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Molibdênio

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Molibdênio
42 Mo
Cr

Mo

W
nióbiomolibdêniotecnécio
Aparência
cinza metálico
Propriedades gerais
Nome, símbolo, número molibdênio, Mo, 42
Pronúncia / ˌ m ɒ l ɪ b d Eu n əm / MOL -ib- DEE -nəm
ou / m ə l ɪ b d ɨ n əm / mə- LIB-di-nəm
Categoria Metallic de metal de transição
Grupo, período, bloco 6, 5, d
Peso atômico padrão 95.96 (2)
Configuração eletrônica [ Kr ] 5s 1 4d 5
2, 8, 18, 13, 1
Conchas de electrões de molibdénio (2, 8, 18, 13, 1)
História
Descoberta Carl Wilhelm Scheele (1778)
Primeiro isolamento Peter Jacob Hjelm (1781)
Propriedades físicas
Fase sólido
Densidade (perto RT) 10,28 g · cm -3
Líquido densidade no pf 9,33 g cm -3 ·
Ponto de fusão 2896 K , 2623 ° C, 4753 ° F
Ponto de ebulição 4912 K, 4639 ° C, 8382 ° F
Calor de fusão 37.48 kJ mol -1 ·
Calor de vaporização 598 kJ mol -1 ·
Capacidade calorífica molar 24,06 J · · mol -1 K -1
Pressão de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
em T (K) 2742 2994 3312 3707 4212 4879
Propriedades atômicas
Estados de oxidação 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2
(Fortemente ácida óxido)
Eletronegatividade 2,16 (escala de Pauling)
Energias de ionização 1º: 684,3 kJ · mol -1
2: 1560 kJ · mol -1
3: 2618 kJ · mol -1
Raio atômico 139 pm
O raio de covalência 154 ± 17:00
Miscelânea
A estrutura de cristal cúbica de corpo centrado
Molibdênio tem uma estrutura cristalina cúbica de corpo centrado
Ordenamento magnético paramagnético
Resistividade elétrica (20 ° C) 53,4 Nco · m
Condutividade térmica 138 W · m -1 · K -1
Difusividade térmica (300 K) 54,3 mm² / s
Expansão térmica (25 ° C) de 4,8 uM · · K -1 m -1
Velocidade do som (haste fina) ( RT) 5400 m · s -1
O módulo de Young 329 GPa
Módulo de cisalhamento 126 GPa
Massa de módulo 230 GPa
Rácio de Poisson 0.31
Dureza de Mohs 5.5
Dureza de Vickers 1.530 MPa
Dureza Brinell 1.500 MPa
Número de registo CAS 7439-98-7
A maioria dos isótopos estáveis
Ver artigo principal: Isótopos de molibdénio
iso N / D meia-vida DM DE ( MeV) DP
92 Mo 14,84% > 1,9 x 10 20 y β + β + 1,6491 92 Zr
93 Mo syn 4 × 10 3 y ε - 93 Nb
94 Mo 9,25% 94 Mo é estável com 52 nêutrons
95 Mo 15,92% 95 Mo é estável com 53 nêutrons
96 Mo 16,68% 96 Mo é estável com 54 nêutrons
97 Mo 9,55% 97 Mo é estável com 55 nêutrons
98Mo 24,13% > 1 × 10 14 y β - β - 0,1125 98 Ru
99 Mo syn 65,94 h β - 0,436, 1,214 99 m Tc
γ 0,74, 0,36,
0,14
-
100 Mo 9,63% 7,8 x 10 18 y β - β - 3.04 100 Ru

O molibdênio é um Grupo 6 elemento químico com o símbolo Mo e número atômico 42. O nome vem do Neo-Latina Molybdaenum, a partir do grego , significando molybdos Μόλυβδος liderança, uma vez que os seus minérios foram confundidos com minérios de chumbo. Minerais molibdénio têm sido conhecidos na pré-história, mas o elemento foi descoberto (no sentido de diferenciá-la como uma nova entidade a partir dos sais minerais de outros metais) em 1778 pela Carl Wilhelm Scheele. O metal foi isolado pela primeira vez em 1781 por Peter Jacob Hjelm.

