مولیبدنم

molybdenum

 

عمومی   نام, علامت اختصاری, شماره molybdenum, Mo, 42 گروه شیمیایی فلز انتقالی گروه, تناوب, بلوک 6 (VIB), 5 , d جرم حجمی, سختی 10280 kg/m3, 5.5 رنگ خاکستری فلزی

خواص  اتمی       وزن اتمی 95.94 amu شعاع اتمی 145 pm شعاع کووالانسی 145 pm شعاع واندروالس ناشناخته ساختار الکترونی Kr]4d55s1] e- بازای هر سطح انرژی 2, 8, 18, 13, 1 درجه اکسیداسیون (اکسید) 2,3,4,5,6 (اسید قوی) ساختار کریستالی body centered مکعبی

خواص  فیزیکی       حالت ماده جامد نقطه ذوب 2896 K (4753 °F) نقطه جوش 4912 K (8382 °F) حجم مولی  ש»10-6 * 9.38««متر مکعب بر مول گرمای تبخیر 598 kJ/mol گرمای هم جوشی 32 kJ/mol فشار بخار 3.47 Pa at 3000 K سرعت صوت m/s at K

متفرقه       الکترونگاتیویته 2.16 (درجه پائولینگ) ظرفیت گرمایی ویژه 250 J/(kg*K) رسانائی الکتریکی 18.7 106/m اهم رسانائی گرمایی 138 W/(m*K) 1st پتانسیل یونیزاسیون 684.3 kJ/mol 2nd پتانسیل یونیزاسیون 1560 kJ/mol 3rd پتانسیل یونیزاسیون 2618 kJ/mol 4th پتانسیل یونیزاسیون 4480 kJ/mol

پایدارترین  ایزوتوپها         iso NA نیمه عمر DM DE MeV DP 93Mo {syn.} 4000 y ε 0.405 93Nb 99Mo {syn.} 65.94 h β 1.357 99Tc 100Mo {syn.} 1E19 y β 3.034 100Ru 92Mo 14.84% Mo با 5 نوترون پایدار است 94Mo 9.25% Moبا52 نوترون پایدار است 95Mo 15.92% Mo با53 نوترون پایدار است 96Mo 16.68% Mo با54 نوترون پایدار است 97Mo 9.55% Mo با55 نوترون پایدار است 98Mo 24.13% Mo با56 نوترون پایدار است واحدهایSI & STP استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد.

ویژگیهای  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 ذوبها 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 آنزیمهای خاصی ماننداکسیداز زانتین یافت می شود.

کاربردهـــــــــا

بیش از 2/3 کل مولیبدنم در آلیاژها بکار 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 حرارتهای بالا استفاده می شد. آلیاژهای خاص حاوی مولیبدنم – مثلHastelloys – بطور چشمگیری در برابر حرارت و فرسایش مقاوم هستند. از این عنصر در قسمتهای مختلف هواپیما و موشک و افروزه های لامپ استفاده می شود. در صنعت بنزین به عنوان کاتالیزور کاربرد دارد بخصوص 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 بکار 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") بصورت 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 کانیهایی 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 سنگهای معدن بین 01/0% تا تقریباً 5/0% 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.

 

ایزوتوپهــــــــا

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 مولیبدیتهای محلول در آب ،درصورت استنشاق یا بلع احتمالاً  مسمومیت زایی کمی دارند. بررسیهای 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 انسانها بعید است. در فعالیتهای 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 گوزنها در مناطق روستایی اطراف این ناحیه شد. در نتیجه گوزنها وارد مزارع جوئی شدند که کشاورزان برای جبران تاثیرات باران اسیدی خاک آنها 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 آنها 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.