Molybd??ne
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| Molybd??ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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42 Mo | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Apparence | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
gris m??tallique  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propri??t??s g??n??rales | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nom, symbole, nombre | molybd??ne, Mo, 42 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Prononciation | / ˌ m ɒ l ɪ b r?? Je n əm / MOL -ib- DEE -nəm ou / m ə l ɪ b r?? ɨ n əm / mə- LIB di-nəm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cat??gorie Metallic | m??tal de transition | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Groupe, p??riode, bloc | 6, 5, r?? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Poids atomique standard | 95,96 (2) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuration ??lectronique | [ Kr ] 5s 1 4d 5 2, 8, 18, 13, 1  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Histoire | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| D??couverte | Carl Wilhelm Scheele (1778) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Premier isolement | Peter Jacob Hjelm (1781) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propri??t??s physiques | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phase | solide | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densit?? (?? proximit?? rt) | 10,28 g ?? cm -3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Liquid densit?? au mp | 9,33 g ?? cm -3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Point de fusion | 2896 K , 2623 ?? C, 4753 ?? F | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Point d'??bullition | 4912 K, 4639 ?? C, 8382 ?? F | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| La chaleur de fusion | 37,48 kJ ?? mol -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chaleur de vaporisation | 598 kJ ?? mol -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Capacit?? thermique molaire | 24,06 J ?? mol -1 .K -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| La pression de vapeur | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Propri??t??s atomiques | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ??tats d'oxydation | 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2 (Fortement acide oxyde) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ??lectron??gativit?? | 2,16 (??chelle de Pauling) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ??nergies d'ionisation | 1e: 684,3 kJ ?? mol -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2??me: 1560 kJ ?? mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3??me: 2618 kJ ?? mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rayon atomique | 139 h | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rayon covalente | 154 ?? 17 heures | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Miscellan??es | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Crystal structure | cubique centr??  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ordre magn??tique | paramagn??tique | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| R??sistivit?? ??lectrique | (20 ?? C) 53,4 nΩ ?? m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductivit?? thermique | 138 W ?? m -1 ?? K -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Diffusivit?? thermique | (300 K) 54,3 mm?? / s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dilatation thermique | (25 ?? C) de 4,8 um ?? m -1 ?? K -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vitesse du son (tige mince) | ( rt) 5,400 m ?? s -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Le module d'Young | 329 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Module de cisaillement | 126 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Module Bulk | 230 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Coefficient de Poisson | 0,31 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Duret?? Mohs | 5.5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Duret?? Vickers | 1530 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Duret?? Brinell | 1500 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Num??ro de registre CAS | 7439-98-7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| La plupart des isotopes stables | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Article d??taill??: Isotopes de molybd??ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Le molybd??ne est un Groupe 6 ??l??ment chimique avec le symbole lu et le num??ro atomique 42. Le nom est du n??o-latine Molybdaenum, du grec ancien molybdos Μόλυβδος, signifiant plomb, depuis ses minerais ont ??t?? confondus avec les minerais de plomb. min??raux de molybd??ne ont ??t?? connus dans la pr??histoire, mais l'??l??ment a ??t?? d??couvert (dans le sens de la diff??renciation comme une nouvelle entit?? ?? partir des sels min??raux d'autres m??taux) en 1778 par Carl Wilhelm Scheele. Le m??tal a ??t?? isol?? pour la premi??re en 1781 par Peter Jacob Hjelm.
Le molybd??ne ne se produit pas naturellement en tant que m??tal libre sur Terre, mais plut??t dans divers ??tats d'oxydation dans les min??raux. L'??l??ment libre, qui est un argent m??tallique avec une fonte grise, a le sixi??me rang point de fusion de tout ??l??ment. Il forme facilement dur, stable carbures dans les alliages, et pour cette raison plus de la production mondiale de l'??l??ment (environ 80%) est en prise de nombreux types d' acier , y compris les alliages alliages ?? haute r??sistance et superalliages.
La plupart des compos??s de molybd??ne ont une faible solubilit?? dans l'eau, mais la molybdate MoO 4 2- d'ions est soluble et formes quand les min??raux contenant du molybd??ne sont en contact avec l'oxyg??ne et l'eau. Industriellement, molybd??ne compos??s (environ 14% de la production mondiale de l'??l??ment) sont utilis??s dans applications ?? haute pression et ?? haute temp??rature, comme des pigments et des catalyseurs .
