7439-98-7 / 鉬的應(yīng)用和對(duì)人的危害

鉬（Molybdenum）是一種化學(xué)元素，它的化學(xué)符號(hào)是Mo，它的原子序數(shù)是42，是一種灰色的過渡金屬。因?yàn)橐婚_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(fā)現(xiàn)(即從其它金屬中區(qū)分出來)是在1778年，由卡爾·威廉·舍勒識(shí)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(tài)，但是在礦物中以各種氧化物的形式出現(xiàn)。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(diǎn)排名第六高。它很容易在合金中形成堅(jiān)硬、穩(wěn)定的碳化物，因此，世界上大多數(shù)鉬產(chǎn)品（約80%）都被用作某種鐵合金，包括高強(qiáng)度合金和高溫合金。

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

目前，一些細(xì)菌在打破大氣氮分子的化學(xué)鍵上最常用的催化劑是含鉬酶，能起到生物固氮作用。在細(xì)菌和動(dòng)物中，雖然只有細(xì)菌和藍(lán)藻酶會(huì)參與到固氮活動(dòng)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(zhì)，雖然并非所有細(xì)菌都用到鉬。

發(fā)現(xiàn)歷史

在18世紀(jì)，輝鉬礦往往被認(rèn)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(jù)舍勒的啟發(fā)，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(yīng)用

合金

鉬主要用于鋼鐵工業(yè)。 0.3％的鉬添加劑可提高幾種鋼種的鑄鐵強(qiáng)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(jī)械強(qiáng)度。一些快速鋼的鉬含量也可達(dá)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(chǎn)耐熱超級(jí)合金。

物質(zhì)狀態(tài)的其他應(yīng)用

化合物應(yīng)用

MoO3催化劑用于許多有機(jī)化學(xué)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(chǎn)生其混合氧化物用作丙烯醛和丙烯酸生產(chǎn)中的催化劑。鉬化合物用于顏料，染料，試劑，潤(rùn)滑劑，催化劑，緩蝕劑，陶瓷助劑，微量元素等。產(chǎn)生。硼化鉬，碳化物，硅化物具有半導(dǎo)體特性。

生物學(xué)層面

鉬作為輔酶

鉬是大多數(shù)生物中的必需元素。事實(shí)上，早期的地球海洋缺乏鉬可能會(huì)對(duì)真核生物（包括所有植物和動(dòng)物）的演化產(chǎn)生強(qiáng)烈影響。

目前已經(jīng)鑒定出至少50種酶含有鉬，主要存在于細(xì)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(yīng)，有時(shí)會(huì)在調(diào)節(jié)氮，硫和碳的過程中還原某些小分子。在一些動(dòng)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(nèi)鉬的量含成正比。然而，極高濃度的鉬反而會(huì)抑制嘌呤分解代謝和其他過程。鉬的濃度也會(huì)影響蛋白質(zhì)的合成，代謝和生長(zhǎng)。

Mo是大多數(shù)固氮酶中的組成成分。固氮酶催化大氣氮?dú)馍a(chǎn)氨:

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

鐵鉬輔因子的生物合成是一個(gè)復(fù)雜的過程。

鉬酸鹽在體內(nèi)以MoO₄²⁻形式運(yùn)輸。

對(duì)人體危害

目前尚未發(fā)現(xiàn)鉬對(duì)人類的急毒性，毒性取決于其化學(xué)狀態(tài)。研究顯示，某些鉬化合物，對(duì)老鼠的半數(shù)致死劑量（LD50）低至180 mg / kg，雖然沒有人類毒性數(shù)據(jù)，但動(dòng)物研究表明，長(zhǎng)期攝入超過10毫克/天的鉬可引起腹瀉，生長(zhǎng)遲緩，不孕，出生體重低和痛風(fēng);還會(huì)影響肺部，腎臟和肝臟。鎢酸鈉是一種競(jìng)爭(zhēng)性的鉬抑制劑，飲食鎢會(huì)降低組織中鉬的濃度