몰리브덴에 대한 사실

구리 또는 텅스텐 채굴의 부산물로 회수됩니다. 몰리브덴은 주로 미국, 중국, 칠레 및 페루에서 채굴됩니다. 왕립화학회(RSC)에 따르면 세계 생산량은 연간 약 200,000톤입니다. 

몰리브덴에 대한 사실
몰리브데나이트는 몰리브덴의 주요 공급원입니다.
크레딧 : bonchan | 셔터스톡
몰리브덴은 연성이 있고 부식에 매우 강한 은백색 금속입니다. 그것은 모든 순수 원소 중 가장 높은 융점 중 하나를 가지고 있습니다 - 탄탈륨과 텅스텐 원소 만이 더 높은 융점을 가지고 있습니다. 몰리브덴은 또한 생명에 필수적인 미량 영양소입니다.

전이 금속으로서 몰리브덴은 다른 원소와 화합물을 쉽게 형성합니다. 몰리브덴은 지구 지각의 1.2ppm을 차지하지만 자연에서 자유롭게 발견되지 않습니다. 주요 몰리브덴 광석은 몰리브데나이트(이황화 몰리브덴)이지만 울페나이트(몰리브덴산 납)와 포웰라이트(몰리브덴산 칼슘)에서도 찾을 수 있습니다. 

구리 또는 텅스텐 채굴의 부산물로 회수됩니다. 몰리브덴은 주로 미국, 중국, 칠레 및 페루에서 채굴됩니다. 왕립화학회(RSC)에 따르면 세계 생산량은 연간 약 200,000톤입니다. 

팩트
원자 번호 (핵의 양성자 수) : 42
원자 기호 (원소 주기율표) : Mo
원자량 (원자의 평균 질량) : 95.96
밀도 : 입방 센티미터 당 10.2g
실온에서의 위상: 고체
녹는점: 화씨 4,753도(섭씨 2,623도)
끓는점: 화씨 8,382도(섭씨 4,639도)
동위 원소 수 (중성자 수가 다른 동일한 원소의 원자) : 24 반감기가 86에서 110까지의 질량 수로 알려져 있습니다.
가장 흔한 동위 원소 : Mo-98 (24.1 %); Mo-96 (16.7 퍼센트); Mo-95 (15.9 퍼센트); Mo-92 (14.8 퍼센트); Mo-97 (9.6 퍼센트); Mo-100 (9.6 퍼센트); Mo-94 (9.2 %).

발견
부드러운 검은색 광물인 몰리브데나이트(황화 몰리브덴)는 1778년 독일 화학자 칼 셸레(Carl Scheele)의 분석에서 이 물질 중 하나가 아니며 실제로는 완전히 새로운 원소임이 밝혀질 때까지 종종 흑연이나 납 광석으로 오인되었습니다. 그러나 Scheele에는 백색 고체를 금속으로 환원시키는 적당한 로가 없었기 때문에, Chemicool에 따르면 성분이 실제로 확인되기 아직도 몇년은 더 걸릴 것입니다. 사실, Scheele은 나중에 산소를 포함한 많은 화학적 발견을 했기 때문에 "행운의 Scheele"로 알려지게 되었지만, 그 공로는 항상 다른 사람에게 주어졌습니다.

그 후 몇 년 동안 과학자들은 몰리브데나이트에 새로운 원소가 포함되어 있다고 계속 가정했지만, 아무도 그것을 금속으로 환원시킬 수 없었기 때문에 여전히 식별하기가 매우 어려웠습니다. 그러나 일부 연구자들은 그것을 산화물로 전환하여 물에 첨가하면 몰리브덴산이 형성되었지만 금속 자체는 파악하기 어려운 상태로 남아 있었습니다.

결국 스웨덴의 화학자 페테르 야콥 헬름(Peter Jacob Hjelm)은 아마인유에 몰리브덴산을 탄소와 함께 갈아 페이스트를 만들었습니다. 페이스트는 탄소와 몰리브덴 사이의 긴밀한 접촉을 허용했습니다. 그런 다음 Hjelm은 밀폐된 도가니에서 혼합물을 가열하여 금속을 생산한 다음 납을 의미하는 그리스어 "몰리브도스"의 이름을 따서 몰리브덴이라고 명명했습니다. 왕립화학회(Royal Society of Chemistry)에 따르면 이 새로운 원소는 1781년 가을에 발표되었다.

사용
대부분의 상업용 몰리브덴은 합금 생산에 사용되며 경도, 강도, 전기 전도성 및 마모 및 부식에 대한 내성을 높이기 위해 첨가됩니다. 

소량의 몰리브덴은 미사일, 엔진 부품, 드릴, 톱날, 전기 히터 필라멘트, 윤활유 첨가제, 회로 기판 용 잉크 및 보일러 보호 코팅과 같은 다양한 제품에서 찾을 수 있습니다. 또한 석유 산업에서 촉매로 사용됩니다. 몰리브덴은 회색 분말로 생산 및 판매되며, 왕립 화학 학회에 따르면 많은 제품이 매우 높은 압력에서 분말을 압축하여 형성됩니다. 

