Molibden je srebrno bela kovina, ki je duktilna in zelo odporna proti koroziji. Ima eno najvišjih tališč vseh čistih elementov - le elementa tantal in volfram imata višja tališča. Molibden je tudi mikrohranilo, ki je bistveno za življenje.
Kot prehodna kovina molibden zlahka tvori spojine z drugimi elementi. Molibden obsega 1,2 deleža na milijon (ppm) Zemljine skorje po teži, vendar ga v naravi ne najdemo prostega. Glavna molibdenova ruda je molibdenit (molibden disulfid), lahko pa jo najdemo tudi v valfenitu (svinčeni molibdat) in powellitu (kalcijev molibdat).
Pridobiva se kot stranski produkt pridobivanja bakra ali volframa. Molibden se pridobiva predvsem v ZDA, na Kitajskem, v Čilu in Peruju. Svetovna proizvodnja znaša približno 200.000 ton na leto, poroča Kraljevo združenje kemije (RSC).
Samo dejstva
- Atomsko število (število protonov v jedru): 42
- Atomski simbol (na periodični tabeli elementov): Mo
- Atomska teža (povprečna masa atoma): 95,96
- Gostota: 10,2 grama na kubični centimeter
- Faza pri sobni temperaturi: Trdna
- Tališče: 4.753 stopinj Farenhejta (2.623 stopinj Celzija)
- Vrelišče: 4.638 stopinj F
- Število izotopov (atomi istega elementa z različnim številom nevtronov): 24 katerih razpolovni čas je znan z masnim številom od 86 do 110.
- Najpogostejši izotopi: Mo-98 (24,1 odstotka); Mo-96 (16,7 odstotka); Mo-95 (15,9 odstotka); Mo-92 (14,8 odstotka); Mo-97 (9,6 odstotka); Mo-100 (9,6 odstotka); Mo-94 (9,2 odstotka).
Odkritje
Mehki črni mineralni molibdenit (molibden sulfid) je bil pogosto zamolčan za grafitno ali svinčeno rudo vse do leta 1778, ko je analiza nemškega kemika Carla Scheeleja razkrila, da ni nobena od teh snovi in je v resnici povsem nov element. Ker pa Scheele ni imel primerne peči za zmanjšanje bele trdne snovi na kovino, bo po poročanju Chemicoola še nekaj let, preden bi bil element dejansko identificiran. Dejansko je Scheele pozneje postal znan kot "težko srečo Scheele", ker je naredil številna kemična odkritja - vključno s kisikom -, vendar je zasluge vedno dobil nekdo drug.
Naslednja leta so znanstveniki še naprej domnevali, da molibdenit vsebuje nov element, vendar ga je bilo še vedno težko prepoznati, saj ga nihče ni mogel reducirati na kovino. Nekateri raziskovalci so ga pretvorili v oksid, nakar je, ko smo ga dodali vodi, tvorili molibdinsko kislino, kovina pa je ostala nedostopna.
Sčasoma je švedski kemik Peter Jacob Hjelm zmleti molibdinsko kislino z ogljikom v lanenem olju, da je oblikoval pasto. Pasta omogoča tesne stike med ogljikom in molibdenitom. Hjelm je nato mešanico segreval v zaprtem lončku, da je proizvedel kovino, ki jo je potem poimenoval molibden, po grški besedi "molibdos", kar pomeni svinec. Nov element je bil objavljen jeseni 1781, po poročanju Kraljevega združenja za kemijo.
Uporaba
Večina komercialnega molibdena se uporablja pri proizvodnji zlitin, kjer se dodaja za povečanje trdote, trdnosti, električne prevodnosti in odpornosti proti obrabi in koroziji.
Majhne količine molibdena najdemo v najrazličnejših izdelkih: projektili, deli motorja, vrtalniki, žage, električni žarilni grelniki, dodatki za maziva, črnilo za vezja in zaščitne prevleke v kotlih. Uporablja se tudi kot katalizator v naftni industriji. Molibden se proizvaja in prodaja kot sivi prah, veliko njegovih izdelkov pa nastane s stiskanjem praška pod izredno visokim pritiskom, poroča Kraljevo združenje za kemijo.
Zaradi visokega tališča molibden deluje zelo dobro pri zelo visokih temperaturah. Posebej je uporaben pri izdelkih, ki morajo biti pod temi ekstremnimi temperaturami podmazani. Torej v primerih, ko se lahko nekatera maziva in olja razgradijo ali vnamejo, lahko maziva z molibdenovim sulfidom obvladujejo toploto in še naprej premikajo stvari.