Enzymes contenant du molybd??ne sont de loin les catalyseurs les plus couramment utilis??es par certaines bact??ries pour briser la liaison chimique dans mol??culaire atmosph??rique azote , permettant biologique fixation de l'azote . Au moins 50 enzymes contenant du molybd??ne sont maintenant connus dans les bact??ries et les animaux, bien que seulement les enzymes bact??riennes et de cyanobact??ries sont impliqu??s dans la fixation de l'azote, et ceux-ci nitrog??nases contiennent du molybd??ne sous une forme diff??rente du reste. En raison de la diversit?? des fonctions des divers autres types d'enzymes de molybd??ne, de molybd??ne est un ??l??ment n??cessaire ?? la vie dans tous les organismes sup??rieurs ( eucaryotes ), mais pas dans toutes les bact??ries.
Caract??ristiques
Propri??t??s physiques
Dans sa forme pure, le molybd??ne est un m??tal gris argent?? avec une duret?? Mohs de 5,5. Il a un point de fusion de 2623 ?? C (4753 ?? F); des ??l??ments d'origine naturelle, seule tantale , l'osmium , le rh??nium , le tungst??ne et le carbone ont des points de fusion plus ??lev??s. Faible oxydation du molybd??ne commence ?? 300 ?? C. Il poss??de l'un des coefficients les plus bas de dilatation thermique parmi les m??taux utilis??s dans le commerce. Le r??sistance ?? la traction de fils en molybd??ne augmente d'environ 3 fois, d'environ 10 ?? 30 GPa, lorsque leur diam??tre diminue ?? partir de ~ 50 ?? 100 nm ?? 10 nm.
Isotopes
Il ya 35 connus isotopes de molybd??ne, allant dans masse atomique de 83 ?? 117, ainsi que quatre m??tastable isom??res nucl??aires. Sept isotopes sont pr??sents naturellement, avec des masses atomiques de 92, 94, 95, 96, 97, 98 et 100. Parmi ces isotopes naturels, seuls molybd??ne-100 est instable.
Molybd??ne-98 est le plus isotopes abondante, comprenant 24,14% de l'ensemble de molybd??ne. Le molybd??ne-100 a une demi-vie d'environ 10 19 et y subit la double d??sint??gration b??ta en ruth??nium -100. isotopes avec des nombres de masse de 111 ?? 117 de molybd??ne tous ont des demi-vies d'environ 150 ns. Tous les isotopes instables de la d??cadence de molybd??ne dans isotopes de niobium , le techn??tium et le ruth??nium .
Comme il est ??galement indiqu?? ci-dessous, l'application la plus commune de molybd??ne isotopique implique molybd??ne-99, qui est un produit de fission. Ce est un radio-isotope parent de la fille de courte dur??e radio-isotope ??metteur gamma techn??tium-99m, un isom??re nucl??aire utilis??s dans diverses applications d'imagerie en m??decine. En 2008, l'Universit?? de technologie de Delft a d??pos?? un brevet sur la production de molybd??ne-99 ?? base de molybd??ne-98.
Les compos??s et la chimie
| Oxydation ??tat | Exemple |
|---|---|
| -2 | Na 2 [2 Mo (CO) 10] |
| 0 | Mo (CO) 6 |
| 1 | Na [C 6 H 6 Mo] |
| 2 | MoCl 2 |
| 3 | Na 3 [Mo (CN)] 6 |
| 4 | MoS2 |
| 5 | MoCl 5 |
| 6 | MoF 6 |
Le molybd??ne est un m??tal de transition avec un ??lectron??gativit?? de 2,16 sur l'??chelle Pauling et un poids atomique niveau de 95,96 g / mol. Il ne r??agit pas visiblement avec l'oxyg??ne ou l'eau ?? la temp??rature ambiante, et l'oxydation se produit en vrac ?? des temp??ratures sup??rieures ?? 600 ?? C, r??sultant en trioxyde de molybd??ne:
- 2 Mo + 3 O 2 → 2 MoO 3
Le trioxyde est volatil et se sublime ?? des temp??ratures ??lev??es. Ceci emp??che la formation d'une couche d'oxyde protectrice continue, ce qui emp??cherait la majeure partie de l'oxydation du m??tal. Le molybd??ne a plusieurs ??tats d'oxydation , le plus stable ??tant 4 et 6 (en gras dans le tableau). La chimie et les compos??s pr??sentent une similitude plus ?? celles de tungst??ne ?? celle de chrome. Un exemple est l'instabilit?? de molybd??ne (III) et de tungst??ne compos??s (III) par rapport ?? la stabilit?? du chrome (III) des compos??s. L'??tat d'oxydation le plus ??lev?? est commun dans le molybd??ne (VI) oxyde (MoO 3), tandis que le compos?? du soufre est normale disulfure de molybd??ne MoS2.
