легированных этим металлом, а также была разработана технология получения компактных тугоплавких металлов методом порошковой металлургии.
Свойства молибдена
Молибден, как и вольфрам, в периодической системе элементов Д. И. Менделеева расположен в VI группе, но в 5-м периоде. Наиболее характерно для него шестивалентное состояние, хотя известны соединения, в которых он имеет другие валентности. Порядковый номер 42; атомная масса 95,95; плотность при комнатной температуре 10200 кг/м3. Молибден относится к тугоплавким металлам, является переходным элементом. Он плавится при 2620±10°С и кипит примерно при 4800 °С.
Mo и его сплавы отличаются также высоким модулем упругости, малым температурным коэффициентом расширения, хорошей термостойкостью, малым сечением захвата тепловых нейтронов. Электропроводность данного металла ниже, чем у меди, но выше, чем у железа. По механической прочности он несколько уступает вольфраму, но легче поддается обработке давлением.
Физические и механические свойства
Свойство | Значение |
---|---|
Атомный номер | 42 |
Атомная масса | 95,94 |
Параметр элементарной ячейки, нм | 0,31470 |
Атомный диаметр, нм | 0,272 |
Плотность при 20°С, г/cм3 | 10,2 |
Температура плавления, °С | 2610 |
Температура кипения, °С | 4612 |
Теплота плавления, кДж/моль: | 28 |
Теплота испарения, кДж/моль: | 590 |
Молярный объем, см³/моль: | 9,4 |
Удельная теплоемкость, Дж/(г·К) | 0,256 |
Теплопроводность, Вт/(м·К) | 142 |
Коэффициент линейного расширения, 10-6 К-1 | 4,9 |
Электросопротивление, мкОм·см | 5,70 |
Модуль Юнга, ГПа | 336,3 |
Модуль сдвига, ГПа | 122 |
Коэффициент Пуассона | 0,30 |
Твердость, НВ | 125 |
Цвет искры | Короткий желтый прерывистый пучок искр |
Группа металлов | Тугоплавкий металл |
Химические свойства
Свойство | Значение |
---|---|
Ковалентный радиус: | 130 пм |
Радиус иона: | (+6e) 62 (+4e) 70 пм |
Электроотрицательность (по Полингу): | 2,16 |
Электродный потенциал: | 0 |
Степени окисления: | 6, 5, 4, 3, 2 |
Марки молибдена и сплавов
Среди наиболее распространенных в промышленности марок молибдена можно выделить МЧ, МЧВП, МРН, МК, ЦМ, МР, МВ. Существует чистый Mo, Mo с различными присадками и сплавы Mo с другими металлами.
- МЧ — чистый молибден без присадок.
- МЧВП — чистый молибден без присадок, произведенный методом вакуумной плавки.
- МРН — молибден разного назначения, не содержит присадок, включает большее количество примесей по сравнению с марками МЧ и МЧВП.
- МК — содержит кремнещелочную присадку.
- ЦМ — в качестве присадки используются цирконий и/или титан.
- МР — сплав молибдена с рением.
- МВ — сплав молибдена с вольфрамом.
Достоинства / недостатки
- Достоинства:
- имеет высокую точку плавления, а следовательно — жаропрочность;
- т.к. плотность данного металла (10200 кг/м3) почти в два раза меньше плотности вольфрама (19300 кг/м3), то сплавы на основе молибдена
обладают значительно большей удельной прочностью (при температурах ниже 1370 °С); - имеет высокий модуль упругости;
- малый температурный коэффициент расширения;
- обладает хорошей термостойкостью;
- малое сечение захвата тепловых нейтронов;
- для молибдена характерна высокая коррозионная стойкость. Данный металл устойчив в большей части щелочных растворов, а также в серной, соляной и плавиковой кислотах при разных температурах и концентрациях.
- Недостатки:
- обладает небольшой окалийностью;
- высокая хрупкость сварных швов;
- малая пластичность при низких температурах;
- упрочнение нагартовкой можно использовать лишь до 700-800 °С, при более высоких температурах происходит разупрочнение из-за возврата.
