Redaktion og opdatering af indholdet på denstoredanske.dk er indstillet pr. 24. august 2017. Artikler og andet indhold er tilgængeligt i den form, der var gældende ved redaktionens afslutning.

  • Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

molybdæn

Oprindelige forfattere Bos, CHun, Gram, HSten, JKS, KSkr, NiGr, OWD og SERa Seneste forfatter Redaktionen

/@api/deki/files/20063/=ud_a_61988.mp3?revision=1

molybdæn, molybden, grundstof nr. 42, placeret i det periodiske systems 6. gruppe; atomtegn Mo. Molybdæn, der er et overgangsmetal, er et sølvhvidt, ret hårdt metal med stor sejhed og fasthed selv ved høj temperatur. Kun få syrer (fx salpetersyre) angriber molybdæn.

Ordet molybdæn kommer af græsk molybdaina 'blyklump', af molybdos 'bly'.

Grundstoffet blev opdaget i 1778 af C.W. Scheele. I oldtid og middelalder blev en række sorte stoffer med høj densitet kaldt for "molybdos": bly, galena (bly(II)sulfid), molybdenit (molybdæn(IV)sulfid), pyrolusit (mangan(IV)oxid) og grafit (carbon). I 1740 viste tyskeren Johann Heinrich Pott (1692-1777), at molybdænglans ikke indeholder bly, og svenskeren Bengt Andersson Quist (d. 1799) konkluderede i 1754 af en undersøgelse af mineralet, at det måske indeholdt en endnu ukendt metallisk jordart. Scheele behandlede mineralet gentagne gange med salpetersyre og fik dannet et hvidt pulver, som han kaldte molybdænjord (molybdæn(VI)oxid). P.J. Hjelm blandede den nye jordart med linolie, opvarmede blandingen kraftigt og fik derved i 1781 udvundet det rene metal.

Geokemi

Egenskaber
Nummer42
AtomtegnMo
Navnmolybdæn
Relativ atommasse95,94
Densitet10,2 g/cm3 (20 °C)
Smeltepunkt2610 °C
Kogepunkt4630 °C
Opdagelse1778 (C.W. Scheele)

Molybdæn er tættest knyttet til de siderofile grundstoffer metallisk jern, nikkel, cobalt og platinmetallerne, der er koncentreret i Jordens kerne. I mineraler kan det udbyttes med wolfram. Molybdænindholdet i bjergarter udgør 0,2-2 g/t, størst i granitter og sorte skifre, hvor det kan nå op på 10 g/t; i overfladevand udgør indholdet ca. 1 mg/t.

Annonce

Mineraler

Grundstoffet findes som oxid- og sulfidmineraler. Molybdenit (molybdænglans), der er af sidstnævnte type, er det vigtigste af de mineraler, der udvindes molybdæn fra. Ved dets forvitring fås et gult, okkerlignende mineral, ferrimolybdenit; hvis bly er til stede, dannes der gule, tavleformede krystaller af molybdatmineralet wulfenit.

Forekomster

Molybdenit brydes udelukkende fra porfyrforekomster, enten som rene porfyr-molybdæn-forekomster med 0,2-0,3 % molybdæn eller som biprodukt fra kobber-molybdæn-forekomster. Tidligere blev det også brudt fra kvartsårer, fx i Sydnorge, hvor den sidste mine, Knaben, blev lukket i 1972. De største porfyr-molybdæn-forekomster findes i USA og ligger langs Rio Grande Rift-systemet (Colorados mineralbælte) med miner som Climax og Urad-Henderson samt i New Mexico (Questa). I Malmbjerget ved Mesters Vig i NØ-Grønland findes en porfyr-molybdæn-forekomst i verdensklasse med 0,23 % molybdenit og 150 mio. t malm, der dog ikke er i produktion.

Teknisk fremstilling og anvendelse

Molybdæn udvindes af sulfidiske malme, især MoS2, som ristes. Derved dannes et flygtigt oxid, MoO3, som kondenseres og reduceres med brint til det fri metal. En del reduceres sammen med jern til ferromolybdæn. Produktionen har været stigende i en årrække og udgjorde i 2013 258.000 t. USA, Kina, Chile og Peru står for tilsammen ca. 85 % af produktionen.

Molybdæn anvendes først og fremmest som styrkegivende legeringselement i stål og støbejern, hvor det også forbedrer korrosionsbestandigheden. Op til 5 % molybdæn indgår i værktøjsstål, varmebestandige stål og syrefaste rustfri stål. Også mange chrom- og cobaltlegeringer indeholder molybdæn.

Forbindelser

Molybdæn optræder i forbindelser i oxidationstrin fra −2 til +6. De mest almindelige er 0 og +2 til +6.

Oxidationstrin 0. Molybdænhexacarbonyl, Mo(CO)6, danner hvide, flygtige, giftige krystaller. Det anvendes bl.a. til dannelse af molybdænbelægning på metaller.