Le molybd??ne (VI) oxyde solide est soluble dans l'eau alcaline, formant molybdates (MoO 4 2-). Molybdates sont des oxydants faibles que chromates, mais ils montrent une tendance similaire pour former un complexe oxanions par condensation ?? basse des valeurs de pH, tels que [Mo 7 O 24] 6 et [Mo 8 O 26] 4-. Polymolybdates peuvent incorporer d'autres ions dans leur structure, formant polyoxom??talates. Les bleu fonc?? phosphore -contenant h??t??ropolymolybdate P [Mo 12 O 40] 3- est utilis?? pour la d??tection spectroscopique de phosphore. La large gamme de ??tats d'oxydation de molybd??ne se refl??te dans divers chlorures de molybd??ne:
- Molybd??ne (II) chlorure MoCl 2 (solide jaune)
- Molybd??ne (III) chlorure MoCl 3 (solide rouge fonc??)
- Molybd??ne (IV) de chlorure MoCl 4 (noir solide)
- Molybd??ne (V) de chlorure MoCl (solide vert fonc??) 5
- Molybd??ne (VI) du chlorure MoCl 6 (solide brun)
La structure de la MoCl 2 est compos?? de 6 Mo Cl 8 4+ clusters avec quatre ions chlorure pour compenser la charge.
Comme le chrome et d'autres m??taux de transition, le molybd??ne est capable de former quadruples liaisons, tels que Mo ?? 2 (CH 3 COO) 4. Ce compos?? peut ??tre transform?? en 2 Cl 8 Mo ?? 4, qui a aussi une liaison quadruple.
L'??tat d'oxydation 0 est possible avec du monoxyde de carbone en tant que ligand, par exemple dans molybd??nehexacarbonyle, Mo (CO) 6.
Histoire
Molybd??nite le principal minerai de molybd??ne qui est maintenant extrait-??t?? pr??c??demment connu sous le molybd??ne. Le molybd??ne a ??t?? confondue avec et souvent utilis?? comme se il se agissait graphite. Comme graphite, molybd??nite peut ??tre utilis?? pour noircir une surface ou en tant que lubrifiant solide. M??me lorsque molybd??ne se distingue de graphite, il ??tait encore confondu avec la common plomb minerai PBS (maintenant appel?? gal??ne); le nom vient du grec ancien molybdos Μόλυβδος, signifiant plomb. (Le mot grec lui-m??me a ??t?? propos?? comme un emprunt au Anatolie Luvian et Lydian langues).
Bien alliage d??lib??r??e apparente de molybd??ne d'acier en un sabre japonais du 14??me si??cle (MFD. Ca. 1330) a ??t?? rapport??, que l'art n'a jamais ??t?? largement utilis??e et a ensuite ??t?? perdu. Dans l'Ouest en 1754, Bengt Andersson Qvist examin?? molybd??nite et d??termin?? qu'il ne contient pas de plomb, et ne ??tait donc pas la m??me que la gal??ne.
En 1778 su??doise chimiste Carl Wilhelm Scheele a d??clar?? fermement que molybd??ne ??tait (en fait) pas la gal??ne, ni graphite. Au lieu de cela, va plus loin et Scheele correctement propos?? que le molybd??ne est un minerai d'un nouvel ??l??ment distinct, nomm?? pour le molybd??ne min??ral dans laquelle il r??side, et ?? partir duquel il peut ??tre isol??. Peter Jacob Hjelm isol?? avec succ??s ?? l'aide de molybd??ne carbone et huile de lin en 1781.