Molibdénio não ocorre naturalmente como um de metal livre na Terra, mas sim em vários estados de oxidação em sais minerais. O elemento livre, que é um prateado de metal com um elenco cinza, tem a sexta maior ponto de fusão de qualquer elemento. Ele prontamente forma dura e estável carbonetos de ligas, e por este motivo a maioria da produção mundial de o elemento (cerca de 80%) é tomada em muitos tipos de aço , incluindo ligas de ligas de alta resistência e superligas.

A maioria dos compostos de molibdénio têm baixa solubilidade em água, mas o MoO 4 2- íon molibdato é solúvel e formas quando minerais com molibdênio estão em contato com oxigênio e água. Industrialmente, molibdênio compostos (cerca de 14% da produção mundial do elemento) são usados em aplicações de alta pressão e de alta temperatura, como pigmentos e catalisadores .

Enzimas com molibdênio são de longe os catalisadores mais comuns usados por algumas bactérias para quebrar a ligação química em molecular atmosférico nitrogênio , permitindo biológica fixação de nitrogênio . Pelo menos 50 enzimas contendo molibdénio estão agora conhecido em bactérias e animais, embora apenas as enzimas bacterianas e cianobactérias estão envolvidas na fixação de azoto, e estes nitrogenases contêm molibdênio de uma forma diferente do resto. Devido às diversas funções dos vários outros tipos de enzimas de molibdénio, molibdénio é um elemento necessário para a vida em todos os organismos superiores ( eucariotas ), mas não em todas as bactérias.

Características

Propriedades físicas

Na sua forma pura, molibdênio é um metal cinza-prateado com uma dureza de Mohs de 5,5. Tem um ponto de fusão de 2623 ° C (4753 ° F); dos elementos que ocorrem naturalmente, única tântalo , ósmio , rénio , tungsténio , e de carbono têm pontos de fusão mais elevados. Oxidação fraca de molibdênio começa a 300 ° C. Ele tem um dos mais baixos coeficientes de de expansão térmica entre os metais utilizados comercialmente. O resistência à tracção de fios de molibdénio aumenta aproximadamente 3 vezes, a partir de cerca de 10 a 30 GPa, quando o seu diâmetro diminui de ~ 50-100 nm a 10 nm.

Isótopos

Há 35 conhecidos isótopos de molibdênio, que variam em massa atómica 83-117, bem como quatro metaestável isómeros nucleares. Sete isótopos ocorrem naturalmente, com massas atómicas de 92, 94, 95, 96, 97, 98 e 100. Destes isótopos naturais, única molibdênio-100 é instável.

Molibdênio-98 é o mais isótopo abundante, que compreende 24,14% de todos molibdénio. Molibdênio-100 tem uma meia-vida de cerca de 10 19 y e sofre decaimento beta duplo em rutênio -100. Isótopos de molibdênio com números de massa 111-117 todos têm meia-vida de cerca de 150 ns. Todos os isótopos instáveis de decadência molibdênio em isótopos de nióbio , tecnécio , e rutênio .

Como também observado abaixo, a aplicação de molibdênio isotópica mais comum envolve de molibdénio-99, que é um produto da fissão. É um radioisótopo para o pai de vida curta emissor gama filha radioisótopo tecnécio-99m, um isômero nuclear usado em várias aplicações de imagem em medicina. Em 2008, a Universidade de Tecnologia de Delft solicitou uma patente sobre a produção baseada-molibdênio-98 de molibdênio-99.

