Molybden er et sølvhvitt metall som er duktilt og meget motstandsdyktig mot korrosjon. Den har et av de høyeste smeltepunktene for alle rene elementer - bare elementene tantal og wolfram har høyere smeltepunkter. Molybden er også et mikronæringsstoff essensielt for livet.
Som transistjonsmetall danner molybden lett forbindelser med andre elementer. Molybden består av 1,2 deler per million (ppm) av jordskorpen etter vekt, men den finnes ikke fri i naturen. Den viktigste molybdenmalmen er molybdenitt (molybdendisulfid), men kan også finnes i wulfenitt (blymolybdat) og powellitt (kalsiummolybdat).
Det utvinnes som et biprodukt fra gruvedrift av kobber eller wolfram. Molybden er utvunnet primært i USA, Kina, Chile og Peru. Verdensproduksjonen er rundt 200 000 tonn per år, ifølge Royal Society of Chemistry (RSC).
Bare fakta
- Atomnummer (antall protoner i kjernen): 42
- Atomsymbol (på elementets periodiske tabell): Mo
- Atomvekt (atomets gjennomsnittlige masse): 95,96
- Tetthet: 10,2 gram per kubikkcentimeter
- Fase ved romtemperatur: Fast
- Smeltepunkt: 4 753 grader Fahrenheit (2,623 grader celsius)
- Kokepunkt: 8 382 grader F (4.639 grader C)
- Antall isotoper (atomer av samme element med et forskjellig antall nøytroner): 24 hvis halveringstid er kjent med massetall fra 86 til 110.
- Vanlige isotoper: Mo-98 (24,1 prosent); Mo-96 (16,7 prosent); Mo-95 (15,9 prosent); Mo-92 (14,8 prosent); Mo-97 (9,6 prosent); Mo-100 (9,6 prosent); Mo-94 (9,2 prosent).
Oppdagelse
Den myke, svarte mineralen molybdenitt (molybdensulfid) ble ofte forvekslet med grafitt eller blymalm frem til 1778 da en analyse av den tyske kjemikeren Carl Scheele avslørte at den ikke var et av disse stoffene, og faktisk var et helt nytt element. Men siden Scheele ikke hadde en passende ovn for å redusere det hvite faste stoffet til metall, ville det fortsatt være noen år før elementet faktisk ble identifisert, ifølge Chemicool. Faktisk ble Scheele senere kjent som "hard luck Scheele" fordi han gjorde en rekke kjemiske funn - inkludert oksygen - men æren ble alltid gitt til noen andre.
De neste årene fortsatte forskere å anta at molybdenitt inneholdt et nytt element, men det viste seg likevel å være veldig vanskelig å identifisere, siden ingen hadde klart å redusere det til et metall. Noen forskere konverterte det til et oksid. Imidlertid, når det ble tilsatt vann, dannet molybdinsyre, men selve metallet forble unnvikende.
Etter hvert malte den svenske kjemikeren Peter Jacob Hjelm molybdinsyre med karbon i linolje for å danne en pasta. Pastaen tillot nær kontakt mellom karbon og molybdenitt. Hjelm oppvarmet deretter blandingen i en lukket digel for å produsere metallet, som han deretter kalte molybden, etter det greske ordet "molybdos," som betyr bly. Det nye elementet ble kunngjort høsten 1781 ifølge Royal Society of Chemistry.
Bruker
Mest kommersielt molybden brukes til fremstilling av legeringer, der det tilsettes for å øke hardhet, styrke, elektrisk ledningsevne og motstand mot slitasje og korrosjon.
Små mengder molybden finnes i en lang rekke produkter: raketter, motordeler, bor, sagblad, elektriske varmeovner, tilsetningsstoffer til smøremiddel, blekk til kretskort og beskyttende belegg i kjeler. Det brukes også som katalysator i petroleumsindustrien. Molybden er produsert og solgt som et grått pulver, og mange av produktene blir dannet ved å komprimere pulveret under ekstremt høyt trykk, ifølge Royal Society of Chemistry.
På grunn av sitt høye smeltepunkt, klarer molybden seg utrolig godt under veldig høye temperaturer. Det er spesielt nyttig i produkter som trenger å bli smurt under disse ekstreme temperaturene. Så i tilfeller hvor noen smøremidler og oljer kan brytes ned eller ta fyr, kan smøremidler med molybdensulfider håndtere varmen og fortsatt holde ting i bevegelse.