Depuis environ un si??cle apr??s son isolement, le molybd??ne ne avait pas usage industriel, en raison de sa relative raret??, de la difficult?? ?? extraire le m??tal pur, et l'immaturit?? des techniques m??tallurgiques appropri??s. D??but des alliages d'acier de molybd??ne ont montr?? de grandes promesses dans leur duret?? accrue, mais les efforts pour les fabriquer ?? grande ??chelle ont ??t?? entrav??es par des r??sultats incoh??rents et une tendance ?? la fragilit?? et la recristallisation. En 1906, William D. Coolidge a d??pos?? un brevet pour le rendu de molybd??ne ductile, ce qui conduit ?? son utilisation comme un ??l??ment de chauffage pour fours ?? haute temp??rature et en tant que support pour des ampoules ?? filament de tungst??ne; formation d'oxyde et de la d??gradation exigent que le molybd??ne ou ??tre physiquement scell??e lieu dans un gaz inerte. En 1913, Frank E. Elmore a d??velopp?? une proc??d?? de flottation pour r??cup??rer molybd??nite ?? partir de minerais; flottation reste du processus d'isolement primaire
Pendant la premi??re guerre mondiale , la demande pour le molybd??ne enrichi; il a ??t?? utilis?? ?? la fois dans et un blindage en tant que substitut pour le tungst??ne dans aciers rapides. Certains chars britanniques ont ??t?? prot??g??s par 75 mm (3 po) t??le d'acier de mangan??se, mais cela se est av??r?? inefficace. Les plaques d'acier au mangan??se ont ??t?? remplac??s par 25 mm (1 in) de placage de molybd??ne-acier permettant une vitesse plus ??lev??e, une plus grande maniabilit?? et une meilleure protection. Les Allemands ont aussi utilis?? le molybd??ne dop?? acier pour l'artillerie lourde. Ce ??tait parce que l'acier traditionnel fondu ?? la chaleur produite par la poudre assez de lancer une une coquille de tonnes. Apr??s la guerre, la demande a chut?? jusqu'?? progr??s m??tallurgiques ont permis un large d??veloppement d'applications en temps de paix. Dans la Seconde Guerre mondiale , le molybd??ne revit importance strat??gique comme un substitut pour le tungst??ne dans les alliages d'acier.
Occurrence
Le molybd??ne est l'??l??ment 54e plus abondant dans la cro??te terrestre et l'??l??ment le plus abondant 25 dans les oc??ans, avec une moyenne de 10 parties par milliard; ce est l'??l??ment le plus abondant dans l'Univers 42e. Le Russe Luna 24 mission d??couvert un grain de molybd??ne-palier (1 ?? 0,6 um) dans un fragment de prise de pyrox??ne Mer des Crises sur la Lune . La raret?? relative de molybd??ne dans la cro??te terrestre est compens??e par sa concentration dans un certain nombre de minerais insolubles dans l'eau, souvent combin??s avec du soufre, de la m??me fa??on que le cuivre, avec lequel il est souvent constat??. Bien que le molybd??ne se trouve dans ces min??raux que wulf??nite (PbMoO 4) et powellite (CaMoO 4), la principale source commerciale de molybd??ne est molybd??nite (Mo S 2). Le molybd??ne est extrait en tant que principal minerai, et est ??galement r??cup??r?? comme sous-produit de l'extraction de cuivre et de tungst??ne.
Historiquement, le Knaben mienne dans le sud de la Norv??ge , a ouvert en 1885, ??tait la premi??re mine de molybd??ne d??di??. Il ferm??e de 1973-2007, mais elle est maintenant rouverte. Les grandes mines Colorado (comme le La mine Henderson et le Climax mien) et Colombie-Britannique donn?? molybd??nite que leur produit primaire, alors que beaucoup d??p??ts de cuivre porphyrique comme le Bingham Canyon dans la mine Utah et le Mine de Chuquicamata, dans le nord du Chili produire du molybd??ne comme un sous-produit de l'extraction du cuivre.
La production du monde de molybd??ne est de 250 000 tonnes en 2011, les plus grands producteurs ??tant la Chine (94 000 t), ??tats-Unis (64 000 t), le Chili (38 000 t), le P??rou (18 000 t) et le Mexique (12 000 t). Les r??serves totales sont estim??es ?? 10 millions de tonnes, et sont surtout concentr??es en Chine (4,3 mt), Etats-Unis (2,7 mt) et le Chili (1,2 mt). Par continent, 93% de la production de molybd??ne mondiale est d'environ divis?? de mani??re ??gale entre l'Am??rique du Nord, Am??rique du Sud (principalement au Chili), et de la Chine. Europe et le reste de l'Asie (principalement l'Arm??nie, la Russie, l'Iran et la Mongolie) produisent le reste.
La production du m??tal
Dans le traitement de la molybd??nite, de la molybd??nite est d'abord chauff?? ?? une temp??rature de 700 ?? C (1292 ?? F) et le sulfure est oxyd?? en molybd??ne (VI) oxyde par voie a??rienne:
- 2 MoS2 + 7 O 2 → 2 MoO 3 + 4 SO 2
Le minerai oxyd?? est ensuite soit chauff?? ?? 1100 ?? C (2010 ?? F) pour sublimer l'oxyde, ou lessiv??s avec de l'ammoniac , qui r??agit avec le molybd??ne (VI) oxyde pour former des molybdates solubles dans l'eau:
- MoO 3 + 2 NH 4 OH → (NH 4) 2 (MoO 4) + H 2 O
Le cuivre, une impuret?? dans la molybd??nite, est moins soluble dans l'ammoniac. Pour retirer compl??tement de la solution, il est pr??cipit?? avec sulfure d'hydrog??ne.