Compostos e química

Oxidação
estado
Exemplo
-2 Na 2 [2 Mo (CO) 10]
0 Mo (CO) 6
+1 Na [C 6 H 6 Mo]
2 MoCl 2
+3 Na 3 [Mo (CN)] 6
4 MoS 2
5 MoCl 5
6 MF 6
Estrutura de Keggin de fosfomolibdato o anião (P [Mo 12 S 40] 3-), um exemplo de um polioxometalato

Molibdénio é um metal de transição com um eletronegatividade de 2,16 na escala de Pauling e um peso atômico padrão de 95,96 g / mol. Ele não visivelmente reagir com oxigénio ou água, à temperatura ambiente, e a oxidação ocorre a granel, a temperaturas acima de 600 ° C, resultando em de trióxido de molibdénio:

2 Mo + 3 O 2 → 2 MoO3

O trióxido é volátil e sublima a temperaturas elevadas. Isto evita a formação de uma camada de óxido de protecção contínua, que impede que o granel de oxidação do metal. Molibdénio tem vários estados de oxidação , sendo o mais estável 4 e 6 (a negrito no quadro). A química e os compostos mostram mais semelhança com os de tungsténio do que a de crómio. Um exemplo é a instabilidade de molibdénio (III) e compostos de tungsténio (III), em comparação com a estabilidade do crómio compostos (III). O mais alto estado de oxidação é comum no de molibdénio (VI), óxido de (MoO 3), enquanto que o composto de enxofre é o normal dissulfeto de molibdênio MoS 2.

De molibdénio (VI), óxido é solúvel em forte água alcalina, formando molibdatos (MoO 4 2-). Molibdatos são mais fracos do que os oxidantes cromatos, mas mostram uma tendência semelhante para formar complexo oxianiões por condensação com menor valores de pH, tais como [Mo 7 O 24] e 6- [Mo 8 O 26] 4-. Polymolybdates pode incorporar outros iões na sua estrutura, formando polioxometalatos. Os azul-escuro fósforo molecular contendo heteropolymolybdate P [Mo 12 O 40] 3 é usado para o detecção espectroscópica de fósforo. A ampla gama de estados de oxidação de molibdênio é refletida em vários cloretos de molibdénio:

  • Molibdênio (II) cloreto MoCl 2 (amarelo sólido)
  • Molibdênio (III) cloreto MoCl 3 (sólido vermelho escuro)
  • Molibdênio (IV) cloreto MoCl 4 (preta sólida)
  • Molibdénio (V) cloreto MoCl (sólido verde escuro) 5
  • Molibdênio (VI) de cloreto de MoCl 6 (marrom sólido)

A estrutura do MoCl 2 é composta por 6 Cl 8 Mo 4+ aglomeração de quatro iões cloreto para compensar a carga.

Como crómio e alguns outros metais de transição, molibdénio é capaz de formar laços quádruplos, tais como em Mo 2 (CH 3 COO) 4. Este composto pode ser transformado em Mo Cl 2 4- 8, que também tem uma ligação quádruplo.

O estado de oxidação 0 é possível com o monóxido de carbono como ligante, tal como em hexacarbonilo molibdênio, Mo (CO) 6.

História

Molibdenita-o principal minério de molibdênio, que agora é extraído-era anteriormente conhecido como molybdena. Molybdena foi confundido com e muitas vezes utilizado como se fosse grafite. Tal como grafite, molibdenite pode ser usado para escurecer uma superfície ou como um lubrificante sólido. Mesmo quando molybdena foi distinguível de grafite, ainda era confundido com o comum chumbo minério PBS (agora chamado galena); o nome vem do grego antigo molybdos Μόλυβδος, significando chumbo. (A própria palavra grega tem sido proposto como um loanword de Anatolian Luvian e Lydian línguas).

Apesar de liga deliberada aparente de molibdênio com aço em uma espada japonesa do século 14 (MFD. Ca. 1330) foi relatado, que a arte nunca foi empregada amplamente e mais tarde foi perdido. No Ocidente, em 1754, Bengt Andersson Qvist examinado molibdenita e determinou que não contêm chumbo, e, portanto, não era o mesmo que galena.

