Molybdeeni

Molybdeenin ominaisuudet

Atominumero 42
CAS-numero 7439-98-7
Atomimassa 95,94
Sulamispiste 2620 °C
Kiehumispiste 5560 °C
Atomitilavuus 0,0153 nm3
Tiheys 20 °C:ssa 10,2 g/cm³
Kristallirakenne vartalokeskeinen kuutio
Hilavakio 0,3147 [nm]
Runsaus maankuoressa 1,2 [g/t]
Äänen nopeus 5 400 m/s (rtl) (ohut sauva)
Lämpölaajeneminen 4,8 µm/(m·K) (25 °C:ssa)
Lämmönjohtavuus 138 W/(m·K)
Sähkövastus 53,4 nΩ·m (20 °C:ssa)
Mohsin kovuus 5.5
Vickersin kovuus 1400-2740Mpa
Brinell-kovuus 1370-2500Mpa

Molybdeeni on kemiallinen alkuaine, jonka symboli on Mo ja atominumero 42. Nimi on peräisin uuslatinalaisesta molybdeenistä, muinaisen kreikan sanasta Μόλυβδος molybdos, joka tarkoittaa lyijyä, koska sen malmit sekoitettiin lyijymalmeihin. Molybdeenimineraalit ovat olleet tiedossa kautta historian, mutta alkuaineen löysi vuonna 1778 Carl Wilhelm Scheele. Metallin eristi ensimmäisen kerran vuonna 1781 Peter Jacob Hjelm.

Molybdeeni ei esiinny luonnossa vapaana metallina maan päällä; sitä löytyy vain eri hapetustiloissa mineraaleista. Vapaalla elementillä, hopeanhohtoisella metallilla, jossa on harmaa valu, on kuudenneksi korkein sulamispiste kaikista alkuaineista. Se muodostaa helposti kovia, stabiileja karbideja seoksiin, ja tästä syystä suurin osa elementin maailmanlaajuisesta tuotannosta (noin 80 %) käytetään terässeoksissa, mukaan lukien lujat seokset ja superseokset.

Molybdeeni

Useimmat molybdeeniyhdisteet liukenevat huonosti veteen, mutta kun molybdeenipitoiset mineraalit joutuvat kosketuksiin hapen ja veden kanssa, tuloksena oleva molybdaatti-ioni MoO2-4 on melko liukoinen. Teollisesti molybdeeniyhdisteitä (noin 14 % alkuaineen maailman tuotannosta) käytetään korkeapaine- ja korkealämpötilasovelluksissa pigmentteinä ja katalyytteinä.

Molybdeenipitoiset entsyymit ovat ylivoimaisesti yleisimpiä bakteerikatalyyttejä kemiallisen sidoksen katkaisemiseksi ilmakehän molekyylitypessä biologisessa typen kiinnittymisprosessissa. Ainakin 50 molybdeenientsyymiä tunnetaan nykyään bakteereista, kasveista ja eläimistä, vaikka vain bakteerien ja syanobakteerien entsyymit osallistuvat typen sitomiseen. Nämä typpigenaasit sisältävät molybdeeniä eri muodossa kuin muut molybdeenientsyymit, jotka kaikki sisältävät täysin hapettunutta molybdeeniä molybdeenikofaktorina. Nämä erilaiset molybdeenikofaktorientsyymit ovat elintärkeitä organismeille, ja molybdeeni on olennainen alkuaine kaikkien korkeampien eukaryoottiorganismien elämälle, joskaan ei kaikissa bakteereissa.

Fysikaaliset ominaisuudet

Puhtaassa muodossaan molybdeeni on hopeanharmaa metalli, jonka Mohs-kovuus on 5,5 ja standardi atomipaino 95,95 g/mol. Sen sulamispiste on 2 623 °C (4 753 °F); Luonnossa esiintyvistä alkuaineista vain tantaalilla, osmiumilla, reniumilla, volframilla ja hiilellä on korkeammat sulamispisteet. Sillä on yksi alhaisimmista lämpölaajenemiskertoimista kaupallisesti käytettyjen metallien joukossa. Molybdeenilankojen vetolujuus kasvaa noin 3 kertaa, noin 10:stä 30 GPa:iin, kun niiden halkaisija pienenee ~50-100 nm:stä 10 nm:iin.

Kemialliset ominaisuudet

Molybdeeni on siirtymämetalli, jonka elektronegatiivisuus on 2,16 Paulingin asteikolla. Se ei reagoi näkyvästi hapen tai veden kanssa huoneenlämpötilassa. Molybdeenin heikko hapettuminen alkaa 300 °C:ssa (572 °F); massahapettumista tapahtuu yli 600 °C:n lämpötiloissa, mikä johtaa molybdeenitrioksidiin. Kuten monet raskaammat siirtymämetallit, molybdeenillä on vain vähän taipumusta muodostaa kationia vesiliuoksessa, vaikka Mo3+-kationi tunnetaan tarkasti kontrolloiduissa olosuhteissa.

Kuumat molybdeenituotteet