Molybd??ne pur est produit par r??duction de l'oxyde avec de l'hydrog??ne, tandis que le molybd??ne pour la production d'acier est r??duit par le r??action aluminothermique avec addition de fer pour produire ferromolybd??ne. Une forme courante de ferromolybd??ne contient 60% de molybd??ne.
Le molybd??ne a une valeur d'environ $ 30,000 par tonne d'Ao??t 2009. Il a maintenu un prix ?? ou pr??s de $ 10 000 par tonne de 1997 ?? 2003, et a atteint, en raison de la demande accrue, un pic de $ 103 000 par tonne en Juin 2005. En 2008, le London Metal Exchange a annonc?? que le molybd??ne serait trait??e comme une marchandise sur l'??change.
Applications
Alliages
Environ 86% de molybd??ne produit est utilis?? dans des applications m??tallurgiques tels que les alliages, le reste de molybd??ne utilis?? dans des applications sous forme de compos??s chimiques. Utilisation fractionn??e industrielle mondiale estim??e de molybd??ne est l'acier de construction 35%, en acier inoxydable de 25%, 14% des produits chimiques, outils et ?? grande vitesse des aciers 9%, fonte 6%, le molybd??ne m??tal ??l??mentaire 6%, et superalliages, 5%.
La capacit?? du molybd??ne pour r??sister ?? des temp??ratures extr??mes sans ??largir ou de ramollissement de mani??re significative, il est utile dans les applications qui impliquent chaleur intense, y compris la fabrication des gilets, les pi??ces d'avion, contacts ??lectriques, moteurs industriels et de filaments.
La plupart acier ?? haute r??sistance alliages (exemple 41xx) aciers contiennent 0,25% ?? 8% de molybd??ne. En d??pit de ces petites portions, plus de 43 000 tonnes de molybd??ne sont utilis??s en tant qu'agent d'alliage de chaque ann??e en aciers inoxydables, aciers ?? outils, Fontes et ?? haute temp??rature superalliages.
Le molybd??ne est ??galement utilis?? dans l'acier alliages pour sa forte corrosion r??sistance et soudabilit??. Molybd??ne contribue en outre la r??sistance ?? la corrosion ?? "chrome-molybd??ne" type 300 aciers inoxydables (aciers haute teneur en chrome qui sont r??sistants ?? la corrosion d??j?? en raison de leur teneur en chrome, mais en r??alit?? ne est pas un type-300 inoxydable, mais plut??t une s??rie 41xx qui ne est pas inoxydable "chrome-molybd??ne") et particuli??rement dans le soi-disant super- les aciers inoxydables aust??nitiques (tels que l'alliage AL-6XN). Molybd??ne agit en augmentant la d??formation du r??seau, augmentant ainsi l'??nergie n??cessaire pour dissoudre les atomes de fer de la surface.
En raison de sa densit?? plus faible et plus stable prix, le molybd??ne est parfois utilis?? ?? la place du tungst??ne. Un exemple est la s??rie ??M?? d'aciers ?? haute vitesse tels que M2, M4 et M42 que la substitution de la s??rie en acier ??T??, qui contiennent tungst??ne. Le molybd??ne peut ??tre mis en oeuvre ?? la fois comme agent d'alliage, et en tant que rev??tement r??sistant ?? la flamme pour d'autres m??taux. Bien que son point de fusion est 2623 ?? C (4753 ?? F), le molybd??ne se oxyde rapidement ?? des temp??ratures sup??rieures ?? 760 ?? C (1400 ?? F) ce qui en fait mieux adapt?? pour une utilisation dans des environnements ?? vide.
TZM (Mo (~ 99%), Ti (~ 0,5%), Zr (~ 0,08%) et quelques-uns c) est un superalliage de molybd??ne r??sistant ?? la corrosion qui r??siste ?? des sels de fluorure fondu ?? des temp??ratures sup??rieures ?? 1300C. Il a environ deux fois la force de Mo pur, et est plus ductile et plus soudable, mais il a r??sist?? ?? des tests de corrosion d'un sel eutectique standard ( FLiBe) et le sel utilis??s dans des vapeurs r??acteurs ?? sels fondus pour 1100 heures avec si peu de corrosion qu'il ??tait difficile de mesurer.
D'autres alliages ?? base de molybd??ne qui ne contiennent pas de fer ont des applications limit??es. Par exemple, en raison de la r??sistance ?? la corrosion contre zinc fondu, ?? la fois du molybd??ne pur et l'alliage de molybd??ne / tungst??ne (70% / 30%) sont utilis??s pour la tuyauterie, les agitateurs et les turbines de pompe qui entrent en contact avec le zinc fondu.
