7439-98-7 / 鉬的應用和對人的危害

鉬（Molybdenum）是一種化學元素，它的化學符號是Mo，它的原子序數是42，是一種灰色的過渡金屬。因為一開始鉬礦石與鉛礦石被混淆了，因此Molybdenum之名來自新拉丁語molybdaenum，后者來自古希臘語Μ?λυβδοςmolybdos，意思是鉛。鉬礦石在歷史上被人們所熟知，但該元素的發現(即從其它金屬中區分出來)是在1778年，由卡爾·威廉·舍勒識別出來。該金屬在1781年第一次被彼得·雅各·耶爾姆分離得出。

特性

鉬在地球上沒有自然金屬的形態，但是在礦物中以各種氧化物的形式出現。在單體元素形式中，鉬是一種灰色金屬，呈灰口鑄鐵顏色，是所有元素中熔點排名第六高。它很容易在合金中形成堅硬、穩定的碳化物，因此，世界上大多數鉬產品（約80%）都被用作某種鐵合金，包括高強度合金和高溫合金。

大多數鉬化合物在水中微溶，但是當含鉬的礦物與氧氣和水接觸時可以形成鉬離子MoO₂⁻⁴。在工業上，鉬化合物（世界上約有14%的產品）被用于高壓和高溫應用品，如色素或催化劑等。

目前，一些細菌在打破大氣氮分子的化學鍵上最常用的催化劑是含鉬酶，能起到生物固氮作用。在細菌和動物中，雖然只有細菌和藍藻酶會參與到固氮活動中，但已知的含鉬酶至少有50種。這些固氮酶含鉬的形式與其它含鉬酶不同，但都有氧化形式的鉬，用以搭配鉬輔因子。由于鉬的各種輔因子酶的多樣功能，鉬成為所有高于真核生物組織的膳食礦物質，雖然并非所有細菌都用到鉬。

發現歷史

在18世紀，輝鉬礦往往被認為是鉛礦。1778年瑞典的卡爾·威廉·舍勒從輝鉬礦中提取出了氧化鉬，根據舍勒的啟發，1781年他的朋友，同是瑞典人的彼得·雅各布·海基爾姆把鉬土用“碳還原法”分離出新的金屬鉬。

應用

合金

鉬主要用于鋼鐵工業。 0.3％的鉬添加劑可提高幾種鋼種的鑄鐵強度和耐腐蝕性。耐銹和耐酸的鉬鋼合金含有0.4至3.5％的鉬。表面處理可以提高含鉬鋼的機械強度。一些快速鋼的鉬含量也可達到14.5％。鉬替代某些鋼種的鎳。在這種情況下，獲得Cr-Mo鋼代替Cr-Ni鋼。目前，鉬還用于生產耐熱超級合金。

物質狀態的其他應用

化合物應用

MoO3催化劑用于許多有機化學過程，例如重整過程，石油餾分的脫硫，鄰苯二甲酸酐，馬來酸酐和蒽醌等。產生其混合氧化物用作丙烯醛和丙烯酸生產中的催化劑。鉬化合物用于顏料，染料，試劑，潤滑劑，催化劑，緩蝕劑，陶瓷助劑，微量元素等。產生。硼化鉬，碳化物，硅化物具有半導體特性。

生物學層面

鉬作為輔酶

鉬是大多數生物中的必需元素。事實上，早期的地球海洋缺乏鉬可能會對真核生物（包括所有植物和動物）的演化產生強烈影響。

目前已經鑒定出至少50種酶含有鉬，主要存在于細菌中。這些酶包括醛氧化酶，亞硫酸氧化酶和黃嘌呤氧化酶。 就功能而言，鉬酶催化氧化反應，有時會在調節氮，硫和碳的過程中還原某些小分子。在一些動物和人類中，黃嘌呤氧化酶催化黃嘌呤氧化成尿酸，這是一種嘌呤分解代謝過程。黃嘌呤氧化酶的活性與體內鉬的量含成正比。然而，極高濃度的鉬反而會抑制嘌呤分解代謝和其他過程。鉬的濃度也會影響蛋白質的合成，代謝和生長。

Mo是大多數固氮酶中的組成成分。固氮酶催化大氣氮氣生產氨:

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

鐵鉬輔因子的生物合成是一個復雜的過程。

鉬酸鹽在體內以MoO₄²⁻形式運輸。

對人體危害

目前尚未發現鉬對人類的急毒性，毒性取決于其化學狀態。研究顯示，某些鉬化合物，對老鼠的半數致死劑量（LD50）低至180 mg / kg，雖然沒有人類毒性數據，但動物研究表明，長期攝入超過10毫克/天的鉬可引起腹瀉，生長遲緩，不孕，出生體重低和痛風;還會影響肺部，腎臟和肝臟。鎢酸鈉是一種競爭性的鉬抑制劑，飲食鎢會降低組織中鉬的濃度