Hvem visste det?
- Molybden er det 54. vanligste elementet i jordskorpen.
- Molybdenatom har halve atomvekten og tettheten som wolfram. På grunn av dette molybden erstatter ofte wolfram i stållegeringer, og gir den samme metallurgiske effekten med bare halvparten så mye metall, ifølge Encyclopaedia Britannica.
- "Big Bertha," den tyske 43-tonns pistolen som ble brukt i andre verdenskrig, inneholdt molybden, snarere enn jern, som en essensiell komponent i stål, på grunn av det mye høyere smeltepunktet.
- Molybdenitt, eller molybdena, er et mykt, svart mineral som en gang ble brukt til å lage blyanter. Mineriet ble antatt å inneholde bly og ble ofte forvirret for grafitt.
- Molybdenitt brukes i visse nikkelbaserte legeringer, for eksempel Hastelloys - patenterte legeringer som er meget motstandsdyktige mot varme og korrosjon og kjemiske løsninger.
Mikronæringsstoffer
Molybden er et mikronæringsstoff essensielt for livet, men for mye av det er giftig.
Molybden er til stede i dusinvis av enzymer. Et av disse viktige enzymer er nitrogenase, som gjør at nitrogen i atmosfæren kan tas opp og omdannes til forbindelser som lar bakterier, planter, dyr og mennesker til å syntetisere og utnytte proteiner.
Hos mennesker er molybdenens viktigste funksjon å tjene som en katalysator for enzymer og å bidra til å bryte ned aminosyrer i kroppen, ifølge Drweil.com. Hos planter er molybden et essensielt sporelement som er nødvendig for nitrogenfiksering og andre metabolske prosesser.
Molybden har den unike kvaliteten av å være mindre løselig i sure jordarter og mer løselig i alkalisk jord (det er vanligvis motsatt for andre mikronæringsstoffer). Derfor er molybdenens tilgjengelighet for planter ganske følsom for pH og dreneringsforhold. I alkaliske jordarter kan for eksempel noen planter ha opptil 500 ppm molybden, ifølge Lenntech. I motsetning til dette er andre land karrige på grunn av mangel på molybden i jorden.
Nødvendig for evolusjon
En annen interessant bruk for molybden er dens rolle i vitenskapelig forskning. Molybden er veldig rikelig i havet i dag, men var mye mindre i tidligere tider. Dette gjør at den kan tjene som en utmerket indikator på gammel oseanisk kjemi. Forskere innen biogeologi studerer for eksempel mengden molybden i gamle bergarter for å bidra til å estimere hvor mye oksygen som kan ha vært til stede i havet og / eller atmosfæren i løpet av en viss tidsperiode.
For flere år siden mistenkte forskere fra University of California, Riverside, at mangel på oksygen og molybden kan ha vært ansvarlig for et stort etterslep i utviklingen. De visste at for rundt 2,4 milliarder år siden var det en økning i oksygen på jordoverflaten og at oksygen var i stand til å nå havets overflate for å støtte mikroorganismer. Mangfoldet av levende organismer forble imidlertid veldig lite. Dyr dukket faktisk ikke opp før nesten 2 milliarder år senere - eller for rundt 600 millioner år siden - ifølge pressemeldingen fra studien i Science Daily.
Når de blir fratatt molybden, kan bakterier ikke omdanne nitrogen til en form som er nyttig for levende ting. Og hvis bakterier ikke kan konvertere nitrogen raskt nok, så kan ikke eukaryoter trives fordi disse encellede livsformene ikke er i stand til å konvertere nitrogen på egen hånd, ifølge Science Daily.
For studien, publisert i tidsskriftet Nature, målte forskerne nivåene av molybden i svartskifer, en type sedimentær berg som er rik på organisk materiale og ofte funnet dypt i havet. Dette hjalp dem med å anslå hvor mye molybden som kan ha blitt oppløst i sjøvannet der sedimentet hadde dannet seg.
Faktisk fant forskerne sterke bevis for at havet på dette tidspunktet hadde manglet viktig molybden. Dette ville ha hatt en negativ innvirkning på utviklingen av tidlige eukaryoter, som forskere mener ga opphav til alle dyr (inkludert mennesker), planter, sopp og encellede dyr som protister.