D'autres applications comme l'??l??ment pur
- poudre de molybd??ne est utilis?? comme engrais pour certaines plantes, telles que le chou-fleur.
- Molybd??ne ??l??mentaire est ??galement utilis?? dans NO, NO 2, NO x analyseurs dans les centrales de contr??le de la pollution. ?? 350 ?? C (662 ?? F) l'??l??ment agit comme un catalyseur pour le NO 2 / NO x pour former seulement Non mol??cules pour des lectures coh??rentes par la lumi??re infrarouge.
- anodes de molybd??ne remplacent tungst??ne dans certaines sources basse tension X-ray, pour des utilisations sp??cialis??es telles que mammographie.
- L'isotope radioactif molybd??ne-99 est utilis?? pour g??n??rer techn??tium-99m, qui est utilis?? pour l'imagerie m??dicale.
Compos??s (14% de la consommation mondiale)
- Bisulfure de molybd??ne (MoS 2) est utilis?? comme un lubrifiant solide et une haute pression ?? haute temp??rature (HPHT) agent anti-usure. Il forme des films m??talliques sur des surfaces solides et est un additif commun ?? HPHT graisses - dans le cas d'une d??faillance catastrophique de la graisse, une mince couche de molybd??ne emp??che le contact des pi??ces lubrifi??es. Il a ??galement des propri??t??s semi-conductrices avec des avantages distincts sur le silicium traditionnel ou graph??ne dans les applications ??lectroniques. MoS 2 est ??galement utilis?? comme catalyseur dans l'hydrocraquage de coupes p??troli??res contenant de l'azote, du soufre et de l'oxyg??ne.
- Disiliciure de molybd??ne (MoSi 2) est un conducteur ??lectrique c??ramique avec utilisation principale dans des ??l??ments de chauffage fonctionnant ?? des temp??ratures sup??rieures ?? 1500 ?? C dans l'air.
- Le trioxyde de molybd??ne (MoO 3) est utilis??e comme un adh??sif entre ??maux et des m??taux. Molybdate de plomb (wulf??nite) co-pr??cipit?? avec du chromate de plomb et de sulfate de plomb est un pigment orange vif utilis?? avec de la c??ramique et les plastiques.
- heptamolybdate d'ammonium est utilis?? dans des proc??dures de coloration biologiques.
- Molybd??ne rev??tu verre sodocalcique est utilis?? pour CIGS fabrication de cellules solaires.
- Acide phosphomolybdique est un colorant utilis?? dans la Chromatographie sur couche mince.
- Molybd??ne-99 est un radio-isotope parent pour le radio-isotope fille techn??tium-99m, qui est utilis?? dans de nombreuses proc??dures m??dicales. L'isotope sont trait??es et conserv??es que le molybdate.
R??le biologique
Biochimie
Le r??le le plus important du molybd??ne dans les organismes vivants est un m??tal h??t??roatome au niveau du site actif de certaines enzymes. Dans la fixation d'azote dans certaines bact??ries, le nitrog??nase enzyme qui est impliqu??e dans l'??tape terminale de la r??duction de l'azote mol??culaire, contient g??n??ralement du molybd??ne dans le site actif (bien que le remplacement de Mo avec le fer ou le vanadium est ??galement connu). La structure du centre catalytique de l'enzyme est analogue ?? celle de prot??ines fer-soufre: il int??gre un Fe 4 S 3 et multiple Mofe 3 S 3 grappes.
En 2008, la preuve a ??t?? signal?? que la raret?? du molybd??ne dans les premiers oc??ans de la Terre ??tait un facteur limitant pour pr??s de deux milliards d'ann??es l'??volution future de la vie eucaryote (qui comprend toutes les plantes et les animaux) que les eucaryotes ne peut fixer l'azote, et doit donc acqu??rir la plupart de leur azote oxyd?? appropri?? pour la fabrication de compos??s organiques de l'azote, ou les mati??res organiques eux-m??mes (comme les prot??ines provenant de bact??ries procaryotes). La p??nurie de molybd??ne r??sultant de l'absence relative d'oxyg??ne dans l'oc??an pr??coce. La plupart des compos??s de molybd??ne ont une faible solubilit?? dans l'eau, mais l'ion molybdate MoO 4 2- est soluble et forme lorsque les min??raux contenant du molybd??ne sont en contact avec l'oxyg??ne et l'eau. Une fois l'oxyg??ne faite par la vie t??t apparu dans l'eau de mer, il a aid?? ?? dissoudre le molybd??ne en molybdate soluble de min??raux sur le fond de la mer, le rendant disponible pour la premi??re fois ?? des bact??ries fixatrices d'azote, et leur permettant de fournir des compos??s plus fixes d'azote utilisables pour des formes plus ??lev??es de la vie.
