โมลิบดีนัมเป็นโลหะสีเงินสีขาวที่มีความเหนียวและทนต่อการกัดกร่อนได้ดี มันมีจุดหลอมเหลวสูงที่สุดแห่งหนึ่งของธาตุบริสุทธิ์ทั้งหมด - เฉพาะธาตุแทนทาลัมและทังสเตนเท่านั้นที่มีจุดหลอมเหลวสูงกว่า โมลิบดีนัมยังเป็นธาตุอาหารจำเป็นต่อชีวิต
ในฐานะที่เป็นโลหะ transistion โมลิบดีนัมได้อย่างง่ายดายสร้างสารประกอบกับองค์ประกอบอื่น ๆ โมลิบดีนัมประกอบด้วย 1.2 ส่วนต่อล้านส่วน (ppm) ของเปลือกโลกโดยน้ำหนัก แต่ไม่พบในธรรมชาติ แร่โมลิบดีนัมหลักคือโมลิบดีนัม (ซัลไฟด์โมลิบดีนัม) แต่ยังสามารถพบได้ใน wulfenite (ตะกั่วโมลิบดีนัม) และ powellite (แคลเซียมโมลิบดีนัม)
มันถูกกู้คืนเป็นผลพลอยได้จากการขุดทองแดงหรือทังสเตน โมลิบดีนัมถูกขุดเป็นส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกา, จีน, ชิลีและเปรู การผลิตทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 200,000 ตันต่อปีตามที่ราชสมาคมเคมี (RSC)
เพียงข้อเท็จจริง
- เลขอะตอม (จำนวนของโปรตอนในนิวเคลียส): 42
- สัญลักษณ์อะตอม (บนตารางธาตุขององค์ประกอบ): Mo
- น้ำหนักอะตอม (มวลเฉลี่ยของอะตอม): 95.96
- ความหนาแน่น: 10.2 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร
- เฟสที่อุณหภูมิห้อง: แข็ง
- จุดหลอมเหลว: 4,753 องศาฟาเรนไฮต์ (2,623 องศาเซลเซียส)
- จุดเดือด: 8,382 องศา F (4,639 องศาเซลเซียส)
- จำนวนไอโซโทป (อะตอมของธาตุเดียวกันที่มีจำนวนนิวตรอนแตกต่างกัน): 24 ซึ่งครึ่งชีวิตมีจำนวนมวลตั้งแต่ 86 ถึง 110
- ไอโซโทปที่พบบ่อยที่สุด: Mo-98 (ร้อยละ 24.1) Mo-96 (16.7 เปอร์เซ็นต์); Mo-95 (ร้อยละ 15.9); Mo-92 (14.8 เปอร์เซ็นต์); Mo-97 (9.6 เปอร์เซ็นต์); Mo-100 (9.6 เปอร์เซ็นต์); Mo-94 (9.2 เปอร์เซ็นต์)
การค้นพบ
แร่โมลิบดีนัมสีดำนุ่ม (โมลิบดีนัมซัลไฟด์) มักถูกเข้าใจผิดว่าเป็นกราไฟท์หรือแร่ตะกั่วจนกระทั่งปี 1778 เมื่อการวิเคราะห์โดยนักเคมีชาวเยอรมัน Carl Scheele เปิดเผยว่ามันไม่ใช่หนึ่งในสารเหล่านี้และในความเป็นจริงเป็นองค์ประกอบใหม่ทั้งหมด แต่เนื่องจาก Scheele ไม่มีเตาเผาที่เหมาะสมในการลดปริมาณของแข็งสีขาวให้เป็นโลหะมันจะยังคงมีอีกไม่กี่ปีก่อนที่จะมีการระบุองค์ประกอบจริงตามที่ Chemicool ระบุ ในความเป็นจริง Scheele ภายหลังกลายเป็นที่รู้จักในฐานะ "โชคยาก Scheele" เพราะเขาได้ค้นพบสารเคมีจำนวนมาก - รวมถึงออกซิเจน - แต่เครดิตให้คนอื่นเสมอ
ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้านักวิทยาศาสตร์ยังคงสันนิษฐานว่าโมลิบดีนัมมีองค์ประกอบใหม่ แต่ก็ยังคงพิสูจน์ได้ยากมากเนื่องจากไม่มีใครสามารถลดมันลงไปในโลหะได้ นักวิจัยบางคนเปลี่ยนไปเป็นออกไซด์อย่างไรก็ตามเมื่อเติมลงไปในน้ำกลายเป็นกรด molybdic แต่โลหะก็ยังคงเข้าใจยาก