Области применения молибдена
Молибден и его сплавы относятся к тугоплавким материалам. Для изготовления обшивки головных частей ракет и самолетов тугоплавкие металлы и сплавы на их основе используют в двух вариантах. В одном из вариантов эти металлы служат лишь тепловыми экранами, которые отделены от основного конструкцнонного материала теплоизоляцией. Во втором случае тугоплавкие металлы и их сплавы служат основным конструкционным материалом. Молибден занимает второе место после вольфрама и его сплавов по прочностным свойствам. Однако, по удельной прочности при температурах ниже 1350-1450°С Mo и его сплавы занимают первое место. Таким образом, наибольшее распространение для изготовлеиия обшивки и элементов каркаса ракет и сверхзвуковых самолетов получают молибден и ниобий и их сплавы, обладающие большей удельной прочностью до 1370°С по сравненню с танталом, вольфрамом и сплавами на их основе.
Из Mo изготовляют сотовые панели космических летательных аппаратов, теплообменники, оболочки возвращающихся на землю ракет и капсул, тепловые экраны, обшивку кромок крыльев и стабилизаторы в сверхзвуковых самолетах. В очень тяжелых условиях работают некоторые детали прямоточных ракетных и турбореактивных двигателей (лопатки турбин, хвостовые юбки, заслонки форсунок, сопла ракетных двигателей, поверхности управления в ракетах с твердым топливом). При этом от материала требуется не только высокое сопротивление окислению и газовой эрозии, но и высокая длительная прочность и сопротивление удару. При температурах ниже 1370°С для изготовления данных деталей используют молибден и его сплавы.
Молибден — перспективный материал для оборудования, работающего в среде серной, соляной и фосфорной кислот. В связи с высокой стойкостью данного металла в расплавленном стекле его широко используют в стекольной промышленности, в частности для изготовления электродов для плавки стекла. В настоящее время из молибденовых сплавов изготавливают прессформы и стержни машин для литья под давлением алюминиевых, цинковых и медных сплавов. Высокая прочность и твердость таких материалов при повышенных температурах обусловили их применение в качестве инструмента при горячей обработке сталей и сплавов давлением (оправки прошивных станов, матрицы, прессштемпели).
Молибден существенно улучшает свойства сталей. Присадка Mo значительно повышает их прокаливаемость. Небольшие добавки Mo (0,15-0,8 %) в конструкционные стали настолько увеличивают их прочность, вязкость и коррозионную стойкость, что они используются при изготовлении самых ответственных деталей и изделий. Для повышения твердости молибден вводят в сплавы кобальта и хрома (стеллиты), которые применяют для наплавки кромок деталей из обычной стали, работающих на износ (истирание).Также он входит в состав ряда кислотоупорных и жаростойких сплавов на основе никеля, кобальта и хрома.
Еще одной областью применения является производство нагревательных элементов электропечей, работающих в атмосфере водорода при температурах до 1600°С. Также молибден широко используется в радиоэлектронной промышленности и рентгенотехнике для изготовления различных деталей электронных ламп, рентгеновских трубок и других вакуумных приборов.
Соединения молибдена — сульфид, оксиды, молибдаты — являются катализаторами химических реакций, пигментами красителей, компонентами глазурей. Также данный металл как микродобавка входит в состав удобрений. Гексафторид молибдена применяется при нанесении металлического Mo на различные материалы. МоSi2 используется как твердая высокотемпературная смазка. Чистый монокристаллический Mo используется для производства зеркал для мощных газодинамических лазеров. Теллурид молибдена является очень хорошим термоэлектрическим материалом для производства термоэлектрогенераторов (термо-э.д.с 780 мкВ/К). Трехокись молибдена (молибденовый ангидрид) широко применяется в качестве положительного электрода в литиевых источниках тока. Дисульфид MoS2 и диселенид МоSе2 молибдена используют в качестве смазки трущихся деталей, работающих при температурах от -45 до +400°С. В лакокрасочной и легкой промышленности для изготовления красок и лаков и для окраски тканей и мехов в качестве пигментов применяют ряд химических соединений Mo.
