Molibden je srebrno bijeli metal koji je duktil i vrlo otporan na koroziju. Ima jedno od najviših tališta svih čistih elemenata - samo elementi tantal i volfram imaju veće točke tališta. Molibden je također mikronutrijent neophodan za život.
Kao prolazni metal molibden lako tvori spojeve s drugim elementima. Molibden sadrži 1,2 mase na milijun (ppm) Zemljine kore prema težini, ali on u prirodi ne postoji. Glavna ruda molibdena je molibdenit (molibden disulfid), ali se može naći i u valfenitu (olovni molibdat) i powellitu (kalcijev molibdat).
Obnavlja se kao nusproizvod iskopavanja bakra ili volframa. Molibden se kopa prvenstveno u Sjedinjenim Državama, Kini, Čileu i Peruu. Svjetska proizvodnja iznosi oko 200 000 tona godišnje, prema podacima Royal Society of Chemistry (RSC).
Samo činjenice
- Atomski broj (broj protona u jezgri): 42
- Atomski simbol (na periodnoj tablici elemenata): Mo
- Atomska masa (prosječna masa atoma): 95,96
- Gustoća: 10,2 grama po kubnom centimetru
- Faza na sobnoj temperaturi: kruta
- Talište: 4.753 stupnja Farenheita (2.623 stupnjeva Celzija)
- Vrelište: 4.638 stupnjeva C
- Broj izotopa (atoma istog elementa s različitim brojem neutrona): 24 čiji je poluživot poznat s brojevima masa od 86 do 110.
- Najčešći izotopi: Mo-98 (24,1 posto); Mo-96 (16,7 posto); Mo-95 (15,9 posto); Mo-92 (14,8 posto); Mo-97 (9,6 posto); Mo-100 (9,6 posto); Mo-94 (9,2 posto).
Otkriće
Meki crni mineralni molibdenit (molibden sulfid) često je bio pogrešan za grafitnu ili olovnu rudu sve do 1778. kada je analiza njemačkog kemičara Carla Scheele otkrila da to nije niti jedna od tih tvari, a u stvari je sasvim novi element. No, budući da Scheele nije imao prikladnu peć da smanji bijelu krutinu do metala, prema Chemicoolu, ipak će proći nekoliko godina prije nego što se element stvarno identificira. Zapravo, Scheele je kasnije postao poznat kao "Schelle sretna sheele", jer je napravio niz kemijskih otkrića - uključujući kisik - ali zaslugu je uvijek dao netko drugi.
Sljedećih nekoliko godina, znanstvenici su i dalje pretpostavljali da molibdenit sadrži novi element, ali pokazalo se da ga je vrlo teško prepoznati, jer ga nitko nije uspio reducirati na metal. Neki su ga istraživači pretvorili u oksid, međutim, kad je dodan u vodu, stvorio je molibdinsku kiselinu, ali je sam metal ostao nedostižan.
Na kraju, švedski kemičar Peter Jacob Hjelm mljeo je molibdnu kiselinu s ugljikom u lanenom ulju kako bi oblikovao pastu. Pasta omogućuje tijesan kontakt između ugljika i molibdenita. Hjelm je zatim zagrijao smjesu u zatvorenom loncu za proizvodnju metala, koji je tada nazvao molibden, po grčkoj riječi "molibdos", što znači olovo. Novi je element najavljen u jesen 1781. godine, prema Kraljevskom kemijskom društvu.
Koristi
Većina komercijalnog molibdena koristi se u proizvodnji legura, gdje se dodaje za povećanje tvrdoće, čvrstoće, električne vodljivosti i otpornosti na habanje i koroziju.
Male količine molibdena mogu se naći u širokom rasponu proizvoda: projektili, dijelovi motora, bušilice, pile, električna žarulja grijača, aditivi za podmazivanje, tinta za pločice i zaštitni premazi u bojlerima. Također se koristi kao katalizator u naftnoj industriji. Molibden se proizvodi i prodaje kao sivi prah, a mnogi od njegovih proizvoda nastaju komprimiranjem praška pod izuzetno visokim tlakom, prema Royal Society of Chemistry.
Zbog visoke točke taljenja, molibden djeluje nevjerojatno dobro pri vrlo visokim temperaturama. Posebno je korisno u proizvodima koji pod tim ekstremnim temperaturama moraju ostati podmazani. Tako da u slučajevima kada se neka maziva i ulja mogu razgraditi ili zapaliti, maziva s molibdenovim sulfidima mogu podnijeti toplinu i dalje zadržavati stvari.
