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Physikalisch-chemische Eigenschaften |
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zinnweiße Molybdän ist ein relativ hartes und sprödes Schwermetall,
das sich gut dehnen lässt. Es ist gut verformbar, besitzt eine hohe
Festigkeit und lässt sich zu Drähten und Blechen walzen. Molybdän
besitzt eine sehr hohe Schmelz- und Siedetemperatur.
Bei sehr tiefen Temperaturen zeigt das Metall Supraleitfähigkeit.
Das relativ unedle Metall ist infolge der sich bildenden Oxidschicht an der Luft und gegen nicht oxidierende Säuren beständig. Beim Erhitzen an der Luft oxidiert es und bildet bläuliche Schichten, die das Metall vor weiterer Oxidation schützen. Oberhalb von 600°C entsteht Molybdän(VI)-oxid MoO3, ein weißer, hautreizender Stoff. Oxidierende Säuren wie Salpetersäure oder konzentrierte Schwefelsäure lösen das Metall auf. Es lässt sich leicht mit vielen anderen Metallen wie Eisen, Aluminium, Nickel, Chrom oder Mangan legieren. |
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Physiologie - Toxikologie |
| Molybdän
ist für alle Organismen ein lebensnotwendiges Spurenelement.
Viele Tiere und die meisten Pflanzenarten nehmen das Element in Form von
Molybdat-Ionen auf. Die Knöllchenbakterien im Boden binden mit Hilfe
des molybdänhaltigen Enyzms Nitrogenase Luftstickstoff und stellen
so den Stickstoff als Nährstoff für
die Pflanzen zur Verfügung. Beim Menschen sind im Enzym Xanthinoxidase
Molybdänatome eingebaut. Es dient in der Leber zum Aufbau der Harnsäure
und ist notwendig für den Transport und die Vorratshaltung von Eisen.
Das ebenfalls molybdänhaltige Enzym Sulfitoxidase baut schwefelhaltige
Verbindungen wie Cystein oder Glutamin ab und kann auch giftige Sulfide
zu Sulfaten umbauen. Bei Molybdänmangel treten Symptome wie Müdigkeit,
Verwirrtheit oder Nachtblindheit auf. Bei einer dauerhaft niedrigen Molybdänzufuhr
werden Haarausfall, Karies, Nierensteine oder bestimmte Krebsformen wie
Speiseröhrenkrebs begünstigt. Lit [16]
Besonders molybdänreich sind Nahrungsmittel wie Sojamehl, Rotkohl,
Bohnen, Erbsen, Kartoffeln, Reis, Spinat oder Eier.
Molybdän ist in Dentallegierungen zugelassen, beispielsweise in Legierung mit Chrom und Cobalt. Personen, die nachweislich eine Metallallergie oder eine Autoimmunkrankheit haben, können auf diese Legierungen empfindlich reagieren. |
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Vorkommen |
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Das
Metall steht in der Elementhäufigkeit mit
einem Anteil von 0,0014% an 39. Stelle direkt nach dem Gallium.
Elementar kommt es auf der Erde als Hexamolybdän, einer Legierung
aus Molybdän, Iridium, Eisen, Osmium und Ruthenium vor. Im Mondgestein
fand man ein einzelnes Molybdänkorn in elementarer Form. Lit
[63] Das bedeutendste
Molybdänmineral ist der Molybdänglanz
(Molybdänit, MoS2). Die wichtigsten Lagerstätten liegen
in Idaho/USA, in British Columbia/Kanada und in Stavanger/Norwegen. In
Deutschland kommen im Erzgebirge und in Oberbayern kleinere Lagerstätten
vor. Ein bei Mineraliensammlern bekanntes Mineral mit einer Molybdänverbindung
ist das Bleierz Wulfenit, ein Bleimolybdänat
(PbMoO4).
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Geschichte |
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Der
Schwede Carl Wilhelm Scheele (1742-1786)
stellte im Jahre 1778 aus dem Mineral Molybdänglanz durch das Erhitzen
mit Salpetersäure weißes Molybdänoxid her. Dieses benannte
er aufgrund seiner sauren Wirkung Molybdänsäure. Die erstmalige
Herstellung des Metalls gelang dem schwedischen Chemiker Peter Jakob Hjelm
(1746-1813) im Jahre 1781. Er reduzierte Molybdän(VI)-oxid mit Braunstein
und Graphit und erhielt stark verunreinigtes Molybdän. Der Name des
Elements leitet sich vom griechischen Namen für Bleiglanz
(griech. molybdaena) ab, da man früher den Bleiglanz nicht
vom Molybdänglanz unterscheiden konnte. Das chemische Symbol Mo schlug
J.J.Berzelius im Jahre 1814 vor.
Die Herstellung von reinem Molybdän gelang erst am Anfang des 20.
Jahrhunderts durch eine Reduktion von Molybdän(III)-oxid mit Wasserstoff.
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Herstellung |
| Das
Mineral Molybdänglanz ist in der Regel stark mit Ganggestein verunreinigt
und muss zuerst durch Flotation angereichert werden. Danach oxidiert man
das Erz durch Rösten an der Luft bei ca. 700°C zu Molybdän(VI)-oxid:
2 MoS2 + 7 O2 
2 MoO3 + 4 SO2
Nach einer Reinigung des Oxids durch das Auslaugen mit Ammoniaklösung und der nachfolgenden Ausfällung mit einer Säure reduziert man das Oxid bei 1100°C mit Wasserstoff zu reinem Molybdän. Einen Großteil des heute gewonnenen Molybdäns erhält man bei der Kupfer-Raffination. Das für die Stahlveredelung notwendige Ferromolybdän stellt man durch eine Reduktion eines Gemisches aus Molybdänoxiden und Eisenoxiden auf aluminothermischem Weg her. |
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Verwendung |
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Reines
Molybdän dient als hitzebeständiger Werkstoff in Widerstandsdrähten
von Heizwicklungen, für Elektroden in Glasschmelzöfen, für
Anoden in Elektronenstrahlröhren oder für Glühdrähte
in Glühlampen. In der chemischen Industrie bestehen korrosionsanfällige
Bauteile wie Ventile aus Molybdän. Der Großteil des Molybdäns
wird jedoch in den korrosionsbeständigen, sehr zähen und festen
Molybdänlegierungen eingesetzt. Rostfreier Molybdänstahl kann
bis zu 98% Eisen, 0,4-3,5% Molybdän, 0,25-0,6% Kupfer, 0,15-0,5% Mangan,
0,2-0,4% Silicium und bis zu 0,6% Chrom enthalten. Er wird in Werkzeugen
mit starker mechanischer Beanspruchung eingesetzt. Legierungen mit Titan,
Wolfram, Zirconium
oder Niob dienen zum Bau von Raketentriebwerken.
Molybdän-Nickellegierungen sind sehr korrosionsbeständig.
Molybdän(III)-oxid (Mo2O3) ist ein wichtiger
Katalysator in organischen Synthesen. Ammoniumheptamolybdat
dient im Labor als Reagenz zum Nachweis von Phospat-Ionen.
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Molybdänverbindungen im Portrait |
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| Copyright: Thomas Seilnacht |