Por volta de 1778 sueco químico Carl Wilhelm Scheele declarou com firmeza que molybdena era (na verdade) não galena nem grafite. Em vez disso, Scheele foi mais longe e propôs que corretamente molybdena era um minério de um novo elemento distinto, molibdênio nomeado para o mineral em que residia, e do qual ele pode ser isolado. Peter Jacob Hjelm isolado com sucesso molibdênio, utilizando carbono e óleo de linhaça em 1781.

Por cerca de um século depois de seu isolamento, molibdênio não tinha uso industrial, devido à sua escassez relativa, dificuldade de extrair o metal puro, ea imaturidade das técnicas metalúrgicas apropriadas. Ligas de aço molibdênio primeiros mostrou uma grande promessa na sua maior dureza, mas os esforços para fabricá-los em grande escala foram prejudicadas por resultados inconsistentes e uma tendência à fragilidade e recristalização. Em 1906, William D. Coolidge registrou uma patente para a prestação de molibdênio dúctil, o que leva à sua utilização como um elemento de aquecimento em fornos de alta temperatura e como um suporte para o filamento de tungsténio-lâmpadas; formação de óxido e a degradação exige que o molibdénio ser fisicamente selada ou realizado num gás inerte. Em 1913, Frank E. Elmore desenvolvido um processo de flutuação para recuperar molibdenita de minérios; flutuação continua a ser o processo de isolamento primário

Durante a Primeira Guerra Mundial , a procura de molibdênio cravado; ele foi utilizado em ambos blindagem e como um substituto para tungstênio em aços de alta velocidade. Alguns tanques britânicos foram protegidos por 75 mm (3 in) chapas de aço manganês, mas esta provou ser ineficaz. As placas de aço manganês foram substituídas com 25 mm (1 in) de molibdénio chapeamento de aço permitindo maior velocidade, maior capacidade de manobra, e melhor protecção. Os alemães também usaram dopado com molibdênio aço para a artilharia pesada. Isto foi porque o aço tradicional derretido no calor produzido por pólvora suficiente para iniciar um um shell tonelada. Após a guerra, a procura diminuiu até que avanços metalúrgicos permitido extenso desenvolvimento de aplicações em tempo de paz. Na Segunda Guerra Mundial , molibdênio novamente viu importância estratégica como um substituto para tungstênio em ligas de aço.

Ocorrência

Lustrosa, prateadas, liso, cristais hexagonais em camadas mais ou menos paralelas sentar flowerlike em um áspero pedaço cristalino, translúcido de quartzo.
Molibdenita em quartzo

O molibdênio é o elemento 54 mais abundante na crosta da Terra e o elemento mais abundante 25 nos oceanos, com uma média de 10 partes por bilhão; é o elemento mais abundante no Universo 42. O russo Luna 24 missão descobriu um grão de molibdênio-rolamento (1 × 0,6 mm) em um fragmento retirado de piroxênio Mare Crisium na Lua . A raridade comparativa de molibdénio na crosta terrestre é compensada pela sua concentração em um número de minérios insolúveis em água, muitas vezes combinados com enxofre, do mesmo modo como o cobre, com o qual é frequentemente encontrado. Embora molibdénio é encontrada em tais minerais como wulfenite (PbMoO 4) e powellite (CaMoO 4), a principal fonte comercial de molibdênio é molibdenite (Mo S 2). Molibdénio é extraído como um minério principal e também é recuperada como subproduto de cobre e tungsténio mineração.

Historicamente, o Mine Knaben no sul da Noruega , inaugurado em 1885, foi a primeira mina de molibdênio dedicado. É fechada a partir de 1973-2007, mas agora é reaberto. As grandes minas em Colorado (tais como o Henderson mina ea Climax mina) e em British Columbia molibdenita rendimento como seu principal produto, enquanto muitos depósitos de cobre, tais como o pórfiro Bingham Canyon Mine em Utah eo Mina de Chuquicamata no norte do Chile produzir molibdênio como subproduto da mineração de cobre.

