Молибденът е сребристо-бял метал, който е пластичен и силно устойчив на корозия. Той има една от най-високите точки на топене от всички чисти елементи - само елементите тантал и волфрам имат по-високи температури на топене. Молибденът също е микроелемент, необходим за живота.
Като транзитен метал, молибденът лесно образува съединения с други елементи. Молибденът съдържа 1,2 тегловни части на милион (ppm) от земната кора, но в природата той не е свободен. Основната молибденова руда е молибденит (молибденов дисулфид), но може да се открие и във валфенит (оловен молибдат) и паувелит (калциев молибдат).
Възстановява се като страничен продукт от добив на мед или волфрам. Молибденът се добива предимно в САЩ, Китай, Чили и Перу. Световното производство е около 200 000 тона годишно, според Кралското дружество на химията (RSC).
Само фактите
- Атомно число (брой протони в ядрото): 42
- Атомен символ (на периодичната таблица на елементите): Mo
- Атомно тегло (средна маса на атома): 95.96
- Плътност: 10,2 грама на кубичен сантиметър
- Фаза при стайна температура: твърда
- Точка на топене: 4 753 градуса по Фаренхайт (2 623 градуса по Целзий)
- Точка на кипене: 4,339 градуса С
- Брой изотопи (атоми на един и същ елемент с различен брой неутрони): 24, чийто полуживот е известен с масови числа от 86 до 110.
- Най-често срещани изотопи: Mo-98 (24,1%); Mo-96 (16,7 процента); Mo-95 (15,9 процента); Mo-92 (14,8 процента); Mo-97 (9,6 процента); Mo-100 (9,6 процента); Mo-94 (9,2 процента).
Откритие
Мекият черен минерален молибденит (молибденов сулфид) често е сбъркан с графитна или оловна руда до 1778 г., когато анализ на германския химик Карл Шеле разкрива, че не е нито едно от тези вещества, а всъщност е напълно нов елемент. Но тъй като Scheele не разполага с подходяща пещ, която да редуцира бялото твърдо вещество до метал, все още ще са минали няколко години, преди елементът да бъде действително идентифициран, според Chemicool. Всъщност Шеле по-късно стана известен като „Шеле с късмет“, защото направи редица химически открития - включително кислород - но заслугата винаги беше дадена на някой друг.
През следващите няколко години учените продължиха да предполагат, че молибденитът съдържа нов елемент, но той все още се оказа много труден за идентифициране, тъй като никой не успя да го намали до метал. Някои изследователи обаче го превръщат в оксид, при което, когато се добавя към вода, се образува молибдова киселина, но самият метал остава неуловим.
В крайна сметка шведският химик Питър Джейкъб Хелм смля молибдова киселина с въглерод в ленено масло, за да образува паста. Пастата позволява тесен контакт между въглерода и молибденита. След това Hjelm нагрява сместа в затворен тигел, за да произведе метала, който след това нарече молибден, след гръцката дума "молибдос", което означава олово. Новият елемент е обявен през есента на 1781 г., според Кралското химическо дружество.
Употреби
Повечето търговски молибден се използва при производството на сплави, където се добавя за повишаване на твърдостта, здравината, електрическата проводимост и устойчивостта на износване и корозия.
Малки количества молибден могат да бъдат открити в голямо разнообразие от продукти: ракети, части на двигателя, свредла, ножове за триони, електрически нагревателни нагреватели, смазочни добавки, мастило за платки и защитни покрития в котлите. Използва се и като катализатор в петролната промишленост. Молибденът се произвежда и продава като сив прах, а много от неговите продукти се образуват чрез пресоване на праха под изключително високо налягане, според Кралското химическо дружество.
Поради високата си точка на топене, молибденът се представя изключително добре при много високи температури. Той е особено полезен при продукти, които трябва да стоят смазани при тези екстремни температури. Така че в случаите, когато някои смазочни материали и масла могат да се разпаднат или да се запалят, смазочните материали с молибденови сулфиди могат да се справят с топлината и да продължат да се движат нещата.
Кой знаеше?
- Молибденът е 54-ият най-разпространен елемент в земната кора.
- Атомът на молибдена има половината от атомното тегло и плътност като волфрам. Поради този молибден често замества волфрам в стоманени сплави, предлагайки същия металургичен ефект само с половината повече метал, според Encyclopaedia Britannica.
- "Голямата Берта", германският 43-тонен пистолет, използван през Втората световна война, съдържа молибден, а не желязо, като основен компонент на стоманата му, поради много по-високата си точка на топене.
- Молибденит, или молибдена, е мек черен минерал, използван някога за направата на моливи. Смятало се, че минералът съдържа олово и често се бърка с графит.
- Молибденитът се използва в определени сплави на базата на никел, като Hastelloys - патентовани сплави, които са високо устойчиви на топлина и корозия и химически разтвори.
Микроелементът
Молибденът е микроелемент, необходим за живота, но твърде много от него е токсичен.
Молибденът присъства в десетки ензими. Един от тези важни ензими е нитрогеназата, която позволява азотът в атмосферата да се поеме и да се трансформира в съединения, които позволяват на бактерии, растения, животни и хора да синтезират и използват протеини.
При хората основната функция на молибдена е да служи като катализатор на ензимите и да помогне за разграждането на аминокиселините в организма, според Drweil.com. В растенията молибденът е основен микроелемент, необходим за фиксирането на анотроген и други метаболитни процеси.
Молибденът има уникалното качество да е по-малко разтворим в кисели почви и по-разтворим в алкални почви (обикновено е обратното за други микроелементи). Следователно, наличието на молибден за растенията е доста чувствително към pH и условията на отводняване. В алкални почви, например, някои растения могат да имат до 500 ppm молибден, според Lenntech. За разлика от това, други земи са безплодни поради липса на молибден в почвата.
Необходимо за еволюцията
Друга интересна употреба за молибдена е неговата роля в научните изследвания. Молибденът е много изобилен в океана днес, но беше много по-малко, отколкото в миналото. Това му позволява да служи като отличен индикатор за древната океанска химия. Учените в областта на биогеологията например изучават количеството молибден в древните скали, за да помогнат да преценят колко кислород може да е присъствал в океана и / или атмосферата през определен период от време.
Преди няколко години изследователи от Калифорнийския университет в Ривърсайд подозираха, че недостигът на кислород и молибден може да е причина за голямо изоставане в еволюцията. Те знаеха, че преди около 2,4 милиарда години на Земята има увеличение на кислорода и че кислородът е в състояние да достигне океанската повърхност, за да поддържа микроорганизмите. Разнообразието от живи организми обаче остава много малко. Всъщност животните не са се появили едва преди 2 милиарда години по-късно - или преди около 600 милиона години - според съобщението на проучването в Press Daily.
Когато се лишават от молибден, бактериите не могат да превърнат азота във форма, полезна за живи същества. И ако бактериите не могат да преобразуват азота достатъчно бързо, тогава еукариотите не могат да процъфтяват, тъй като тези едноклетъчни форми на живот не са в състояние да преобразуват азота самостоятелно, според Science Daily.
За изследването, публикувано в списанието Nature, изследователите измерват нивата на молибден в черни шисти, вид утаечна скала, богата на органична материя и често се намира дълбоко в океана. Това им помогнало да преценят колко молибден може да е разтворен в морската вода, където се е образувала утайката.
Всъщност изследователите откриха сериозни доказателства, че океанът по това време липсваше на важен молибден. Това би имало отрицателно въздействие върху еволюцията на ранните еукариоти, за които учените смятат, че са породили всички животни (включително хора), растения, гъби и едноклетъчни животни като протезисти.