ในที่สุดนักเคมีชาวสวีเดน Peter Jacob Hjelm กรด molybdic บดด้วยคาร์บอนในน้ำมันลินสีด วางอนุญาตสำหรับการสัมผัสใกล้ชิดระหว่างคาร์บอนและโมลิบดีนัม Hjelm จึงอุ่นส่วนผสมในเบ้าหลอมปิดเพื่อผลิตโลหะซึ่งเขาได้ชื่อว่าโมลิบดีนัมหลังจากคำภาษากรีก "molybdos" หมายถึงตะกั่ว องค์ประกอบใหม่ถูกประกาศในฤดูใบไม้ร่วงปี 1781 ตามราชสมาคมเคมี
การใช้ประโยชน์
โมลิบดีนัมเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตโลหะผสมซึ่งจะถูกเพิ่มเพื่อเพิ่มความแข็ง, ความแข็งแรง, การนำไฟฟ้าและความต้านทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อน
โมลิบดีนัมในปริมาณน้อยสามารถพบได้ในผลิตภัณฑ์หลากหลายประเภทเช่นขีปนาวุธชิ้นส่วนเครื่องยนต์การฝึกซ้อมใบเลื่อยเส้นใยเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าสารหล่อลื่นน้ำมันหมึกสำหรับแผงวงจรและสารเคลือบป้องกันในหม้อไอน้ำ มันยังใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม โมลิบดีนัมผลิตและขายเป็นผงสีเทาและผลิตภัณฑ์จำนวนมากเกิดขึ้นจากการบีบอัดผงภายใต้ความดันสูงมากตามที่ราชสมาคมเคมีระบุ
เนื่องจากจุดหลอมเหลวสูงโมลิบดีนัมทำงานได้ดีอย่างเหลือเชื่อภายใต้อุณหภูมิที่สูงมาก มีประโยชน์อย่างยิ่งในผลิตภัณฑ์ที่ต้องคงการหล่อลื่นภายใต้อุณหภูมิที่สูงมากเหล่านี้ ดังนั้นในกรณีที่น้ำมันหล่อลื่นและน้ำมันอาจสลายตัวหรือติดไฟน้ำมันหล่อลื่นที่มีโมลิบดีนัมซัลไฟด์สามารถจัดการกับความร้อนและยังคงมีสิ่งเคลื่อนไหว
ใครจะรู้
- โมลิบดีนัมเป็นองค์ประกอบที่พบมากที่สุดลำดับที่ 54 ในเปลือกโลก
- โมลิบดีนัมอะตอมมีน้ำหนักอะตอมและความหนาแน่นครึ่งหนึ่งเท่ากับทังสเตน เนื่องจากโมลิบดีนัมนี้มักจะแทนที่ทังสเตนในโลหะผสมเหล็กซึ่งให้ผลทางโลหะเดียวกันกับโลหะเพียงครึ่งเดียวตามสารานุกรมบริแทนนิกา
- "Big Bertha" ปืน 43 ตันเยอรมันที่ใช้ในสงครามโลกครั้งที่สองบรรจุโมลิบดีนัมแทนที่จะเป็นเหล็กซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของเหล็กเนื่องจากจุดหลอมเหลวที่สูงกว่ามาก
- Molybdenite หรือ molybdena เป็นแร่ดำนุ่มที่ใช้ทำดินสอ แร่นั้นคิดว่ามีสารตะกั่วและมักจะสับสนกับกราไฟท์
- โมลิบดีนัมใช้ในโลหะผสมนิกเกิลบางชนิดเช่น Hastelloys - โลหะผสมที่จดสิทธิบัตรซึ่งทนต่อความร้อนและการกัดกร่อนและสารละลายเคมี
ธาตุอาหาร
โมลิบดีนัมเป็นแร่ธาตุที่จำเป็นต่อชีวิต แต่มีพิษมากเกินไป
โมลิบดีนัมมีอยู่ในเอนไซม์หลายสิบชนิด หนึ่งในเอนไซม์สำคัญเหล่านี้คือไนโตรเจนเนสซึ่งช่วยให้ไนโตรเจนในบรรยากาศถูกนำไปแปรรูปเป็นสารประกอบที่ทำให้แบคทีเรียพืชสัตว์และมนุษย์สามารถสังเคราะห์และใช้โปรตีนได้
