Molibden

Molibden (MO) je prehodna kovina, ki pripada skupini 6, obdobje 5 periodične tabele

Kaj je molibden?

On molibden (MO) je prehodna kovina, ki pripada skupini 6, obdobje 5 periodične tabele. Ima elektronsko konfiguracijo (KR) 4D⁵5s¹; Atomska številka 42 in povprečna atomska masa 95,94 g/mol. Predstavlja 7 stabilnih izotopov: ⁹²Mo, ⁹⁴Mo, ⁹⁵Mo, ⁹⁶Mo, ⁹⁷Mo, ⁹⁸Mo in ¹⁰⁰MO; biti izotop ⁹⁸Mo tisti, ki je v največjem deležu.

To je bela bela kovina s kromiranimi kemičnimi lastnostmi. Pravzaprav sta oba kovinska elementa iste skupine, ki krom postavljata nad molibdena; to pomeni, da je molibden težji in ima višjo raven energije.

Molibden ni prost narave, vendar je del mineralov, najpogostejši molibdenit (MOS₂). Poleg tega je povezan z drugimi žveplovimi minerali, od katerih je pridobljen tudi baker. 

Njegova uporaba se je med prvo svetovno vojno povečala, saj je nadomestila volfram, kar je bilo malo zaradi množičnega izkoriščanja.

Značilnosti molibdena

Za molibden je značilna velika vzdržljivost, korozijska odpornost, visoka tališče, visoka pokrajšalnost in odpornost na visoke temperature. Šteje se za ognjevzdržno kovino za fuzijsko točko, ki je višja od platine (1.772 ° C).

Prav tako ima nabor dodatnih lastnosti: energija vezi njegovih atomov je visok, nizki parni tlak, nizki koeficient toplotne ekspanzije, visoka raven toplotne prevodnosti in nizka električna upornost.

Vse te lastnosti in značilnosti so Molybdenu omogočile številne uporabe in aplikacije, nastajanje zlitin z jeklom.

Po drugi strani pa je bistvena sled za življenje. V bakterijah in rastlinah je molibden kofaktor, ki je prisoten v številnih encimih, ki sodelujejo pri fiksaciji in uporabi dušika.

Molibden je kofaktor za aktivnost encimov oksitransferaze, ki prenašajo kisikove atome vode, medtem ko prenašajo dva elektrona. Med temi encimi je ksantinska oksidaza primatov, katerih funkcija je oksidacija ksantina na sečno kislino.

Dobimo ga lahko iz več živil, vključno s cvetačo, špinačo, česnom, polnozrnatimi, sarracensko pšenico, pšeničnimi kalčki, lečo, sončničnim semenom in mlekom.

Odkritje molibdena

Molibden ni osamljen, zato je bil v mnogih svojih kompleksih v starih časih zmeden s svincem ali ogljikom.

Leta 1778 je Carl Wilhelm, švedski kemični in farmacevtski, uspel prepoznati molibden kot drugačen element. Wilhelm je zdravil molibdenita (MOS₂) Z dušikovo kislino pridobivanje kisline, v kateri je identificiral molibden.

Kasneje je leta 1782 Peter Jacob Hjelm z uporabo kisline Wilhelm in z zmanjšanjem ogljika uspel izolirati nečisti molibden.

Struktura molibdena

Njeni kovinski atomi sprejemajo kubični kristalni sistem telesa (BCC) v atmosferski tlak. Pri večjih pritiskih so atomi molibdena stisnjeni, da povzročajo najgostejše strukture, na primer kubično osredotočene na obraze (FCC) in šesterokotni (HCP).

Vam lahko služi: barijev karbonat (BACO3)

Njegova kovinska povezava je močna in sovpada z dejstvom, da je ena od trdnih snovi z najvišjo tališče (2.623 ° C). Ta strukturna trdnost je posledica dejstva, da je molibden bogat z elektroni, njeno bistveno gosto kristalno strukturo in je težji od kroma. Ti trije dejavniki vam omogočajo, da okrepite zlitine, katerih del je.

Po drugi strani pa je pomembnejša od strukture kovinskega molibdena, je to v njegovih spojinah. Za molibden je značilna njegova sposobnost tvorjenja diuklearnih spojin (MO-MO) ali polinuklearne (Mo-Mo-Mo- ···).

Lahko ga uskladi tudi z drugimi molekulami, da tvori spojine z MOX formulami₄ do moxa₈. Znotraj teh spojin je prisotnost kisikovih mostov (mo-o-mo) ali žvepla (mo-mo) pogosta.

Lastnosti molibdena

Vidik

Srebrno belo trdno.

Tališče

2.623 ° C (2.896 K).

Vrelišče

4.639 ° C (4.912 K).

Fuzijska entalpija

32 kJ/mol.

Entalpija izhlapevanja

598 kJ/mol.