Oxidationstrin +2. Molybdændiklorid, MoCl2, er en såkaldt klyngeforbindelse (eng. cluster compound), der bedre beskrives med formlen Mo6Cl12. De seks molybdænatomer sidder i hjørnespidserne af et oktaeder og er bundet stærkt til otte kloratomer og lidt mindre stærkt til fire andre. Ionen [Mo6Cl8]4+ er i stand til at binde op til seks ligander til sig foruden fire anioner, fx bromidioner.

Oxidationstrin +3. Kun i dette oxidationstrin danner molybdæn simple aquaioner, fx [Mo(H2O)6]3+-ioner og tilsvarende simple koordinationsforbindelser.

Oxidationstrin +4. Den mest repræsentative forbindelse er molybdændisulfid, MoS2, der som mineralet molybdænglans eller molybdenit er den vigtigste forekomst af molybdæn. MoS2 markedsføres som smøremiddel under navnet molykote.

Oxidationstrin +5. Molybdænpentaklorid, MoCl5, danner i fast fase dobbeltmolekyler, Mo2Cl10, men er i gasfasen monomer.

Oxidationstrin +6. Molybdænhexafluorid, MoF6, er et hvidt, meget reaktivt stof, der smelter ved 17 °C og koger ved ca. 35 °C. Molybdæntrioxid, MoO3, danner i alkalisk væske tetraoxomolybdationen, [MoO4]2-, der i sur væske polymeriseres til isopolymolybdater, fx paramolybdationen, [Mo7O24]6-, hvis ammoniumsalt anvendes til analyse for fosfor, idet det i salpetersur opløsning fælder fosforsyre under dannelse af det gule salt (NH4)3PMo18O40.

Andre oxidfaser. Sammensætningen af molybdænoxider af formen MoO3-x skyldes ikke ubesatte oxygenpladser i MoO3-gitteret, men usædvanlige strukturelle enheder, fx grupperinger som Mo9O26 (se magnélifaser). I vandige opløsninger dannes ved reduktion af molybdatopløsninger blå, kolloide opløsninger (molybdænblåt) med molybdæn i flere forskellige oxidationstrin.

Intermetalliske forbindelser. Molybdæn indgår i mange legeringer og intermetalliske forbindelser. Med silicium dannes forbindelserne Mo3Si, Mo3Si2 og MoSi2. Sidstnævnte er modstandsdygtigt over for oxidation i luft op til 1700 °C og anvendes under navnet kanthal som varmelegeme i elektriske ovne.

Økologi og biokemi

Molybdæn findes kun i ringe mængde i jordbunden, men spiller en stor rolle i naturens kvælstofkredsløb. Det adskiller sig fra de fleste andre metaller ved at være lettere opløseligt i basiske jorde end i sure. Molybdæn er et nødvendigt (essentielt) mikronæringsstof for planter, dyr og mikroorganismer. Det indgår i visse enzymer, bl.a. nitratreduktase, der katalyserer omdannelsen af nitrat til nitrit. Et andet eksempel er enzymet nitrogenase, der er aktivt ved den biologiske nitrogenfiksering (kvælstofbinding), som kun kan foretages af visse blågrønalger og bakterier, fx Rhizobium, der lever i symbiose med kløver og andre bælgplanter. Når man dyrker disse planter, kan det være nødvendigt at tilføre molybdæn til jorden for at sikre, at bakterierne kan fiksere nitrogen. Særlige vandlidende jordtyper i bl.a. Irland og det vestlige USA indeholder naturligt så meget molybdæn, at kvæg og får kan blive syge af at spise planterne.

Molybdænioner er bestanddel af enzymet xantinoxidase, der medvirker ved nedbrydningen af puriner (organiske baser, fx adenin og guanin, der indgår i DNA) til urinsyre, samt enzymet sulfitoxidase, der katalyserer omdannelse af sulfit til sulfat.

Plantefysiologi

I højere planter optages molybdæn i form af MoO42-. Bevægeligheden af molybdæn i planter er moderat. Ved let molybdænmangel udvikles symptomer, som er karakteristiske for nitrogenmangel; fx hæmmes udviklingen af bladplader, hvilket resulterer i dannelsen af små skeformede blade med uregelmæssig rand.

Molybdæntallet

Molybdæntallet, Mot, angiver en jords indhold af molybdæn målt ved en standardiseret metode for kemiske jordanalyser. En Mot-enhed modsvarer 1 mg Mo pr. 10 kg jord eller ca. 0,25 kg Mo pr. ha i pløjelagets dybde.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Ole Bostrup, Carsten Hunding, Niels F. Gram, Henrik Stendal, Jan Kofod Schjørring, Kai Skriver, Niels Grunnet, Ove W. Dietrich, Svend Erik Rasmussen: molybdæn i Den Store Danske, Gyldendal. Hentet 11. december 2019 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=126887