Bien que l'oxyg??ne, une fois promu fixation de l'azote par l'interm??diaire faisant molybd??ne disponibles dans l'eau, il a ??galement directement poisons enzymes nitrog??nase. Ainsi, dans l'histoire ancienne de la Terre, apr??s l'oxyg??ne arriv?? en grandes quantit??s dans l'air et l'eau de la Terre, les organismes qui ont continu?? ?? fixer l'azote dans des conditions a??robies ont ??t?? n??cessaires pour isoler et prot??ger leurs enzymes fixatrices d'azote dans h??t??rocystes, ou de structures similaires en les prot??geant contre trop d'oxyg??ne. Cette isolation structurelle des r??actions de fixation de l'azote de l'oxyg??ne dans les organismes a??robies continue ?? la pr??sente.
Bien que les compos??s de molybd??ne avec des formes diverses mol??cules organiques , y compris des hydrates de carbone et des acides amin??s , elle est transport??e dans le corps humain en tant que MoO 4 2-. Au moins 50 enzymes contenant du molybd??ne ??taient connus d'ici 2002, principalement dans les bact??ries, et leur nombre augmente chaque ann??e; ces enzymes comprennent ald??hyde oxydase, sulfite oxydase et xanthine oxydase. Chez certains animaux, et chez l'homme, l'oxydation de de xanthine acide urique, un processus de purine catabolisme, est catalys??e par la xanthine oxydase, une enzyme contenant du molybd??ne. L'activit?? de la xanthine oxydase est directement proportionnelle ?? la quantit?? de molybd??ne dans le corps. Toutefois, une concentration extr??mement ??lev??e de molybd??ne inverse la tendance et peut agir comme un inhibiteur de la purine ?? la fois dans le catabolisme et d'autres processus. concentrations de molybd??ne affectent aussi la synth??se des prot??ines, m??tabolisme et la croissance.
Chez les animaux et les plantes d'un compos?? appel?? tricycliques molybdopt??rine (qui, malgr?? son nom, ne contient pas de molybd??ne) est mis ?? r??agir avec du molybdate pour former un cofacteur contenant du molybd??ne complet appel?? cofacteur de molybd??ne. Enregistrer pour le phylog??n??tiquement ancienne molybd??ne- nitrog??nases ??voqu??s ci-dessus, qui fixent l'azote dans certaines bact??ries et cyanobact??ries, toutes les enzymes de molybd??ne en utilisant jusqu'?? pr??sent identifi??es dans la nature utiliser le cofacteur de molybd??ne. enzymes de molybd??ne dans les plantes et les animaux catalysent la r??duction de certaines petites mol??cules oxydation et parfois, dans le cadre de la r??glementation de l'azote , le soufre et les cycles du carbone.
L'apport alimentaire et un d??ficit
Le corps humain contient environ 0,07 mg de molybd??ne par kilogramme de poids. Il se produit dans des concentrations plus ??lev??es dans le foie et les reins et en concentrations plus faibles dans les vert??bres. Le molybd??ne est ??galement pr??sent au sein humaine ??mail des dents et peut aider ?? pr??venir sa d??sint??gration.
La dose journali??re moyenne de molybd??ne varie entre 0,12 et 0,24 mg, en fonction de la teneur en molybd??ne de l'aliment. Porc, agneau et foie de b??uf ont chacun environ 1,5 parties par million de molybd??ne. Autres sources alimentaires importantes comprennent les haricots verts, les oeufs, les graines de tournesol, farine de bl??, les lentilles, les concombres et les grains de c??r??ales. Toxicit?? aigu?? n'a pas ??t?? observ??e chez l'homme, et la toxicit?? d??pend fortement de l'??tat chimique. Des ??tudes sur des rats montrent une dose l??tale (DL 50) aussi bas que 180 mg / kg pour certains compos??s Mo. Bien que les donn??es de toxicit?? pour l'homme ne est pas disponible, les ??tudes animales ont montr?? que l'ingestion chronique de plus de 10 mg / jour de molybd??ne peut entra??ner un retard de la diarrh??e, de la croissance, infertilit??, faible poids de naissance et la goutte; elle peut aussi affecter les poumons, les reins et le foie. le tungstate de sodium est un inhibiteur comp??titif de molybd??ne. Tungst??ne alimentaire r??duit la concentration du molybd??ne dans les tissus.
