モリブデンについての事実

銅やタングステンの採掘の副産物として回収されます。モリブデンは、主に米国、中国、チリ、ペルーで採掘されています。王立化学会(RSC)によると、世界の生産量は年間約20万トンです。

モリブデンについての事実
モリブデン鉱はモリブデンの主要な供給源です。
クレジット:bonchan |Shutterstock(シャッターストック)
モリブデンは銀白色の金属で、延性があり、耐食性に優れています。すべての純粋な元素の中で最も高い融点の1つであり、タンタルとタングステンだけがより高い融点を持っています。モリブデンは生命に欠かせない微量栄養素でもあります。

移行金属として、モリブデンは他の元素と化合物を簡単に形成します。モリブデンは、地球の地殻の重量で1.2ppmを占めていますが、自然界には含まれていません。主なモリブデン鉱石はモリブデン鉱(二硫化モリブデン)ですが、ウルフェナイト(モリブデン酸鉛)やパウェライト(モリブデン酸カルシウム)にも含まれています。

銅やタングステンの採掘の副産物として回収されます。モリブデンは、主に米国、中国、チリ、ペルーで採掘されています。王立化学会(RSC)によると、世界の生産量は年間約20万トンです。

事実だけ
原子番号(原子核内の陽子の数):42
原子記号(元素の周期表上):Mo
原子量(原子の平均質量):95.96
密度:10.2グラム/立方センチメートル
室温相:固体
融点:華氏4,753度(摂氏2,623度)
沸点:華氏8,382度(摂氏4,639度)
同位体の数(中性子の数が異なる同じ元素の原子):半減期が86から110までの質量数で知られている24。
最も一般的な同位体:Mo-98(24.1%)。Mo-96(16.7パーセント);Mo-95(15.9%)。Mo-92(14.8%)。Mo-97(9.6パーセント);Mo-100(9.6パーセント);Mo-94(9.2%)です。

発見
軟質黒色鉱物のモリブデン鉱(硫化モリブデン)は、1778年にドイツの化学者カール・シェーレによる分析で、これらの物質のいずれでもなく、実際にはまったく新しい元素であることが明らかになるまで、グラファイトや鉛鉱石と間違われることがよくありました。しかし、Scheeleには白い固体を金属に還元する適切な炉がなかったため、元素が実際に特定されるまでにはまだ数年かかるとChemicool氏は述べています。実際、シーレは後に、酸素を含む多くの化学的発見をしたことから「不運なシェーレ」として知られるようになりましたが、その功績は常に他の誰かに与えられました。

その後数年間、科学者たちはモリブデン鉱に新元素が含まれていると仮定し続けましたが、誰もモリブデン鉱を金属に還元することができなかったため、同定は非常に困難であることが判明しました。しかし、何人かの研究者はそれを酸化物に変換し、水に加えるとモリブデン酸を形成しましたが、金属自体はとらえどころのないままでした。

最終的に、スウェーデンの化学者ピーター・ヤコブ・イェルムは、亜麻仁油にモリブデン酸を炭素で粉砕してペースト状にしました。このペーストは、炭素とモリブデン酸塩の密接な接触を可能にしました。その後、イェルムは密閉されたるつぼで混合物を加熱して金属を製造し、ギリシャ語で鉛を意味する「モリブドス」にちなんでモリブデンと名付けました。王立化学会によると、新しい元素は1781年の秋に発表されました。

用途
ほとんどの市販のモリブデンは合金の製造に使用され、硬度、強度、導電性、耐摩耗性、耐食性を高めるために添加されます。

少量のモリブデンは、ミサイル、エンジン部品、ドリル、鋸刃、電気ヒーターフィラメント、潤滑剤添加剤、回路基板用インク、ボイラーの保護コーティングなど、さまざまな製品に含まれています。また、石油産業の触媒としても使用されています。王立化学会によると、モリブデンは灰色の粉末として製造・販売されており、その製品の多くは粉末を非常に高い圧力で圧縮することによって形成されています。