Продукция из молибдена
Промышленностью выпускается большое разнообразие продукции. Наиболее распространены молибденовая проволока, прутки из молибдена, молибденовый порошок, штабик, лист.
Молибденовые прутки, а также проволока и лента применяются для изготовления нагревателей высокотемпературных электрических печей. Помимо этого прутки используются для изготовления вводов электровакуумных приборов. Проволока нашла применение при производстве высокотемпературных термопар, ламп накаливания, приемно-усилительных и генераторных ламп, рентгеновских трубок. Листы применяются в качестве конструкционного материала для производства изделий авиационной и космической отраслей. Молибденовый порошок выступает в качестве легирующей добавки к различным сталям и сплавам. Также он является исходным сырьем для получения компактного молибдена.
МОЛИБДЕ́Н (лат. Molybdaenum), Mo, химич. элемент VI группы короткой формы (6-й группы длинной формы) периодич. системы; ат. н. 42, ат. м. 95,94; относится к переходным элементам. В природе семь изотопов М.: $ce{^{92}Mo}$ (14,84%), $ce{^{94}Mo}$ (9,25%), $ce{^{95}Mo}$ (15,92%), $ce{^{96}Mo}$ (16,68%), $ce{^{97}Mo}$ (9,55%), $ce{^{98}Mo}$ (24,13%) и $ce{^{100}Mo}$ (9,63%); слаборадиоактивный); искусственно получены радиоизотопы с массовыми числами 84–115.
Историческая справка
Дисульфид молибдена $ce{MoS_2}$ – минерал молибденит, или молибденовый блеск, был известен древним грекам и римлянам. До сер. 18 в. минерал не отличали от свинцового блеска (галенита $ce{PbS}$) и графита из-за их внешнего сходства; мягкость молибденита позволяла использовать его в качестве грифеля. В ср.-век. Европе эти три минерала ($ce{PbS, MoS_2}$ и графит) имели одно назв. – Molybdaena (от греч. μόλυβδος, обозначавшего как свинец, так и любой др. мягкий материал). В 1758 швед. минералог А. Кронстедт предположил, что графит, галенит и молибденовый блеск – три разл. вещества. В 1778 К. Шееле, исследуя молибденит, выделил оксид неизвестного элемента и назвал новый элемент М. (от назв. минерала); в 1782 швед. химик П. Гьельм выделил металлич. М. при нагревании оксида $ce{MoO_3}$ с древесным углём. Пром. произ-во М. относится к нач. 20 в., когда была разработана технология получения металла методами порошковой металлургии.
Распространённость в природе
М. относится к редким элементам, содержание в земной коре ок. 1,5·10–4% по массе. В природе М. встречается только в виде соединений. Известно ок. 20 минералов М., важнейший – молибденит; пром. значение имеют также повеллит $ce{CaMoO_4}$, молибдит $ce{Fe_2(MoO_4)_3·nH_2O}$, вульфенит $ce{PbMoO_4}$, молибдошеелит $ce{Ca(Mo,W)O_4}$ (см. Молибдаты природные, Молибденовые руды). Часто молибдениты содержат изоморфную примесь др. редкого металла – рения (от 0,04 до 0,0001% по массе). Кроме собственно молибденовых руд, содержащих обычно 0,1–1,0% М., источниками М. служат также некоторые медные и медно-свинцово-цинковые руды.
Свойства
Конфигурация внешней электронной оболочки атома М. $4d^55s$; в соединениях проявляет степень окисления +2, +3, +4, +5, +6 (наиболее характерна); энергии ионизации при последоват. переходе от $ce{Mo^0}$ к $ce{Mo^{6+}}$ соответственно равны 684, 1560, 2618, 4480, 5257 и 6641 кДж/моль; электроотрицательность по Полингу 2,16; атомный радиус (эмпирический) 145 пм. Ионные радиусы в пм (в скобках указаны координац. числа): $ce{Mo^{3+}}$ 83 (6); $ce{Mo^{4+}}$ 79 (6); $ce{Mo^{5+}}$75 (6), 60 (4); $ce{Mo^{6+}}$ 73 (6).
