Molübdeen on hõbevalge metall, mis on elastsed ja korrosioonikindlad. Sellel on kõigi puhaste elementide kõrgeim sulamistemperatuur - ainult tantaali ja volframi sulamispunktid on kõrgemad. Molübdeen on ka eluks vajalik mikrotoitaine.
Transisioonmetallina moodustab molübdeen kergesti ühendid teiste elementidega. Molübdeen koosneb maakoorest 1,2 massiprotsenti (ppm), kuid seda ei leidu looduses vabaks. Peamine molübdeenimaak on molübdeen (molübdeendisulfiid), kuid seda võib leida ka wulfeniidist (pliimolübdaat) ja puleliidist (kaltsiummolübdaat).
See saadakse vase või volframi kaevandamise kõrvalsaadusena. Molübdeeni kaevandatakse peamiselt USA-s, Hiinas, Tšiilis ja Peruus. Kuningliku keemiaühingu (RSC) andmetel on maailmas toodetud umbes 200 000 tonni aastas.
Ainult faktid
- Aatomiarv (tuuma prootonite arv): 42
- Aatomisümbol (elementide perioodilisel tabelil): Mo
- Aatommass (aatomi keskmine mass): 95,96
- Tihedus: 10,2 grammi kuupsentimeetri kohta
- Faas toatemperatuuril: tahke
- Sulamistemperatuur: 4753 kraadi Fahrenheiti järgi (2623 kraadi Celsiuse järgi)
- Keemispunkt: 8 382 kraadi F (4639 kraadi C)
- Isotoopide arv (sama elemendi aatomid erineva arvu neutronitega): 24, mille poolväärtusajad on teada massiarvuga 86 kuni 110.
- Kõige tavalisemad isotoobid: Mo-98 (24,1 protsenti); Mo-96 (16,7 protsenti); Mo-95 (15,9 protsenti); Mo-92 (14,8 protsenti); Mo-97 (9,6 protsenti); Mo-100 (9,6 protsenti); Mo-94 (9,2 protsenti).
Avastus
Pehmet musta mineraalset molübdeniiti (molübdeensulfiidi) peeti kuni 1778. aastani sageli grafiidi või pliimaagiks, kui saksa keemiku Carl Scheele tehtud analüüs näitas, et see ei ole üks neist ainetest ja oli tegelikult täiesti uus element. Kuid kuna Scheele'il puudus valge tahke aine metalli redutseerimiseks sobiv ahi, kulub Chemicooli andmetel veel mõni aasta enne elemendi tuvastamist. Tegelikult sai Scheele hiljem tuntud kui "kõva õnne Scheele", kuna ta tegi mitmeid keemilisi avastusi - sealhulgas hapnikku -, kuid krediit anti alati kellelegi teisele.
Järgmised paar aastat jätkasid teadlased oletust, et molübdeniit sisaldab uut elementi, kuid selle tuvastamine osutus endiselt väga raskeks, kuna keegi polnud suutnud seda metallile redutseerida. Mõni teadlane muutis selle oksiidiks, mille moodustumisel vette moodustades moodustus küll molübdeenhape, kuid metall ise jäi raskesti kättesaadavaks.
Lõpuks jahvatas rootsi keemik Peter Jacob Hjelm pasta moodustamiseks molübdeenhappe süsinikuga linaseemneõlis. Pasta võimaldas tihedat kontakti süsiniku ja molübdeniidi vahel. Seejärel kuumutas Hjelm segu suletud tiiglis, saades metalli, mida ta seejärel kreeka sõna "molybdos" järgi pliiks nimetas molübdeeniks. Uus element kuulutati kuningliku keemiaühingu teatel välja 1781. aasta sügisel.
Kasutab
Enamikku kommertsiaalsest molübdeenist kasutatakse sulamites, kus seda lisatakse kõvaduse, tugevuse, elektrijuhtivuse ning kulumis- ja korrosioonikindluse suurendamiseks.
Väikeses koguses molübdeeni võib leida väga paljudest toodetest: raketid, mootoriosad, puurid, saelehed, elektrikeriste hõõgniidid, määrdeainete lisandid, trükk trükkplaatide jaoks ja katelde kaitsekatted. Seda kasutatakse ka katalüsaatorina naftatööstuses. Kuningliku keemiaühingu andmetel toodetakse ja müüakse molübdeeni halli pulbrina ja paljud selle tooted saadakse pulbri kokkusurumisel äärmiselt kõrge rõhu all.
Kõrge sulamistemperatuuri tõttu toimib molübdeen väga kõrgetel temperatuuridel uskumatult hästi. See on eriti kasulik toodetes, mis peavad nende äärmuslike temperatuuride korral määrima. Nii et juhtudel, kui mõned määrdeained ja õlid võivad laguneda või tulekahju sisse sattuda, saavad molübdeensulfiididega määrdeained kuumusega hakkama ja hoiavad asju siiski edasi.
