الموليبدينوم هو معدن أبيض فضي مرن ومقاوم للغاية للتآكل. يحتوي على واحدة من أعلى نقاط الانصهار لجميع العناصر النقية - فقط عناصر التنتالوم والتنغستن لها نقاط انصهار أعلى. الموليبدينوم هو أيضًا من المغذيات الدقيقة الضرورية للحياة.
كمعدن ترانزستور ، يشكل الموليبدينوم بسهولة المركبات مع العناصر الأخرى. يحتوي الموليبدينوم على 1.2 جزء في المليون (جزء في المليون) من قشرة الأرض بالوزن ، ولكن لا توجد مجانية في الطبيعة. خام الموليبدينوم الرئيسي هو الموليبدينايت (ثاني كبريتيد الموليبدينوم) ، ولكن يمكن العثور عليه أيضًا في الولفينيت (موليبدات الرصاص) وباولايت (الكالسيوم موليبدات).
يتم استرداده كمنتج ثانوي لتعدين النحاس أو التنجستن. يتم استخراج الموليبدينوم في المقام الأول في الولايات المتحدة والصين وشيلي وبيرو. يبلغ الإنتاج العالمي حوالي 200،000 طن سنويًا ، وفقًا للجمعية الملكية للكيمياء (RSC).
الحقائق فقط
- العدد الذري (عدد البروتونات في النواة): 42
- الرمز الذري (في الجدول الدوري للعناصر): Mo
- الوزن الذري (متوسط كتلة الذرة): 95.96
- الكثافة: 10.2 جرام لكل سنتيمتر مكعب
- المرحلة في درجة حرارة الغرفة: صلب
- نقطة الانصهار: 4753 درجة فهرنهايت (2623 درجة مئوية)
- درجة الغليان: 8،382 درجة فهرنهايت (4639 درجة مئوية)
- عدد النظائر (ذرات العنصر نفسه مع عدد مختلف من النيوترونات): 24 عمر النصف معروفة بأعداد الكتلة من 86 إلى 110.
- النظائر الأكثر شيوعًا: Mo-98 (24.1 في المائة) ؛ Mo-96 (16.7 في المائة) ؛ مو 95 (15.9 في المائة) ؛ مو 92 (14.8 في المائة) ؛ Mo-97 (9.6 في المائة) ؛ مو - 100 (9.6 في المائة) ؛ مو - 94 (9.2 في المائة).
اكتشاف
غالبًا ما تم الخلط بين الموليبدينايت المعدني الأسود الناعم (كبريتيد الموليبدينوم) على أنه الجرافيت أو خام الرصاص حتى عام 1778 عندما كشف تحليل أجراه الكيميائي الألماني كارل شيل أنه ليس من هذه المواد ، وكان في الواقع عنصرًا جديدًا تمامًا. ولكن نظرًا لأن Scheele لم يكن لديه فرن مناسب لتقليل المادة الصلبة البيضاء إلى المعدن ، فسيظل الأمر يستغرق بضع سنوات قبل تحديد العنصر بالفعل ، وفقًا لـ Chemicool. في الواقع ، أصبح Scheele فيما بعد معروفًا باسم "Scheele luck" لأنه قام بعدد من الاكتشافات الكيميائية - بما في ذلك الأكسجين - ولكن الفضل دائمًا كان يُمنح لشخص آخر.
في السنوات القليلة التالية ، استمر العلماء في افتراض أن الموليبدينيت يحتوي على عنصر جديد ، ولكن لا يزال من الصعب تحديده ، حيث لم يتمكن أحد من اختزاله إلى معدن. قام بعض الباحثين بتحويله إلى أكسيد ، ومع ذلك ، عند إضافته إلى الماء ، شكل حمض الموليبدك ، لكن المعدن نفسه ظل بعيد المنال.