М. – блестящий светло-серый тугоплавкий металл; кристаллич. решётка кубич. объёмноцентрированная; $t_{text{пл}}$ 2623 °C, $t_{text{кип}}$ 4639 °C. При 20 °С: плотность 10280 кг/м3, теплопроводность 139 Вт/(м·К), температурный коэф. линейного расширения 4,8·10–6 К–1, удельное электрич. сопротивление 5·10–8 Ом·м, удельная магнитная восприимчивость 1,56·10–9 м3/кг (парамагнитен), темп-ра перехода в сверхпроводящее состояние 0,915 К. Механич. свойства М. в большой степени зависят от чистоты металла и способа его предварительной механич. и термич. обработки. Так, твёрдость по Бринеллю для спечённых штабиков 1,5–1,6 ГПа, для кованых прутков 2,0–2,5 ГПа, для отожжённой проволоки 1,4–1,9 ГПа. Модуль упругости 285–300 ГПа. В компактном состоянии чистый М. пластичен, ковок, тягуч, легко подвергается штамповке и прокатке.
М. химически устойчивый металл. При низкой темп-ре не взаимодействует с кислородом, окисление начинается (появляются т. н. цветá побежалости) только при 400 °С и сильно зависит от зернистости порошка. При 600 °С быстро окисляется с образованием высшего оксида $ce{MoO_3}$. Взаимодействует с парáми воды при темп-ре выше 700 °С, образуя диоксид $ce{MoO_2}$; с $ce{F_2}$ и при нагревании с $ce{Cl_2}$ и $ce{Br_2}$ даёт галогениды; с парáми серы выше 400 °С и с $ce{H_2S}$ выше 800 °С – дисульфид $ce{MoS_2}$; с $ce{Si}$ выше 1200 °С (или нагреванием смеси порошков $ce{Mo}$ и $ce{Si}$ при 1000–1100 °С) – силицид $ce{MoSi_2}$. При взаимодействии паров $ce{Se}$ или $ce{H_2Se}$ с металлич. $ce{Mo}$ или $ce{MoO_3}$ образуется диселенид $ce{MoSe_2}$ (тёмно-серое вещество слоистой структуры). М. поглощает водород при нагревании, образуя твёрдые растворы; при 1500 °С с $ce{N_2}$ даёт нитрид $ce{Mo_2N}$. Углерод и $ce{CO}$ при 1100–1200 °С взаимодействуют с М. с образованием очень твёрдых и хрупких карбидов $ce{Mo_2C}$ и $ce{MoC}$, которые применяют в качестве добавок к углеграфитовым материалам для изменения прочности, электрических и др. свойств. М. устойчив к действию соляной и серной кислот, слабо реагирует с ними только при нагревании до 80–100 °С. Царская водка и $ce{HNO_3}$ медленно взаимодействуют с М. при обычной темп-ре, быстрее – при нагревании. М. хорошо растворяется в смеси азотной и серной кислот. В водных растворах щелочей М. устойчив (при нагревании – корродирует). С др. металлами образует интерметаллиды, обусловливающие уникальные свойства молибденсодержащих сплавов.
М. образует два устойчивых оксида – триоксид $ce{MoO_3}$ (бесцветные кристаллы с зеленоватым оттенком) и диоксид $ce{MoO_2}$ (тёмно-коричневые кристаллы). Известны неустойчивые оксиды состава $ce{Mo_{it{n}}O_{3{it{n}}–1}}$, которые при нагревании выше 700 °С разлагаются на $ce{MoO_3}$ и $ce{MoO_2}$. Триоксид $ce{MoO_3}$ образует молибденовую кислоту $ce{MoO_3·{it{x}}H_2O}$ и изополикислоты состава $ce{H_2Mo_{it{n}}O_{3{it{n}}+1}·{it{x}}H_2O}$; соли кислот М. – молибдаты. Для М. известны комплексные гетерополикислоты, которые включают не только атомы $ce{Mo(VI)}$, но и атомы др. элемента; пример такого соединения – фосфоромолибдат аммония $ce{(NH_4)_3[P(Mo_3O_10)_4]·6H_2O}$.