ในมนุษย์หน้าที่หลักของโมลิบดีนัมคือทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับเอนไซม์และช่วยสลายกรดอะมิโนในร่างกายตาม Drweil.com ในพืชโมลิบดีนัมเป็นองค์ประกอบสำคัญที่จำเป็นสำหรับการตรึงไนโตรเจนและกระบวนการเผาผลาญอาหารอื่น ๆ
โมลิบดีนัมมีคุณภาพที่เป็นเอกลักษณ์ของการละลายน้อยลงในดินที่เป็นกรดและละลายได้ดีขึ้นในดินที่เป็นด่าง (โดยทั่วไปจะตรงกันข้ามกับแร่ธาตุอื่น ๆ ) ดังนั้นความพร้อมใช้ของโมลิบดีนัมของพืชจึงค่อนข้างอ่อนไหวต่อค่าความเป็นกรดด่างและสภาพการระบายน้ำ ตัวอย่างเช่นในดินที่เป็นด่างนั้นพืชบางชนิดสามารถมีโมลิบดีนัมได้สูงถึง 500 ppm ตาม Lenntech ในทางตรงกันข้ามดินแดนอื่นเป็นหมันเนื่องจากขาดโมลิบดีนัมในดิน
จำเป็นสำหรับวิวัฒนาการ
การใช้โมลิบดีนัมที่น่าสนใจอีกอย่างก็คือบทบาทในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ โมลิบดีนัมมีอยู่มากมายในมหาสมุทรในทุกวันนี้ แต่ก็น้อยกว่าในอดีต สิ่งนี้ทำให้มันทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ที่ยอดเยี่ยมของเคมีในมหาสมุทรโบราณ ยกตัวอย่างเช่นนักวิทยาศาสตร์ในสาขาชีววิทยาชีวภาพศึกษาปริมาณโมลิบดีนัมในหินโบราณเพื่อช่วยประมาณปริมาณออกซิเจนที่อาจมีอยู่ในมหาสมุทรและ / หรือบรรยากาศในช่วงระยะเวลาหนึ่ง
เมื่อหลายปีก่อนนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียริเวอร์ไซด์สงสัยว่าการขาดออกซิเจนและโมลิบดีนัมอาจมีส่วนทำให้เกิดความล่าช้าในการวิวัฒนาการ พวกเขารู้ว่าเมื่อประมาณ 2.4 พันล้านปีก่อนมีการเพิ่มขึ้นของออกซิเจนบนพื้นผิวโลกและออกซิเจนนั้นสามารถไปถึงพื้นผิวมหาสมุทรเพื่อรองรับจุลินทรีย์ อย่างไรก็ตามความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตยังคงต่ำมาก ในความเป็นจริงสัตว์ไม่ปรากฏจนกระทั่งเกือบ 2 พันล้านปีต่อมา - หรือประมาณ 600 ล้านปีก่อน - ตามการแถลงข่าวการศึกษาใน Science Daily
เมื่อปราศจากโมลิบดีนัมแบคทีเรียไม่สามารถแปลงไนโตรเจนให้อยู่ในรูปแบบที่มีประโยชน์สำหรับสิ่งมีชีวิต และถ้าหากแบคทีเรียไม่สามารถเปลี่ยนไนโตรเจนได้อย่างรวดเร็วพอยูคาริโอตก็ไม่สามารถเจริญเติบโตได้เพราะรูปแบบเซลล์เดียวเหล่านี้ไม่สามารถเปลี่ยนไนโตรเจนได้ด้วยตนเองตามรายงานของ Science Daily
สำหรับการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature นักวิจัยวัดระดับโมลิบดีนัมในหินดินดานชนิดหนึ่งของหินตะกอนที่อุดมไปด้วยสารอินทรีย์และมักพบในมหาสมุทร สิ่งนี้ช่วยให้พวกเขาประมาณว่าโมลิบดีนัมอาจถูกละลายในน้ำทะเลที่มีตะกอนเกิดขึ้น
อันที่จริงนักวิจัยพบหลักฐานที่ชัดเจนว่ามหาสมุทรในเวลานี้ขาดโมลิบดีนัมที่สำคัญ สิ่งนี้จะมีผลกระทบด้านลบต่อวิวัฒนาการของยูคาริโอตต้นซึ่งนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าก่อให้เกิดสัตว์ทุกชนิด (รวมถึงมนุษย์) พืชเชื้อราและสัตว์ที่มีเซลล์เดียวเช่นผู้ประท้วง