Parni tlak

3.47 Pa A 3.000 K.

Trdota na lestvici MOHS

5.5

Topnost vode

Molibdenske spojine so v vodi malo topne. Vendar pa moo molybdate ion₄^-2 Je topna.

Korozija

Je odporna proti koroziji in je kovin, ki se najbolje upirajo delu klorovodikove kisline.

Oksidacija

Ne oksidirajte pri sobni temperaturi. Za oksidacijo hitro zahtevajo temperature, večje od 600 ° C.

Valencias

Elektronska konfiguracija molibdena je [KR] 4D⁵5s¹, Tako ima šest elektronov Valencije. Odvisno od tega, kateri atom je povezan, lahko kovina izgubi vse svoje elektrone in ima valenco +6 (vi). Na primer, če tvori povezave do atoma elektronegativnega fluora (MOF₆).

Vendar lahko izgubite 1 do 5 elektronov. Tako njene valence pokrivajo interval +1 (i) do +5 (v). Ko izgubi samo en elektron, zapusti 5S orbital, njegova konfiguracija pa ostane [KR] 4D⁵. Pet elektronov 4D orbitala zahteva zelo kisla sredstva in vrste, ki so zelo povezane z elektroni, da zapustijo atom MO.

Od vaših šestih valen, ki so najpogostejše? +4 (iv) in +6 (vi). MO (iv) ima [KR] 4D konfiguracijo², Medtem ko MO (VI), [KR].

Za mo⁴⁺ Ni jasno, zakaj je bolj stabilen kot na primer MO³⁺ (kot pri CR³⁺). Toda za mo⁶⁺ Tega šest elektronov je mogoče izgubiti, ker postane izolektronski za plemenit plin Kripton.

Molibdenski kloridi

Spodaj je niz molibdenskih kloridov z različnimi valenci ali oksidacijskimi stanji, od (ii) do (vi):

-Molibdenski diklorid (MOCL₂). Rumena.

-Molibdenski triklorid (MOCL₃). Temno rdeča trdna.

-Molibden tetraklorid (MOCL₄). Črna barva trdna.

-Molibdenski pentaklorid (MOCL₅). Temno zelena trdna.

-Molibdenski heksaklorid (MOCL₆). Rjava barva.

Funkcije v organizmu

Molibden je bistvena sled za življenje, saj je v številnih encimih prisoten kot kofaktor. Oxotransferaze uporabljajo molibden kot kofaktor za izpolnitev svoje funkcije prenosa kisika z vodo z nekaj elektroni.

Vam lahko služi: Isopentano: struktura, lastnosti, uporabe, pridobivanje

Med oksotransferazami so:

• Oksidaza ksantina.
• Oksidazni aldehid, ki oksidira aldehide.
• Amini in sulfidi v jetrih.
• Oksidazni sulfit, ki oksidira sulfit v jetrih.
• Nitrat reduktaza.
• Nitrit reduktaze, ki je prisoten v rastlinah.

Encim Xantina

Oksidazni ksantinski encim katalizira končni korak v katabolizmu purinov v primate: pretvorba ksantina v sečno kislino, spojino, ki se nato izloči.

Oksidaza Xanthina ima FAD kot koencim. Poleg tega v katalitičnem delovanju posredujejo železov non hemo in molibden. Delovanje encima je mogoče opisati z naslednjo kemijsko enačbo:

Xanthina + h₂Ali + o₂  => Sečna kislina + h₂Tudi₂

Molibden se vmeša kot molibdopterinski kofaktor (MO-CO). Ksantin oksidaze najdemo predvsem v jetrih in v tankem črevesju, vendar je uporaba imunoloških tehnik omogočila njegovo lokacijo v mlečnih žlezah, v skeletnih mišicah in v ledvicah.

Encim oksidaze ksantin zavira zdravilo alopurinola, ki se uporablja pri zdravljenju protina. Leta 2008 se je zdravilo Febuxostat začelo z boljšo uspešnostjo pri zdravljenju bolezni.

Encim aldehid oksidaza

Encim oksidaze aldehida se nahaja v celični citoplazmi, tako v rastlinskem kraljestvu kot v živalskem kraljestvu. Encim katalizira oksidacijo aldehida v karboksilni kislini.

Tudi katalizira oksidacijo citokrom p₄₅₀ in vmesnih produktov monoaminskega encima oksidaze (MAO).