Металлич. пыль М., а также его соединения токсичны.
Биологическая роль
М. относится к жизненно необходимым микроэлементам. Содержание М. в организмах растений и животных 10–5–10–4%, в организме человека 10–7–10–4% (наибольшая концентрация в печени, почках, эпителии сетчатки глаза). М. необходим для активности ряда ферментов (ксантиноксидазы, ксантиндегидрогеназы, альдегидоксидазы, сульфитоксидазы, нитрогеназы, нитратредуктазы и др.). В растениях молибденсодержащие ферменты катализируют превращение молекулярного азота в аммиак и др. азотсодержащие продукты. При недостатке М. бобовые, овёс, томаты, салат и др. растения заболевают особым видом пятнистости, не плодоносят и погибают. Поэтому растворимые молибдаты в небольших дозах вводят в состав микроудобрений. Животные обычно не испытывают недостатка в М.; избыток М. в корме жвачных животных приводит к хронич. токсикозам, сопровождающимся поносом, истощением, нарушением обмена меди и фосфора. Суточная потребность человека в М. составляет 0,075–0,250 мг. Недостаток М. в организме человека приводит к замедлению клеточного роста, избыток может вызвать нарушение обмена веществ, задержку роста костей, подагру и т. п.
Получение
Осн. сырьём для произ-ва М. является молибденит. Содержащие этот минерал руды обогащают гл. обр. флотацией и получают концентраты, содержащие 85–90% $ce{MoS_2}$ (включает примеси $ce{Cu, Fe}$ и др. металлов). Концентраты подвергают окислительному обжигу при 550–600 °С в печах с кипящим слоем ($ce{2MoS_2 +7O2=2MoO_3 +4SO_2}$). Если в концентрате содержится примесь $ce{Re}$, при обжиге образуется летучий оксид $ce{Re_2O_7}$, который удаляют вместе с печными газами. Продукт обжига – огарок – содержит $ce{MoO_3}$, загрязнённый примесями. Огарок служит исходным сырьём для выплавки ферромолибдена. $ce{MoO_3}$ очищают от примесей возгонкой при 950–1000 °С, а затем растворяют в водном растворе аммиака. Из полученного раствора молибдата аммония $ce{(NH_4)_2MoO_4}$ после перекристаллизации выделяют парамолибдат аммония $ce{(NH_4)_6Mo_7O_{24}·4H_2O}$, который прокаливают при 450–500 °С и получают чистый $ce{MoO_3}$, пригодный для произ-ва металлич. М. $ce{MoO_3}$ получают также как побочный продукт при произ-ве меди.
Металлич. М. в осн. получают в виде порошка восстановлением MoO3 в токе сухого водорода в трубчатых печах в две стадии: первая – при 550–700 °С, вторая – при 900–1000 °С. Сравнительно небольшие заготовки из компактного металла производят методом порошковой металлургии (порошок М. прессуют в стальных пресс-формах под давлением 0,2–0,3 МПа, затем спекают сначала при 1000–1200 °С в атмосфере водорода, затем при 2200–2400 °С). Полученные заготовки (спечённые штабики) пригодны для обработки – ковки, протяжки, промотки. Заготовки массой 500–2000 кг производят дуговой или электронно-лучевой вакуумной плавкой. Особо чистый М. получают восстановлением водородом гексафторида $ce{MoF_6}$.
Мировое произ-во М. ок. 80–90 тыс. т/год.
Применение
Ок. 75% производимого М. используют для легирования сталей; остальное количество – как компонент жаропрочных и антикоррозионных сплавов (см. Молибденовые сплавы), для изготовления деталей электровакуумных приборов и испарительных установок, нагревательных элементов высокотемпературных печей, как конструкц. материал, для молибденирования поверхности металлич. изделий. Соединения М. применяют в произ-ве лаков и красок, микроудобрений, как катализаторы в химич. и нефтехимич. пром-сти и пр.; MoS2 – как эффективный смазочный материал (область использования от –40 до 350 °С).