Tko je znao?
- Molibden je 54. najčešći element u Zemljinoj kori.
- Atom molibdena ima polovinu atomske mase i gustoće kao volfram. Zbog toga molibden često zamjenjuje volfram u čeličnim legurama, nudeći isti metalurški učinak sa samo upola manje metala, prema Encyclopaedia Britannica.
- "Big Bertha", njemačka pištolj od 43 tone, korišten u Drugom svjetskom ratu, zbog mogđeg tališta sadržavao je molibden, a ne željezo, kao bitnu komponentu čelika.
- Molibdenit, ili molibdena, je meki crni mineral koji se nekada koristio za izradu olovaka. Smatralo se da mineral sadrži olovo i često ga je brkati sa grafitom.
- Molibdenit se koristi u određenim legurama na bazi nikla, poput Hastelloys - patentiranih legura koje su vrlo otporne na toplinu i koroziju i kemijske otopine.
Mikronutrijenata
Molibden je mikronutrijent neophodan za život, ali previše je toksičnog.
Molibden je prisutan u desecima enzima. Jedan od tih važnih enzima je nitrogenaza, koja omogućuje uzimanje dušika u atmosferi i pretvara se u spojeve koji omogućuju bakterijama, biljkama, životinjama i ljudima da sintetiziraju i koriste proteine.
Prema ljudima, glavna funkcija molibdena je da posluži kao katalizator enzima i da pomogne razgraditi aminokiseline u tijelu, prema Drweil.com. U biljkama je molibden ključan element u tragovima neophodan za fiksaciju dušika i ostale metaboličke procese.
Molibden ima jedinstvenu kvalitetu da je manje topiv u kiselim tlima i više topiv u alkalnim tlima (tipično je suprotno za druga mikrohranjiva). Stoga je dostupnost molibdena biljkama prilično osjetljiva na pH i uvjete odvodnje. Na primjer, u alkalnim tlima neke biljke mogu imati do 500 ppm molibdena, prema Lenntechu. Suprotno tome, druge su zemlje neplodne zbog nedostatka molibdena u tlu.
Neophodno za evoluciju
Druga zanimljiva primjena molibdena je njegova uloga u znanstvenim istraživanjima. Molibden je danas u moru vrlo obilan, ali bio je mnogo rjeđi nego u prošlim vremenima. To mu omogućuje da služi kao izvrstan pokazatelj drevne oceanske kemije. Na primjer, znanstvenici u području biogeologije proučavaju količinu molibdena u drevnim stijenama kako bi pomogli procijeniti koliko je kisika u određenom vremenskom razdoblju moglo biti u oceanu i / ili atmosferi.
Prije nekoliko godina, istraživači sa Sveučilišta u Kaliforniji, Riverside, sumnjali su da su nedostaci kisika i molibdena možda odgovorni za veliko zaostajanje u evoluciji. Znali su da je prije otprilike 2,4 milijarde godina došlo do povećanja kisika na Zemljinoj površini i da je kisik mogao doći do površine oceana da podrži mikroorganizme. Međutim, raznolikost živih organizama ostala je vrlo mala. U stvari, životinje se nisu pojavile prije gotovo dvije milijarde godina kasnije - ili prije oko 600 milijuna godina - prema istraživačkom priopćenju za istraživanje u časopisu Science Daily.
Kada je lišena molibdena, bakterije ne mogu pretvoriti dušik u oblik koristan za život. A ako bakterije ne mogu pretvoriti dušik dovoljno brzo, eukarioti ne mogu napredovati jer ovi jednostanični životni oblici nisu u stanju samostalno pretvarati dušik, prenosi Science Daily.
Za studiju, objavljenu u časopisu Nature, istraživači su izmjerili nivo molibdena u crnom škriljacu, vrsti sedimentne stijene bogate organskom materijom i često je pronađeni duboko u oceanu. Ovo im je pomoglo da procijene koliko je molibdena otopljeno u morskoj vodi u kojoj je nastao sediment.
Doista, istraživači su pronašli snažne dokaze da je oceanu u to vrijeme nedostajao važan molibden. To bi imalo negativnog utjecaja na evoluciju ranih eukariota, za koje znanstvenici vjeruju da su urodili svim životinjama (uključujući ljude), biljkama, gljivama i jednoćelijskim životinjama poput proteista.