Zaradi široke specifičnosti lahko encim aldehid oksidaza oksidira številna zdravila, saj svojo funkcijo opravlja predvsem v jetrih. Dejanje encima na aldehidu se lahko shematizira na naslednji način:

Aldehid + h₂Ali + o₂ => Karboksilna kislina + h₂Tudi₂

Oksidazni sulfitni encim

Oksidazni sulfitni encim posega v pretvorbo sulfatnega sulfata. To je končni korak razgradnje spojin, ki vsebujejo žveplo. Reakcija, ki jo katalizira encim, se pojavi v skladu z naslednjo shemo:

SW₃^-2 + H₂O + 2 (citokrom c) oksidirano => Torej₄^-2 + 2 (citokrom c) zmanjšana + 2 h⁺

Pomanjkanje encima zaradi genetske mutacije pri ljudeh lahko privede do prezgodnje smrti.

Sulfit je nevrotoksična spojina, zato lahko nizka aktivnost encima oksidaznega sulfita povzroči duševne bolezni, duševno zaostalost, duševno razgradnjo in končno smrt.

V presnovi železa in kot sestavni del zob

Molibden se vmeša v presnovo železa, kar olajša njegovo črevesno absorpcijo in tvorbo eritrocitov. Poleg tega je del sklenine zob in skupaj s fluoridom pomaga pri preprečevanju kariesa.

Pomanjkanje

Pomanjkanje vnosa molibdena je povezano z večjo pojavnostjo raka požiralnika v regijah Kitajske in Irana v primerjavi z regijami ZDA z visoko stopnjo molibdena.

Vam lahko služi: ravnovesje med tekočino in hlapom

Aplikacije za molibdene

Katalizator

Je katalizator za olje, petrokemikalije in tekočine, pridobljene iz premoga. Kompleks katalizatorja vključuje MOS₂ nastavite na glinico, aktivira pa kobalt in nikelj.

Molybdate tvori kompleks z bizmutom za selektivno oksidacijo propenoja, amonija in zraka. Tako tvorijo akrilonitril, acetonitril in druge kemikalije, ki so surovine za plastično in vlaknasto industrijo.

Podobno železov molibdat katalizira selektivno oksidacijo metanola v formaldehid.

Pigmenti

Molibden se vmeša v nastajanje pigmenta. Na primer, molibdensko oranžno tvori so-precipitacijo svinčevega kromata, svinčevega molibdata in svinčevega sulfata.

To je lahek in stabilen pigment pri različnih temperaturah, ki predstavlja svetlo rdečo, oranžno ali rdeče-rumeno. Uporablja se pri pripravi slik in plastike, pa tudi v gumijastih in keramičnih izdelkih.

Molybdate

Molybdate je zaviralec korozije. Natrijev molibdat je bil uporabljen pri zamenjavi kromata za zaviranje korozije kaljenih jekel na širok razpon pH.

Uporabljajo se vodni hladilniki, klimatske naprave in ogrevalni sistemi. Molyibdates se uporabljajo tudi za zaviranje korozije v hidravličnih sistemih in avtomobilskem inženiringu. Tudi pigmenti, ki zavirajo korozijo, se uporabljajo v barvah.

Molibdate je zaradi svojih lastnosti visoke menjave pod koeficientom toplotne ekspanzije in visoke toplotne prevodnosti namenjen izdelavi trakov in niti, ki jih uporablja razsvetljava industrija.

Uporablja se v matični plošči polprevodnikov; v električni elektroniki; Elektrode za stekleno fuzijo; Kamere visoke temperature in katodne pečice za prekrivanje sončnih celic in ravnih zaslonov.

Poleg tega se Molybdate pri proizvodnji krosolov uporablja za vse običajne procese na področju obdelave safirjev.

Jeklene zlitine

Molibden se uporablja v zlitinah z jeklom, ki podpirajo visoke temperature in tlake. Te zlitine se uporabljajo v gradbeništvu in v proizvodnji letal in avtomobilov.

Molybdate, tudi pri koncentracijah, do 2%, daje svoji zlitini z jeklo visoko korozijsko odpornost.

Druge uporabe

Molybdate se uporablja v vesoljski industriji; pri izdelavi LCD zaslonov; pri obdelavi vode in celo pri uporabi laserskega žarka.

Molybdate disulfid je sam po sebi dober mazivo in zagotavlja toleranco do skrajnih pritisk pri interakciji maziva s kovinami.

Maziva tvorijo kristalno plast na površini kovin. Zahvaljujoč temu je kovinsko trenje zmanjšano, tudi pri visokih temperaturah.

Reference

1. Wikipedia (2018). Molibden. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
2. R. Ladja (2016). Molibden. Okrevano od: hiperfizika.PHY-ASST.GSU.Edu
3. Mednarodno združenje molibdena (IMOA). (2018). Molibden. Vzet od: imoa.Informacije
4. F Jona in P M Marcus (2005). Kristalna struktura in stabilnost molibdena ob ultrahiškem tlaku. J. Phys.: Kondeni. Zadeva 17 1049.
5. Planiese (s.F.). Molibden. Obnovi se od: Plansee.com
6. Lentech (2018). Molybden - Mo. Okrevano od: Lentech.com