Produção de molibdênio em 2005

Produção mundial de molibdênio foi de 250.000 toneladas em 2011, os maiores produtores são a China (94.000 t), Estados Unidos (64 mil t), Chile (38.000 t), Peru (18.000 t) e México (12.000 t). As reservas totais estão estimadas em 10 milhões de toneladas, e estão principalmente concentradas na China (4,3 mt), dos EUA (2,7 mt) e Chile (1,2 mt). Por continente, 93% da produção de molibdênio mundo está sobre dividido igualmente entre a América do Norte, América do Sul (principalmente no Chile), e China. Europa e no resto da ?sia (principalmente a Arménia, Rússia, Irã e Mongólia) produzir o restante.

Produção do metal

No processamento de molibdenite, o molibdenite é primeiro aquecida a uma temperatura de 700 ° C (1292 ° F) e o sulfureto é oxidado em molibdênio (VI) óxido de avião:

2 MoS 2 + 7 O 2 → 2 MoO 3 + 4 SO 2

O minério é oxidado, em seguida, aqueceu-se a ambos os 1100 ° C (2010 ° F) para sublimar o óxido, ou lixiviado com amoníaco , o qual reage com o molibdénio (VI) para formar óxido de molibdatos solúveis em água:

MoO 3 + 2 NH4OH → (NH 4) 2 (MoO 4) + H2O

De cobre, uma impureza em molibdenite, é menos solúvel em amónia. Para remover completamente a partir da solução, é precipitado com sulfeto de hidrogênio.

Molibdénio puro é produzido por redução do óxido de hidrogénio, enquanto que o molibdénio para a produção de aço é reduzido pela reacção aluminotérmica com adição de ferro para produzir ferromolybdenum. Uma forma comum de ferromolybdenum contém 60% de molibdênio.

Molibdênio tem um valor de aproximadamente US $ 30.000 por tonelada a partir de agosto de 2009. É mantido um preço igual ou perto de US $ 10.000 por tonelada a partir de 1997 a 2003, e atingiu, devido ao aumento da demanda, um pico de 103.000 dólares por tonelada em junho de 2005. Em 2008, o London Metal Exchange anunciou que molibdênio seria comercializado como uma commodity na Bolsa.

Aplicações

Alloys

Cerca de 86% de molibdénio produzido é utilizado em aplicações metalúrgicas tais como ligas, com o resto de molibdénio usado como compostos em aplicações químicas. Uso industrial estimado fracionário global de molibdênio é de aço estrutural de 35%, aço inoxidável de 25%, 14% de produtos químicos, ferramentas e aços de alta velocidade 9%, ferro fundido de 6%, molibdênio metal elementar de 6%, e superligas, 5%.

A capacidade de molibdênio para suportar temperaturas extremas sem expandir ou amolecimento significativamente o torna útil em aplicações que envolvem calor intenso, incluindo o fabrico de armas, peças de aeronaves, contatos elétricos, motores industriais e filamentos.

A maioria aço de alta resistência ligas (exemplo 41XX aços) contêm 0,25% a 8% de molibdénio. Apesar de tais pequenas porções, mais de 43.000 toneladas de molibdénio são usados como um agente de liga em cada ano aços inoxidáveis, aços ferramenta, ferros fundidos e de alta temperatura superligas.

Molibdénio Também é utilizado em aço ligas de alta para a sua corrosão e resistência soldabilidade. Molibdênio contribui ainda mais resistência à corrosão para "cromo-molibdênio" tipo-300 de aços inoxidáveis (aços de alta-cromo que já estão resistentes à corrosão, devido ao seu teor de crómio, mas, na realidade, "cromo-molibdênio" não é um tipo-300 inoxidável, mas em vez disso uma série 41xx que não é inoxidável) e especialmente no os chamados super- Os aços inoxidáveis austeníticos (tais como a liga de AL-6XN). Molibdênio atos, aumentando estirpe estrutura, aumentando, assim, a energia necessária para dissolver a átomos de ferro a partir da superfície.