Kes teadis?
- Molübdeen on maapõues 54. levinum element.
- Molübdeeni aatomil on pool aatommassist ja tihedusest volframina. Seetõttu asendab molübdeen terase sulamites sageli volframit, pakkudes Encyclopaedia Britannica andmetel sama metallurgilist efekti vaid poole vähem metalliga.
- Teises maailmasõjas kasutatud Saksa 43-tonnine püss "Suur Bertha" sisaldas terase olulise komponendina terase olulise komponendina pigem molübdeeni kui rauda, kuna selle sulamistemperatuur on palju kõrgem.
- Molübdeen ehk molübdeen on pehme must mineraal, mida kunagi pliiatsite valmistamiseks kasutati. Arvati, et mineraal sisaldab pliid ja seda segati sageli grafiidi osas.
- Molübdeniiti kasutatakse teatavates niklipõhistes sulamites, näiteks Hastelloys - patenteeritud sulamites, mis on kuumuse ja korrosioonile vastupidavad ning keemilistele lahustele vastupidavad.
Mikrotoitaine
Molübdeen on eluks vajalik mikrotoitaine, kuid liiga suur osa sellest on mürgine.
Molübdeeni on kümnetes ensüümides. Üks neist olulistest ensüümidest on lämmastase, mis võimaldab atmosfääris lämmastikku omastada ja muundada ühenditeks, mis võimaldavad bakteritel, taimedel, loomadel ja inimestel valke sünteesida ja kasutada.
Drweil.com andmetel on molübdeeni peamine ülesanne olla ensüümide katalüsaator ja aidata kehas aminohappeid lagundada. Taimedes on molübdeen oluline lämmastiku fikseerimiseks ja muudeks ainevahetusprotsessideks vajalik mikroelement.
Molübdeenil on ainulaadne omadus lahustuda happelistes muldades ja leeliselistes muldades vähem (see on teiste mikrotoitainete puhul tavaliselt vastupidine). Seetõttu on molübdeeni kättesaadavus taimedele pH ja drenaažitingimuste suhtes üsna tundlik. Näiteks leeliselises mullas võib Lenntechi andmetel mõnel taimel olla kuni 500 ppm molübdeeni. Teised maad on seevastu viljatud, kuna mullas puudub molübdeen.
Vajalik evolutsiooniks
Veel üks huvitav molübdeeni kasutusala on selle roll teadusuuringutes. Molübdeeni on tänapäeval ookeanis väga palju, kuid varasematel aegadel oli seda palju vähem. See võimaldab tal olla iidse ookeanilise keemia suurepärane näitaja. Näiteks uurivad biogeoloogia teadlased molübdeeni kogust iidsetes kivimites, et aidata hinnata, kui palju hapnikku teatud ajaperioodil võis ookeanis ja / või atmosfääris olla.
Mitu aastat tagasi kahtlustasid Riverside'i California ülikooli teadlased, et hapniku ja molübdeeni puudujäägid võivad olla tingitud evolutsiooni suurest mahajäämusest. Nad teadsid, et umbes 2,4 miljardit aastat tagasi oli Maa pinnal hapniku suurenemine ja hapnik suutis mikroorganismide toetamiseks jõuda ookeani pinnale. Elusorganismide mitmekesisus jäi aga väga madalaks. Tegelikult ilmusid loomad alles peaaegu kaks miljardit aastat hiljem - ehk umbes 600 miljonit aastat tagasi - selgub Science Daily uuringute pressiteatest.
Kui molübdeenist ilma jääda, ei suuda bakterid muuta lämmastikku elusate asjade jaoks kasulikuks vormiks. Ja kui bakterid ei suuda lämmastikku piisavalt kiiresti muundada, ei saa eukarüootid õitseda, sest need üherakulised eluvormid ei suuda Science Daily andmetel iseseisvalt lämmastikku muundada.
Ajakirjas Nature avaldatud uuringu jaoks mõõtsid teadlased musta kilda molübdeeni taset - see on settekivimitüüp, mis on rikas orgaaniliste ainete poolest ja mida leidub sageli sügaval ookeanis. See aitas neil hinnata, kui palju molübdeeni võib olla lahustunud merevees, kus setted olid tekkinud.
Teadlased leidsid tõepoolest tugevaid tõendeid selle kohta, et ookeanil oli sel ajal olulist molübdeeni puudus. Sellel oleks olnud negatiivne mõju varajaste eukarüootide arengule, mis teadlaste arvates põhjustasid kõik loomad (ka inimesed), taimed, seened ja üherakulised loomad nagu protistid.