녹는점이 높기 때문에 몰리브덴은 매우 높은 온도에서 믿을 수 없을 정도로 잘 작동합니다. 이러한 극한의 온도에서 윤활 상태를 유지해야 하는 제품에 특히 유용합니다. 따라서 일부 윤활유와 오일이 분해되거나 불이 붙을 수 있는 경우 황화몰리브덴이 함유된 윤활유는 열을 처리하면서도 계속 작동할 수 있습니다.

누가 알았겠어요?
몰리브덴은 지각에서 54번째로 흔한 원소입니다.
몰리브덴 원자는 텅스텐의 원자량과 밀도의 절반을 가지고 있습니다. 이 때문에 몰리브덴은 종종 강철 합금의 텅스텐을 대체하여 브리태니커 백과 사전에 따르면 금속의 절반만으로도 동일한 야금 효과를 제공합니다.
제2차 세계 대전에서 사용된 독일의 43톤짜리 대포인 "빅 베르타"는 녹는점이 훨씬 더 높기 때문에 강철의 필수 성분으로 철이 아닌 몰리브덴을 함유하고 있었습니다.
몰리브데나이트 또는 몰리브데나는 한때 연필을 만드는 데 사용되었던 부드러운 검은색 광물입니다. 이 광물은 납을 함유하고 있는 것으로 생각되어 종종 흑연과 혼동되었습니다.
몰리브데나이트는 열과 부식 및 화학 용액에 매우 강한 특허 받은 합금인 Hastelloys와 같은 특정 니켈 기반 합금에 사용됩니다.

미 량 영양소
몰리브덴은 생명에 필수적인 미량 영양소이지만 너무 많으면 독성이 있습니다. 

몰리브덴은 수십 가지 효소에 존재합니다. 이러한 중요한 효소 중 하나는 질소 분해 효소로, 대기 중의 질소를 흡수하여 박테리아, 식물, 동물 및 인간이 단백질을 합성하고 활용할 수 있는 화합물로 변환할 수 있습니다. 

Drweil.com 에 따르면 인간에서 몰리브덴의 주요 기능은 효소의 촉매 역할을 하고 신체의 아미노산을 분해하는 데 도움이 되는 것입니다. 식물에서 몰리브덴은 질소 고정 및 기타 대사 과정에 필요한 필수 미량 원소입니다. 

몰리브덴은 산성 토양에 덜 녹고 알칼리성 토양에 더 잘 녹는 독특한 특성을 가지고 있습니다(일반적으로 다른 미량 영양소와 반대입니다). 따라서 식물에 대한 몰리브덴의 가용성은 pH 및 배수 조건에 매우 민감합니다. 예를 들어, 알칼리성 토양에서 일부 식물은 최대 500ppm의 몰리브덴을 가질 수 있다고 Lenntech는 말합니다. 대조적으로, 다른 땅은 토양에 몰리브덴이 부족하기 때문에 불모지입니다.

진화에 필요
몰리브덴의 또 다른 흥미로운 용도는 과학 연구에서의 역할입니다. 몰리브덴은 오늘날 바다에 매우 풍부하지만 과거에는 훨씬 적었습니다. 이를 통해 고대 해양 화학의 훌륭한 지표 역할을 할 수 있습니다. 예를 들어, 생물 지질학 분야의 과학자들은 특정 기간 동안 바다 및/또는 대기에 얼마나 많은 산소가 존재했을 수 있는지 추정하는 데 도움이 되도록 고대 암석의 몰리브덴 양을 연구합니다.

몇 년 전, 캘리포니아 대학교 리버사이드 캠퍼스(University of California, Riverside)의 연구자들은 산소와 몰리브덴의 결핍이 진화의 주요 지연의 원인일 수 있다고 의심했다. 그들은 약 24억 년 전에 지구 표면의 산소가 증가했고 산소가 미생물을 지원하기 위해 바다 표면에 도달할 수 있다는 것을 알고 있었습니다. 그러나 살아있는 유기체의 다양성은 매우 낮았습니다. 사실, 동물들은 거의 20억 년 후, 또는 약 6억 년 전까지는 나타나지 않았다고 사이언스 데일리(Science Daily)에 실린 연구 보도 자료는 밝혔다.

몰리브덴이 결핍되면 박테리아는 질소를 생물에 유용한 형태로 전환할 수 없습니다. 그리고 박테리아가 질소를 충분히 빨리 전환할 수 없다면, 이 단세포 생명체가 스스로 질소를 전환할 수 없기 때문에 진핵생물이 번성할 수 없다고 Science Daily는 전한다.

네이처(Nature) 저널에 발표된 이 연구를 위해 연구원들은 유기물이 풍부하고 종종 바다 깊은 곳에서 발견되는 퇴적암의 일종인 블랙 셰일의 몰리브덴 수준을 측정했습니다. 이것은 퇴적물이 형성된 바닷물에 얼마나 많은 몰리브덴이 용해되었을 수 있는지 추정하는 데 도움이 되었습니다. 

실제로, 연구자들은 이 시기의 바다에 중요한 몰리브덴이 결핍되어 있었다는 강력한 증거를 발견했다. 이것은 초기 진핵생물의 진화에 부정적인 영향을 미쳤을 것이며, 과학자들은 모든 동물(인간 포함), 식물, 균류 및 원생생물과 같은 단세포 동물을 발생시켰다고 믿고 있습니다.