Devido à sua densidade mais baixa e mais estável de preços, molibdénio é por vezes usado em vez de tungsténio. Um exemplo é a série "M" de aços de alta velocidade, tais como M2, M4 e M42 como substituição para a série de aço 'T', que contêm tungstênio. Molibdénio pode ser implementado tanto como um agente de liga e como um revestimento resistente ao fogo para outros metais. Embora seu ponto de fusão é 2623 ° C (4753 ° F), molibdênio oxida rapidamente em temperaturas acima de 760 ° C (1400 ° F) tornando-o mais adequado para o uso em ambientes de vácuo.

TZM (Mo (~ 99%), Ti (~ 0,5%), Zr (~ 0,08%) e alguns C) é uma superliga de molibdénio resistente à corrosão que resiste sais de fluoreto fundido a temperaturas acima de 1300 ° C. Ele tem cerca de duas vezes a força de Mo pura, e é mais dúctil e mais soldável, ainda em testes que resistiu à corrosão de um sal eutético padrão ( FLiBe) e vapores de sal usado em reatores de sais fundidos para 1.100 horas com tão pouca corrosão que era difícil de medir.

Outras ligas à base de molibdênio que não contêm ferro têm aplicações limitados. Por exemplo, devido à resistência à corrosão contra zinco fundido, tanto molibdénio puro e a ligas de molibdénio / tungsténio (70% / 30%) são utilizadas para tubagens, agitadores e impulsores de bomba que estão em contacto com o zinco fundido.

Outras aplicações como o elemento puro

  • Molibdénio pó é usado como um fertilizante para algumas plantas, tais como couve-flor.
  • Molibdênio Elemental também é usado em NO, NO 2, NO x analisadores em usinas para controle da poluição. A 350 ° C (662 ° F) o elemento atua como um catalisador para o NO 2 / NO x para formar moléculas não Somente para leituras consistentes por luz infravermelha.
  • Ânodos de molibdênio substituir tungstênio em determinadas fontes de raios-X de baixa tensão, para usos especializados, tais como mamografia.
  • O isótopo radioactivo de molibdénio-99 é usado para gerar tecnécio-99m, o qual é utilizado para a imagiologia médica.

Os compostos (14% do uso global)

  • Dissulfureto de molibdénio (MoS 2) é utilizado como um lubrificante sólido e uma alta pressão de alta temperatura (HPHT) agente antidesgaste. Faz fortes filmes em superfícies metálicas e é um aditivo comum para HPHT graxas - no caso de uma falha catastrófica da graxa, uma fina camada de molibdénio impede o contacto das partes lubrificadas. Ele também tem propriedades semicondutoras com vantagens distintas sobre silício tradicional ou grafeno em aplicações de eletrônica. MoS 2 também é usado como um catalisador de hidrocraqueamento em fracções de petróleo contendo azoto, enxofre e oxigénio.
  • Molibdênio disilicide (MoSi2) é um condutor de electricidade cerâmica com uso primário em elementos de aquecimento que operam a temperaturas acima de 1500 ° C ao ar.
  • De trióxido de molibdénio (MoO3) é usado como um adesivo entre esmaltes e metais. Molibdato de chumbo (wulfenite) co-precipitado com cromato de chumbo e sulfato de chumbo é um pigmento laranja brilhante usado com cerâmicas e plásticos.
  • Heptamolibdato de amónio é utilizado em procedimentos de coloração biológicos.
  • Molibdênio revestido de vidro de cal de soda é usado para CIGS fabricação de células solares.
  • ?cido fosfomolíbdico é usada uma mancha em cromatografia de camada fina.
  • Molibdênio-99 é um radioisótopo pai para o radioisótopo filha tecnécio-99m, o qual é utilizado em muitos procedimentos médicos. O isótopo é armazenado e manuseado conforme o molibdato.