モリブデンは融点が高いため、非常に高い温度下で非常に優れた性能を発揮します。これは、これらの極端な温度下で潤滑を維持する必要がある製品に特に役立ちます。そのため、一部の潤滑剤やオイルが分解したり発火したりする可能性がある場合でも、硫化モリブデンを含む潤滑剤は熱を処理し、物事を動かし続けることができます。

誰が知っていましたか?
モリブデンは、地球の地殻で54番目に多い元素です。
モリブデン原子は、タングステンの半分の原子量と密度を持っています。このため、モリブデンはしばしば鋼合金のタングステンに取って代わり、ブリタニカ百科事典によると、半分の金属で同じ冶金効果を提供します。
第2次世界大戦で使用されたドイツの43トン砲「ビッグバーサ」は、融点がはるかに高いため、鉄ではなくモリブデンを鋼の必須成分として含んでいました。
モリブデン鉱、またはモリブデンは、かつて鉛筆の製造に使用されていた柔らかい黒い鉱物です。この鉱物には鉛が含まれていると考えられており、グラファイトと混同されることがよくありました。
モリブデン酸塩は、ハステロイなどの特定のニッケル基合金に使用されています-特許取得済みの合金で、熱や腐食、化学溶液に高い耐性があります。

微量 栄養素
モリブデンは生命に不可欠な微量栄養素ですが、多すぎると有毒です。

モリブデンは数十の酵素に含まれています。これらの重要な酵素の1つがニトロゲナーゼであり、大気中の窒素を取り込んで化合物に変換し、バクテリア、植物、動物、人間がタンパク質を合成して利用できるようにします。

Drweil.com によると、ヒトでは、モリブデンの主な機能は酵素の触媒として機能し、体内のアミノ酸の分解を助けることです。植物では、モリブデンは必須の微量元素です for窒素固定およびその他の代謝プロセス。

モリブデンは、酸性土壌では溶けにくく、アルカリ性土壌では溶けやすいというユニークな性質を持っています(他の微量栄養素では一般的に逆です)。したがって、植物へのモリブデンの利用可能性は、pHと排水条件に非常に敏感です。例えば、アルカリ性の土壌では、Lenntechによると、一部の植物には最大500ppmのモリブデンが含まれることがあります。対照的に、他の土地は土壌中のモリブデンが不足しているため不毛です。

進化に必要
モリブデンのもう一つの興味深い用途は、科学研究におけるモリブデンの役割です。モリブデンは今日、海に非常に豊富にありますが、昔ははるかに少なかった。これにより、古代の海洋化学の優れた指標として役立つことができます。たとえば、生物地質学の分野の科学者は、古代の岩石に含まれるモリブデンの量を研究して、特定の期間に海や大気中にどれだけの酸素が存在していたかを推定するのに役立ちます。

数年前、カリフォルニア大学リバーサイド校の研究者たちは、酸素とモリブデンの欠乏が進化の大きな遅れの原因ではないかと疑った。彼らは、約24億年前に地表の酸素が増加し、酸素が海面に到達して微生物を維持できることを知っていました。しかし、生物の多様性は非常に低いままでした。実際、動物が出現したのは、約20億年後、つまり約6億年前だったと、サイエンス・デイリー誌に掲載された研究のプレスリリースは述べている。

モリブデンを欠乏すると、バクテリアは窒素を生物にとって有用な形に変えることができません。また、バクテリアが十分な速さで窒素を変換できなければ、単細胞生物は自力で窒素を変換できないため、真核生物は繁殖できないとサイエンスデイリーは述べている。

学術誌「ネイチャー」に掲載されたこの研究では、有機物が豊富で深海でよく見られる堆積岩の一種である黒色頁岩中のモリブデンのレベルを測定しました。これにより、堆積物が形成された海水にどれだけのモリブデンが溶解していたかを推定することができました。

実際、研究者たちは、この時期の海には重要なモリブデンが不足していたという強力な証拠を発見しました。これは、初期の真核生物の進化に悪影響を及ぼし、科学者たちは、すべての動物(人間を含む)、植物、菌類、原生生物のような単細胞動物を生み出したと信じています。