Di??t??tique la carence en molybd??ne de faible concentration de molybd??ne dans le sol a ??t?? associ??e ?? des taux accrus de cancer de l'??sophage dans une bande g??ographique de nord de la Chine ?? l'Iran. Comparativement aux ??tats-Unis, qui a une plus grande offre de molybd??ne dans le sol, les personnes vivant dans ces zones ont environ 16 fois plus de risques pour oesophagien carcinome ??pidermo??de.
La carence en molybd??ne a ??galement ??t?? rapport?? comme une cons??quence de la non-molybd??ne compl??t??es la nutrition parent??rale totale (alimentation par voie intraveineuse compl??te) pendant de longues p??riodes de temps. Elle se traduit par des taux sanguins ??lev??s de sulfite et urate, de la m??me mani??re que cofacteur molybd??ne carence. Toutefois, probablement parce que la carence en molybd??ne pur ?? partir de ce m??canisme est consid??r?? principalement chez les adultes, les cons??quences neurologiques ont pas ??t?? aussi marqu??s que pour la carence en cofacteur cong??nitale.
Maladies connexes
A cong??nitale molybd??ne maladie de carence de cofacteur, vu chez les nourrissons, les r??sultats des interf??rences avec la capacit?? du corps ?? utiliser du molybd??ne en enzymes. Il provoque des niveaux ??lev??s de sulfite et urate, et des dommages neurologiques. La cause en est l'incapacit?? du corps ?? synth??tiser cofacteur de molybd??ne, une mol??cule qui se lie h??t??rocyclique molybd??ne au niveau du site actif dans toutes les enzymes humaines connues qui utilisent molybd??ne.
L'antagonisme de cuivre-molybd??ne
Des niveaux ??lev??s de molybd??ne peuvent interf??rer avec l'absorption du corps de cuivre , produisant une carence en cuivre. Molybd??ne emp??che prot??ines plasmatiques de liaison au cuivre, et elle augmente aussi la quantit?? de cuivre qui est excr??t?? dans l'urine. Ruminants qui consomment de grandes quantit??s de molybd??ne d??veloppent des sympt??mes, y compris la diarrh??e , retard de croissance, l'an??mie et achromotrichie (perte de pigment de cheveux). Ces sympt??mes peuvent ??tre soulag??s par l'administration de plus de cuivre dans le syst??me, ?? la fois sous forme alimentaire et par injection. La condition, comme une carence en cuivre efficace, peut ??tre aggrav??e par un exc??s de soufre .
r??duction de cuivre ou d'une d??ficience peuvent aussi ??tre d??lib??r??ment induits ?? des fins th??rapeutiques par le compos?? t??trathiomolybdate d'ammonium, dans lequel le rouge vif anion t??trathiomolybdate est l'agent ch??latant le cuivre. T??trathiomolybdate a ??t?? d'abord utilis?? en th??rapeutique dans le traitement de la toxicosis de cuivre chez les animaux. On a ensuite introduit en tant que traitement en La maladie de Wilson, de cuivre trouble h??r??ditaire du m??tabolisme chez l'homme; il agit ?? la fois en entrant en comp??tition avec l'absorption du cuivre dans l'intestin et en augmentant l'excr??tion. Il a ??galement ??t?? trouv?? pour avoir un effet inhibiteur sur angiogen??se, ??ventuellement via l'inhibition d??pendant de processus de translocation de membrane d'ions de cuivre comportant une voie de s??cr??tion non classique. Cela en fait un traitement d'investigation int??ressant pour le cancer , li??e ?? l'??ge, la d??g??n??rescence maculaire et d'autres maladies comportant excessive d??p??t de vaisseau sanguin.
Pr??cautions
Fum??es et poussi??res, qui peuvent ??tre g??n??r??s par l'exploitation mini??re ou la m??tallurgie molybd??ne, peuvent ??tre toxiques, surtout en cas d'ingestion (y compris les poussi??res pi??g??es dans le sinus et plus tard d'ingestion). Faibles niveaux d'exposition prolong??e peut provoquer une irritation des yeux et la peau. L'inhalation directe ou l'ingestion de molybd??ne et de ses oxydes doivent ??tre ??vit??s. R??glements de l'OSHA sp??cifient l'exposition de molybd??ne maximale admissible dans une journ??e de 8 heures que 5 mg / m 3. L'exposition chronique ?? de 60 ?? 600 mg / m 3 peut provoquer des sympt??mes tels que la fatigue, des maux de t??te et des douleurs articulaires.