Papel biológico

Bioquímica

O papel mais importante do molibdénio nos organismos vivos é como um metal heteroátomo no local activo em determinadas enzimas. Na fixação de nitrogênio em certas bactérias, o enzima nitrogenase, que está envolvida na etapa terminal da redução azoto molecular, normalmente contém molibdénio no sítio activo (embora substituição de Mo com ferro ou vanádio também é conhecida). A estrutura do centro catalítico da enzima é semelhante ao de proteínas de ferro-enxofre: incorpora um Fe 4 S 3 e múltiplos MOFE 3 S 3 clusters.

Em 2008, a prova foi relatado que uma escassez de molibdênio nos primeiros oceanos da Terra foi um fator limitante para quase dois bilhões de anos na evolução posterior da vida eucariota (que inclui todas as plantas e animais), como eucariontes não pode fixam o nitrogênio, e deve, portanto, adquirir a maior parte do azoto oxidado adequado para a produção de compostos de azoto orgânico, ou com os próprios compostos orgânicos (como proteínas), a partir de bactérias procarióticas. A escassez de molibdênio resultou da relativa falta de oxigênio no início do oceano. A maioria dos compostos de molibdénio têm baixa solubilidade em água, mas o MoO 4 2- íon molibdato é solúvel e formas quando minerais com molibdênio estão em contato com oxigênio e água. Uma vez que o oxigênio feita por início da vida apareceu na água do mar, que ajudou dissolver molibdênio em molibdato solúvel de minerais no fundo do mar, tornando-o disponível pela primeira vez para bactérias fixadoras de nitrogênio, e permitindo-lhes fornecer compostos de azoto utilizáveis mais fixos para formas superiores de vida.

Estrutura do esqueleto de uma molibdopterina com um único átomo de molibdénio ligado a ambos os grupos de tiolato
O cofator de molibdênio (foto) é composto por um complexo orgânico livre-molibdênio chamado molibdopterina, que impôs a um átomo de enxofre por meio de molibdénio oxidado adjacente (ou ocasionalmente selênio) átomos.

Apesar de oxigênio, uma vez promovidas a fixação de nitrogênio via fazendo molibdênio disponível na água, ele também diretamente venenos enzimas nitrogenase. Assim, na história antiga da Terra, depois de oxigênio chegaram em grande quantidade no ar e na água da Terra, os organismos que continuaram a fixar nitrogênio em condições aeróbias foram obrigados a isolar e proteger suas enzimas fixadoras de nitrogênio em heterocistos, ou estruturas similares protegendo-os de muito oxigênio. Esse isolamento estrutural das reações de fixação de nitrogênio de oxigênio nos organismos aeróbios continua até o presente.

Embora formas de molibdénio compostos com várias moléculas orgânicas , incluindo hidratos de carbono e aminoácidos , é transportado em todo o corpo humano como MoO 4 2-. Pelo menos 50 enzimas com molibdênio eram conhecidos até 2002, principalmente em bactérias, e seu número está aumentando a cada ano; estas enzimas incluem aldeído oxidase, sulfito oxidase e xantina oxidase. Em alguns animais e em seres humanos, a oxidação de a xantina ácido úrico, um processo de purina catabolismo, é catalisada pela xantina oxidase, uma enzima contendo molibdénio. A actividade da xantina oxidase é directamente proporcional à quantidade de molibdénio contida no corpo. No entanto, uma concentração extremamente elevada de molibdénio inverte a tendência e pode actuar como um inibidor tanto catabolismo purina e outros processos. Concentrações Molibdênio também afetam a síntese de proteínas, metabolismo e crescimento.

Em animais e plantas de um composto tricíclico chamada molibdopterina (que, apesar do nome, não contém molibdénio) é feito reagir com o molibdato de modo a formar um co-factor contendo molibdénio completa chamada cofator de molibdênio. Poupar para o filogeneticamente antigo-molibdênio nitrogenases discutidos acima, que fixam nitrogênio em algumas bactérias e cianobactérias, todas as enzimas utilizando-molibdénio até agora identificadas na natureza utilizar o co-factor de molibdénio. Molibdênio enzimas em plantas e animais catalisam a oxidação e, por vezes, redução de certas moléculas pequenas, como parte do regulamento de nitrogênio , e enxofre ciclos de carbono.

