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1782年瑞典化学家耶尔姆用碳与氧化钼进行化学还原反应,得到的深色金属粉末“钼”。1891年法国施耐德公司(schneider)率先生产出了钼合金装甲板并运用于坦克制造,在第一次世界大战中相继投入使用。很快,钼优越的性能替代了当时炙手可热的稀有金属钛和钨。第一次世界大战给人类带来了深重灾难,但在客观上促进了科学技术的发展,随之人们对地球上蕴藏量较少的“钼”的研究也更加深入。
钼在地壳中的平均含量约为0.00011%,已发现的钼矿约有20种,其中最具工业价值的是辉钼矿,此外还有钼铅矿、钼酸钙矿等。世界钼资源主要集中在太平洋盆地东侧的边缘,中国是世界上钼矿资源最为丰富的国家之一,主要集中分布在陕西、河南、吉林和辽宁等四省。我国的河南栾川、吉林大黑山和陕西金堆城三大钼矿是世界上金属储量在50万吨以上的特大型钼矿之一。
钼是一种难熔稀有金属,具有熔点高、沸点高、强度大、电导率大、导热性好、延展性好、耐腐蚀强等特点。因此,广泛应用于电气、材料、冶金、航天等工业领域。在材料制造、冶金工业领域中,钼的良好延展性和较低的热膨胀系数使其易被加工成薄箔材和细丝钼材,在高温下仍能保持稳定的尺寸,是高温电炉和切割加工的优质材料;在各类工业材料中掺入金属钼可使其性能更优,如钼作为钢的合金化元素,可提高钢的强度,特别是高温强度和韧性;提高钢在酸碱溶液和液态金属中的抗蚀性;提高钢的耐磨性和改善淬透性、焊接性和耐热性。
在核工业领域中,钼可用于核反应堆材料,生产耐用的加热元件,用作电力电子设备的支撑材料等。在航天领域中,钼合金由于有极好的耐热性能和高温机械性能,可作航空器发动机的火焰导向器和燃烧室,宇航器液体火箭发动机的喉管、喷嘴和阀门,重返飞行器的端头,卫星和飞船的蒙皮、船翼及导向片和保护涂层材料;钼热胀系数低和导热性能好,在太阳辐射光强烈作用下尺寸稳定性特别好,用金属钼网作成人造卫星天线,可以保持其完全抛物的外型,而较之石墨复合天线重量更轻;巡航式导弹使用钼涂层材料作汽轮转子,在1300℃高温下工作,每分钟转速高达4~6万转,已显示出良好的效果。
除此之外,微量元素“钼”独特的生物学作用也被人们逐渐发现和应用。在畜牧领域中,动物体内某些含钼酶类的成分,间接影响着酶的生物学活性。如:钼作为反刍动物体内瘤胃微生物硝酸盐氧化酶的组成成分,直接参与瘤胃中硝酸盐的转化;同时,钼作为硫酸盐氧化酶的辅助因子对瘤胃微生物有刺激作用,有助于反刍动物对粗纤维类物质的消化,进而促进反刍动物的生长。
在农业领域中,钼是植物体内必须的“微量元素”之一,能够促进植物对磷的吸收,加速植物体内醇类的形成与转化,提高植物叶绿素和维生素丙的含量,提高植物的抗旱、抗寒以及抗病能力。在中国湖南长沙县南华乡用钼酸铵拌种,花生产量大幅提高。缺钼会影响植物正常生长,导致植物生长发育不良,植株矮小,叶片失绿、枯萎以致坏死。
在医疗健康领域中,钼可用于制造x射线药物和放射性同位素,用于内脏器官造影、治疗肿瘤和其他疾病。如:钼是钼的放射性同位素之一,用氧化铝粉吸收后存储在相对较小的容器中,可使其衰变成锝,在医院里病人服锝后可用于内脏器官造影。
在人体中,钼参与并形成人体新陈代谢的五种关键酶的活性位点,称为钼酶。钼酶可代谢人体多种内源性和外源性化合物,如:人体内的嘌呤通过钼酶黄嘌呤氧化还原酶代谢,醛类通过钼酶醛氧化酶代谢。此外,钼酶可将亚硝酸盐还原成无毒的氨,阻止致癌物的形成,抑制食管和肾对亚硝胺的吸收,从而防止食道癌和胃癌的发生。人体缺乏钼可表现为生长发育迟缓甚至死亡,尿中尿酸、、排泄增加。但是过量的钼对人体生命健康危害极大,它能够使体内能量代谢过程出现障碍,心肌缺氧而灶性坏死,易发肾结石和尿道结石,增大缺铁性贫血患病几率,引发龋齿。膳食中的钼很易被吸收,但体内硫酸根过高会影响钼的吸收。人体中钼主要来源于饮食,豆类、谷物和肝脏等主食是特别丰富的来源。
“钼”作为工业添加剂和润滑剂、生物催化剂无所不在,其四两拨千斤的作用还在研究中,钼参与改变人类生活的研究还在路上。(文中图片均来源于网络)
撰稿:谢慧慧