Kdo je vedel?
- Molibden je 54. najpogostejši element v Zemljini skorji.
- Atom molibdena ima polovico atomske mase in gostote kot volfram. Zaradi tega molibden pogosto nadomešča volfram v jeklenih zlitinah, ki ima enak metalurški učinek s samo polovico manj kovine, poroča Encyclopaedia Britannica.
- "Velika Bertha", nemška 43-tonska pištola, ki se je uporabljala v drugi svetovni vojni, je zaradi bistveno večjega tališča, namesto železa, kot bistveno sestavino svojega jekla vsebovala molibden.
- Molibden ali molibdena je mehki črni mineral, ki se je nekoč uporabljal za izdelavo svinčnikov. Mislili so, da mineral vsebuje svinec in ga pogosto zamenjajo za grafit.
- Molibdenit se uporablja v nekaterih zlitinah na osnovi niklja, kot so Hastelloys - patentirane zlitine, ki so zelo odporne na vročino in korozijo ter kemične raztopine.
Mikrohranila
Molibden je mikrohranilo, ki je bistveno za življenje, vendar je preveč strupenega.
Molibden je prisoten v več deset encimih. Eden od teh pomembnih encimov je nitrogenaza, ki omogoča, da se dušik v ozračju prevzame in pretvori v spojine, ki bakterijam, rastlinam, živalim in človeku omogočajo sintezo in uporabo beljakovin.
Drweil.com je pri ljudeh glavna funkcija molibdena, da služi kot katalizator encimov in pomaga razgraditi aminokisline v telesu. V rastlinah je molibden bistven element v sledeh, potreben za fiksacijo dušika in druge presnovne procese.
Molibden ima edinstveno kakovost, da je manj topen v kislih tleh in bolj topen v alkalnih tleh (pri drugih mikrohranilih je običajno obratno). Zato je razpoložljivost molibdena za rastline precej občutljiva na pH in drenažne razmere. V alkalnih tleh lahko na primer nekatere rastline vsebujejo do 500 ppm molibdena, pravi Lenntech. Nasprotno pa so druga zemljišča zaradi pomanjkanja molibdena v tleh neplodna.
Potrebno za evolucijo
Druga zanimiva uporaba molibdena je njegova vloga v znanstvenih raziskavah. Molibden je danes v oceanu zelo bogat, vendar je bil v preteklih časih veliko manj. To mu omogoča, da služi kot odličen pokazatelj starodavne oceanske kemije. Znanstveniki na področju biogeologije na primer preučujejo količino molibdena v starodavnih kamninah, da bi pomagali oceniti, koliko kisika je bilo lahko v oceanu in / ali atmosferi v določenem časovnem obdobju.
Pred nekaj leti so raziskovalci z kalifornijske univerze Riverside sumili, da so pomanjkanje kisika in molibdena morda krive za velik zaostanek v evoluciji. Vedeli so, da se je pred približno 2,4 milijarde let na Zemljini površini povečalo kisik in da je kisik lahko dosegel gladino oceana, da bi podprl mikroorganizme. Vendar je raznolikost živih organizmov ostala zelo majhna. V resnici se živali niso pojavile skoraj 2 milijardi let pozneje - ali pred približno 600 milijoni let - po poročanju študije v reviji Science Daily.
Bakterije, ki nimajo molibdena, ne morejo pretvoriti dušika v obliko, ki je koristna za življenje. In če bakterije ne morejo dovolj hitro pretvoriti dušika, potem evkarionti ne morejo uspevati, ker te enocelične oblike življenja ne morejo sam pretvoriti dušika, poroča Science Daily.
Za raziskavo, objavljeno v reviji Nature, so raziskovalci izmerili ravni molibdena v črnem skrilavcu, tipu sedimentne kamnine, bogate z organsko snovjo in jo pogosto našli globoko v oceanu. To jim je pomagalo oceniti, koliko molibdena je bilo morda raztopljenega v morski vodi, kjer je nastala usedlina.
Dejansko so raziskovalci našli močne dokaze, da je oceanu v tem času manjkal pomemben molibden. To bi negativno vplivalo na razvoj zgodnjih evkariotov, za katere znanstveniki verjamejo, da so ustvarile vse živali (vključno s človekom), rastline, glive in enocelične živali, kot so prosti.