في نهاية المطاف ، الكيميائي السويدي بيتر جاكوب Hjelm حمض الموليبدك مع الكربون في زيت بذر الكتان لتشكيل عجينة. سمح المعجون بالاتصال الوثيق بين الكربون والموليبدينيت. ثم سخن هيلم الخليط في بوتقة مغلقة لإنتاج المعدن ، الذي أطلق عليه بعد ذلك اسم الموليبدينوم ، بعد الكلمة اليونانية "موليبدوس" ، التي تعني الرصاص. تم الإعلان عن العنصر الجديد في خريف عام 1781 ، وفقًا للجمعية الملكية للكيمياء.
الاستخدامات
يتم استخدام معظم الموليبدينوم التجاري في إنتاج السبائك ، حيث يتم إضافته لزيادة الصلابة والقوة والتوصيل الكهربائي ومقاومة التآكل والتآكل.
يمكن العثور على كميات صغيرة من الموليبدينوم في مجموعة متنوعة من المنتجات: الصواريخ ، وأجزاء المحرك ، والمثاقب ، وشفرات المنشار ، وسوائل التسخين الكهربائي ، وإضافات التشحيم ، وحبر لوحات الدوائر ، والطلاء الواقي في الغلايات. كما أنها تستخدم كعامل محفز في صناعة البترول. يتم إنتاج الموليبدينوم وبيعه كمسحوق رمادي ، ويتم تشكيل العديد من منتجاته عن طريق ضغط المسحوق تحت ضغط مرتفع للغاية ، وفقًا للجمعية الملكية للكيمياء.
بسبب درجة انصهاره العالية ، يعمل الموليبدينوم بشكل جيد بشكل لا يصدق في درجات حرارة عالية جدًا. إنه مفيد بشكل خاص في المنتجات التي تحتاج إلى البقاء مشحمًا تحت درجات الحرارة الشديدة. لذلك في الحالات التي قد تتحلل فيها بعض مواد التشحيم والزيوت أو تشتعل فيها النيران ، يمكن أن تتعامل مواد التشحيم التي تحتوي على كبريتيدات الموليبدينوم مع الحرارة وتبقي الأشياء تتحرك.
من يعرف؟
- الموليبدينوم هو العنصر الرابع والخمسون الأكثر شيوعًا في القشرة الأرضية.
- تحتوي ذرة الموليبدينوم على نصف الوزن الذري والكثافة مثل التنغستن. بسبب هذا الموليبدينوم غالبًا ما يحل محل التنجستن في سبائك الصلب ، مما يوفر نفس التأثير المعدني بنصف كمية المعادن فقط ، وفقًا لـ Encyclopaedia Britannica.
- احتوت "Big Bertha" ، المسدس الألماني الذي يبلغ وزنه 43 طنًا والمستخدم في الحرب العالمية الثانية ، على الموليبدينوم ، بدلاً من الحديد ، كعنصر أساسي من الفولاذ ، بسبب ارتفاع درجة انصهاره.
- الموليبدينايت ، أو الموليبدينا ، هو معدن أسود ناعم يستخدم مرة واحدة لصنع أقلام الرصاص. يعتقد أن المعدن يحتوي على الرصاص وغالبا ما يتم الخلط بينه وبين الجرافيت.
- يستخدم الموليبدينيت في بعض سبائك النيكل ، مثل سبائك Hastelloys - الحاصلة على براءة اختراع والمقاومة للغاية للحرارة والتآكل والحلول الكيميائية.
المغذيات الدقيقة
الموليبدينوم هو مغذيات دقيقة ضرورية للحياة ، ولكن الكثير منها سام.
الموليبدينوم موجود في عشرات الإنزيمات. أحد هذه الإنزيمات الهامة هو النيتروجينيز ، والذي يسمح بامتصاص النيتروجين في الغلاف الجوي وتحويله إلى مركبات تسمح للبكتيريا والنباتات والحيوانات والبشر بتوليف واستخدام البروتينات.
