مولیبدنم
ویژگی های قابل توجه
مولیبدنم عنصر شیمیایی است که درجدول تناوبی با نشان Mo و عدد اتمی 42 قرار دارد. مولیبدنم یک فلز واسطه می باشد. خالص این عنصر سیمگون و بسیار سخت است و یکی از بالاترین نقطه ذوب ها را در بین تمامی عناصر خالص دارا می باشد. مقادیر بسیار کم مولیبدنم برای استحکام بخشیدن به فولاد موثر است. این عنصر در تغذیه گیاهان مهم بوده و در آنزیم های خاصی مانندا کسیداز زانتین یافت می شود.
کاربردها
بیش از 2/3 کل مولیبدنم در آلیاژها به کار می رود. استفاده از مولیبدنم در طول وضعیت زندگی استاد درجنگ جهانی اول افزایش یافت، در این دوران نیاز به تنگستن موجب گرانی این عنصرشده و فولاد محکم هم گران و کمیاب گشته بود. آن زمان از مولیبدنم در آلیاژهای با دوام و فولادهای مقاوم در حرارت های بالا استفاده می شد.
آلیاژهای خاص حاوی مولیبدنم مثل Hastelloys به طور چشمگیری در برابر حرارت و فرسایش مقاوم هستند. از این عنصر در قسمت های مختلف هواپیما و موشک و افروزه های لامپ استفاده می شود. در صنعت بنزین به عنوان کاتالیزور کاربرد دارد به خصوص در کاتالیزورهای جداکننده گوگردهای آلی از محصولات بنزین. Mo-99 در صنعت ایزوتوپ اتمی به کار می رود.
طیف رنگدانه های نارنجی مولیبدنم بین قرمز زرد تا نارنجی قرمز درخشانی قرار دارد که در پلاستیک، جوهر، رنگ و ترکیبات لاستیکی به کار می روند. دی سولفید مولیبدنم ماده لیز کننده بسیار خوبی مخصوصاً در دماهای زیاد به حساب می آید. علاوه بر اینها مولیبدنم در بعضی وسایل الکترونیکی مثل پوشش فلزات رسانا در غشای نازک ترانزیستورها مورد استفاده قرار می گیرد.( TFTs)
تاریخچه
مولیبدنم ( از واژه یونانی molybdos به معنی " سرب مانند") به صورت آزاد در طبیعت وجود ندارد و تا اواخر قرن 18 ترکیبات آنرا با ترکیبات عناصر دیگر مانند کربن و سرب اشتباه می گرفتند. Carl Wilhelm Scheele در سال 1778 اثبات کرد که مولیبدنم با گرافیت و سرب ارتباطی ندارد و توانست اکسید این فلز را از مولیبدنیت جدا کند.
در سال 1782 Hjelm موفق شد تا با روش کاهش این اکسید از کربن، عصاره ناخالصی از مولیبدنم را جداسازی کند. تا اواخر قرن 19 مولیبدنم کاربرد بسیار کمی داشت و در آزمایشگاه باقی ماند. بعد از این تاریخ شرکت فرانسوی Schneider and Co این فلز را به عنوان یک عامل آلیاژ ساز در پوشش زرهی مورد آزمایش قرار داد و به ویژگیهای مفید آن پی برد.
پیدایش
اگرچه مولیبدنم در کانی هایی مانند وولفنیت (MoO))4((Pb) یا پاولیت (CaMnO4) وجود دارد، منبع تجاری اصلی این فلز مولیبدنیت ( MoS) می باشد. مولیبدنم را مستقیماً استخراج می کنند و به عنوان محصول جانبی استخراج مس نیز بازیافت می گردد. مقدار مولیبدنم در سنگ های معدن بین 0/01% تا تقریباً 0/5% است. نزدیک به نیمی از مولیبدنم جهان در ایالات متحده استخراج شده و شرکت Phelps Dodge عرضه کننده اصلی آن می باشد.
نقش بیولوژیکی
گیاهان به مقادیر کم مولیبدنم نیاز داشته و کمبود این عنصر باعث ضعف خاک می گردد. گیاهان و جانوران عموماً دارای مولیبدنم در مقادیر بسیار کم در هر میلیون هستند. مولیبدنم در گیاهان در مسیر تثبیت نیتروژن و کاهش نیترات و در حیوانات در مسیر کاهش پورین و ایجاد اسید اوریک فعالیت دارد. در بعضی حیوانات افزودن مقدار کمی مولیبدم خوراکی موجب افزایش رشد می شود.
ایزوتوپ ها
مولیبدنم دارای شش ایزوتوپ پایدار و تقریباً 24 ایزوتوپ رادیواکتیو است که اکثر آنها نیمه عمرهای دقیقه ای دارند. Mo-99 در ژنراتورهای جذبی که برای صنعت ایزوتوپ اتمی، Tc-99 تولید می کنند به کار می رود. بازار محصولات Mo-99 در حدود 100 میلیون دلار آمریکا در سال برآورد می شود.
هشدارها
گرده های مولیبدنم و ترکیبات آن از جمله تری اکسید مولیبدنم و مولیبدیت های محلول در آب، در صورت استنشاق یا بلع احتمالاً مسمومیت زایی کمی دارند. بررسی های آزمایشگاهی نشان داده مولیبدنم در مقایسه با بسیاری از فلزات سنگین مسمومیت زایی نسبتاً ضعیفی دارد. چون برای مسمومیت شدید مقدار بسیار زیادی ازاین عنصر لازم است احتمال مسمومیت انسان ها بعید است.
در فعالیت های استخراج و تصفیه این عنصر و نیز صنایع شیمیایی امکان مسمومیت با مولیبدنم وجود دارد ولی تا امروز هیچ موردی مبنی بر آسیب در اثر تماس با این عنصر گزارش نشده است. اگرچه ممکن است ترکیبات مولیبدنم محلول در آب تاحدی سمی باشند ، ترکیبات نا محلول آن از قبیل دی سولفید مولیبدنم سایشکاه غیر سمی به حساب می آیند.
با اینهمه؛ زنجیره حوادث زیست محیطی می تواند منجر به پیامدهای جدی سلامتی مربوط به مولیبدنم شود. سال 1996 در سوئد ازدیاد باران اسیدی در نزدیکی Uppsala موجب کاهش غذای طبیعی گوزن ها در مناطق روستایی اطراف این ناحیه شد. در نتیجه گوزن ها وارد مزارع جوئی شدند که کشاورزان برای جبران تأثیرات باران اسیدی خاک آن ها را با آهک پوشانده بودند. آهک باعث تغییر در سطح کادمیم و سایر فلزات کم و ضروری موجود در خاک شده و در نتیجه موجب جذب مقادیر زیاد مولیبدنم توسط دانه های جو می شود.
خوردن این نوع جو توسط صدها گوزن، در نسبت مولیبدنم به مس موجود در کبد آن ها اختلال ایجاد کرد که پیامد آن لاغری، تغییر رنگ مو، زخم معده، اسهال، نابینایی، پوکی استخوان و سرانجام ضایعات قلبی بود.
قانون OSHA حداکثر مواجهه با این فلز را برای روزی 8 ساعت و هفته ای 40 ساعت، 15 میلی گرم در هر متر مکعب تعیین نموده است. NIOSH حد تماس با مولیبدنم را 5000 میلی گرم در هر متر مکعب پیشنهاد کرده است.
مرکز یادگیری سایت تبیان - منبع: پایگاه ملی داده های علوم زمین کشور
تنظیم: مریم فروزان کیا
