钼的应用和对人的危害

钼（Molybdenum）是一种化学元素，它的化学符号是Mo，它的原子序数是42，是一种灰色的过渡金属。因为一开始钼矿石与铅矿石被混淆了，因此Molybdenum之名来自新拉丁语 molybdaenum，后者来自古希腊语 Μόλυβδος molybdos，意思是铅。钼矿石在历史上被人们所熟知，但该元素的发现(即从其它金属中区分出来)是在1778年，由卡尔·威廉·舍勒识别出来。该金属在1781年次被彼得·雅各·耶尔姆分离得出。

特性

钼在地球上没有自然金属的形态，但是在矿物中以各种氧化物的形式出现。在单体元素形式中，钼是一种灰色金属，呈灰口铸铁颜色，是所有元素中熔点排名第六高。它很容易在合金中形成坚硬、稳定的碳化物，因此，世界上大多数钼产品（约80%）都被用作某种铁合金，包括高强度合金和高温合金。

大多数钼化合物在水中微溶，但是当含钼的矿物与氧气和水接触时可以形成钼离子MoO₂⁻⁴。在工业上，钼化合物（世界上约有14%的产品）被用于高压和高温应用品，如色素或催化剂等。

目前，一些细菌在打破大气氮分子的化学键上最常用的催化剂是含钼酶，能起到生物固氮作用。在细菌和动物中，虽然只有细菌和蓝藻酶会参与到固氮活动中，但已知的含钼酶至少有50种。这些固氮酶含钼的形式与其它含钼酶不同，但都有氧化形式的钼，用以搭配钼辅因子。由于钼的各种辅因子酶的多样功能，钼成为所有高于真核生物组织的膳食矿物质，虽然并非所有细菌都用到钼。

发现历史

在18世纪，辉钼矿往往被认为是铅矿。1778年瑞典的卡尔·威廉·舍勒从辉钼矿中提取出了氧化钼，根据舍勒的启发，1781年他的朋友，同是瑞典人的彼得·雅各布·海基尔姆把钼土用“碳还原法”分离出新的金属钼。

应用

合金

钼主要用于钢铁工业。 0.3％的钼添加剂可提高几种钢种的铸铁强度和耐腐蚀性。耐锈和耐酸的钼钢合金含有0.4至3.5％的钼。表面处理可以提高含钼钢的机械强度。一些快速钢的钼含量也可达到14.5％。钼替代某些钢种的镍。在这种情况下，获得Cr-Mo钢代替Cr-Ni钢。目前，钼还用于生产耐热超级合金。

物质状态的其他应用

化合物应用

MoO3催化剂用于许多有机化学过程，例如重整过程，石油馏分的脱硫，邻苯二甲酸酐，马来酸酐和蒽醌等。产生其混合氧化物用作丙烯醛和丙烯酸生产中的催化剂。钼化合物用于颜料，染料，试剂，润滑剂，催化剂，缓蚀剂，陶瓷助剂，微量元素等。产生。硼化钼，碳化物，硅化物具有半导体特性。

生物学层面

钼作为辅酶

钼是大多数生物中的必需元素。事实上，早期的地球海洋缺乏钼可能会对真核生物（包括所有植物和动物）的演化产生强烈影响。

目前已经鉴定出至少50种酶含有钼，主要存在于细菌中。这些酶包括醛氧化酶，亚硫酸氧化酶和黄嘌呤氧化酶。 就功能而言，钼酶催化氧化反应，有时会在调节氮，硫和碳的过程中还原某些小分子。在一些动物和人类中，黄嘌呤氧化酶催化黄嘌呤氧化成尿酸，这是一种嘌呤分解代谢过程。黄嘌呤氧化酶的活性与体内钼的量含成正比。然而，极高浓度的钼反而会抑制嘌呤分解代谢和其他过程。钼的浓度也会影响蛋白质的合成，代谢和生长。

Mo是大多数固氮酶中的组成成分。固氮酶催化大气氮气生产氨:

N²+8H⁺+8e^-+16ATP+16H2O→2NH3+H2+16ADP+16Pi

铁钼辅因子的生物合成是一个复杂的过程。

钼酸盐在体内以MoO₄²⁻形式运输。

对人体危害

目前尚未发现钼对人类的急毒性，毒性取决于其化学状态。研究显示，某些钼化合物，对老鼠的半数致死剂量（LD50）低至180 mg / kg，虽然没有人类毒性数据，但动物研究表明，长期摄入超过10毫克/天的钼可引起腹泻，生长迟缓，不孕，出生体重低和痛风;还会影响肺部，肾脏和肝脏。钨酸钠是一种竞争性的钼抑制剂，饮食钨会降低组织中钼的浓度