بالنسبة إلى البشر ، تتمثل الوظيفة الرئيسية للموليبدينوم في العمل كمحفز للأنزيمات والمساعدة في تكسير الأحماض الأمينية في الجسم ، وفقًا لموقع Drweil.com. في النباتات ، يعتبر الموليبدينوم عنصرًا ضروريًا ضروريًا لتثبيت النيتروجين وعمليات التمثيل الغذائي الأخرى.
يتميز الموليبدينوم بجودة فريدة من حيث كونه أقل قابلية للذوبان في التربة الحمضية وأكثر قابلية للذوبان في التربة القلوية (عادة ما يكون عكس ذلك بالنسبة للمغذيات الدقيقة الأخرى). لذلك ، فإن توافر الموليبدينوم للنباتات حساس تمامًا لدرجة الحموضة وظروف الصرف. في التربة القلوية ، على سبيل المثال ، يمكن أن تحتوي بعض النباتات على ما يصل إلى 500 جزء في المليون من الموليبدينوم ، وفقًا لـ Lenntech. في المقابل ، الأراضي الأخرى قاحلة بسبب نقص الموليبدينوم في التربة.
ضروري للتطور
استخدام آخر مثير للاهتمام للموليبدينوم هو دوره في البحث العلمي. الموليبدينوم وفير للغاية في المحيط اليوم ، ولكنه كان أقل بكثير في الماضي. هذا يسمح لها أن تكون بمثابة مؤشر ممتاز للكيمياء المحيطية القديمة. العلماء في مجال الجيولوجيا الحيوية ، على سبيل المثال ، يدرسون كمية الموليبدينوم في الصخور القديمة للمساعدة في تقدير كمية الأكسجين التي قد تكون موجودة في المحيط و / أو الغلاف الجوي خلال فترة زمنية معينة.
قبل عدة سنوات ، اشتبه باحثون من جامعة كاليفورنيا ، ريفرسايد في أن نقص الأكسجين والموليبدينوم ربما يكون مسؤولًا عن تأخر كبير في التطور. كانوا يعلمون أنه قبل حوالي 2.4 مليار سنة ، كان هناك زيادة في الأكسجين على سطح الأرض وأن الأكسجين كان قادرًا على الوصول إلى سطح المحيط لدعم الكائنات الحية الدقيقة. ومع ذلك ، ظل تنوع الكائنات الحية منخفضًا جدًا. في الواقع ، لم تظهر الحيوانات حتى ما يقرب من 2 مليار سنة بعد ذلك - أو قبل حوالي 600 مليون سنة - وفقًا لبيان صحفي الدراسة في Science Science.
عند حرمانها من الموليبدينوم ، لا تستطيع البكتيريا تحويل النيتروجين إلى شكل مفيد للكائنات الحية. إذا لم تتمكن البكتيريا من تحويل النيتروجين بسرعة كافية ، فلن تستطيع الكائنات حقيقية النواة أن تزدهر لأن أشكال الحياة أحادية الخلية غير قادرة على تحويل النيتروجين من تلقاء نفسها ، وفقًا لـ Science Daily.
بالنسبة للدراسة التي نشرت في مجلة Nature ، قام الباحثون بقياس مستويات الموليبدينوم في الصخر الأسود ، وهو نوع من الصخور الرسوبية الغنية بالمواد العضوية وغالبًا ما توجد في أعماق المحيط. وقد ساعدهم ذلك على تقدير مقدار الموليبدينوم الذي تم إذابته في مياه البحر حيث تكونت الرواسب.
في الواقع ، وجد الباحثون أدلة قوية على أن المحيط في هذا الوقت كان يفتقر إلى الموليبدينوم المهم. كان هذا سيكون له تأثير سلبي على تطور حقيقيات النواة المبكرة ، التي يعتقد العلماء أنها أدت إلى ظهور جميع الحيوانات (بما في ذلك البشر) والنباتات والفطريات والحيوانات أحادية الخلية مثل الأوليات.