Consumo alimentar humano e deficiência

O corpo humano contém cerca de 0,07 mg de molibdénio por quilograma de peso. Ela ocorre em concentrações mais elevadas no fígado e rins e em concentrações mais baixas nas vértebras. Molibdênio também está presente dentro humano esmalte do dente e pode ajudar a evitar a sua deterioração.

A ingestão média diária de molibdénio varia entre 0,12 e 0,24 mg, dependendo do teor de molibdénio de alimentos. Carne de porco, cordeiro e carne de fígado cada um tem cerca de 1,5 partes por milhão de molibdénio. Outras fontes alimentares significativos incluem feijão verde, ovos, sementes de girassol, farinha de trigo, lentilhas, pepinos e grão de cereal. Toxicidade aguda não tem sido visto nos seres humanos, e a toxicidade depende fortemente do estado químico. Estudos em ratos mostraram um a dose letal média (DL50) tão baixa quanto 180 mg / kg para alguns compostos Mo. Embora os dados de toxicidade humana não estiver disponível, estudos em animais mostraram que a ingestão crónica de mais do que 10 mg / dia de molibdénio pode causar retardamento diarreia, crescimento, infertilidade, baixo peso ao nascer e gota; ele também pode afetar os pulmões, rins e fígado. Tungstato de sódio é um inibidor competitivo de molibdênio. Tungsténio dietética reduz a concentração do molibdénio em tecidos.

Dietético deficiência de molibdênio de baixa concentração de molibdênio do solo tem sido associada com aumento das taxas de câncer de esôfago em uma faixa geográfica da cidade de norte da China para o Irã. Em comparação com os Estados Unidos, que tem uma maior oferta de molibdênio no solo, as pessoas que vivem nessas áreas têm cerca de 16 vezes maior risco de esofágico carcinoma de células escamosas.

Deficiência de Molibdênio também tem sido relatada como uma conseqüência da não-molibdênio suplementado nutrição parenteral total (alimentação intravenosa completa) durante longos períodos de tempo. Isso resulta em níveis sanguíneos elevados de sulfito e urato, em muito da mesma maneira como deficiência de cofactor de molibdénio. No entanto, presumivelmente desde deficiência de molibdênio puro a partir deste mecanismo é visto principalmente em adultos, as consequências neurológicas não têm sido tão marcada como co-fator para a deficiência congênita.

Doenças relacionadas

Um congênita molibdénio doença de deficiência de cofactor, visto em lactentes, resulta em interferência com a capacidade do corpo para usar molibdénio em enzimas. Ela provoca elevados níveis de sulfito e urato, e dano neurológico. A causa é a incapacidade do corpo para sintetizar cofactor de molibdénio, uma molécula que se liga heterocíclico molibdénio no local activo em todas as enzimas humanas conhecidas que usam molibdénio.

Antagonismo de cobre-molibdênio

Altos níveis de molibdénio pode interferir com a absorção do corpo de cobre , produzindo a deficiência de cobre. De molibdénio impede a partir de proteínas do plasma de ligação ao cobre, e também aumenta a quantidade de cobre que é excretada na urina. Ruminantes que consomem grandes quantidades de molibdênio desenvolver sintomas, incluindo diarreia , atraso no crescimento, anemia e achromotrichia (perda de cabelo pigmento). Estes sintomas podem ser aliviados pela administração de mais de cobre dentro do sistema, tanto na forma dietético e por injecção. A condição, como uma deficiência de cobre eficaz, pode ser agravada pelo excesso de enxofre .

Redução de cobre ou deficiência também pode ser induzida deliberadamente para fins terapêuticos por o composto tetratiomolibdato de amónio, em que o tetratiomolibdato anião vermelho brilhante é o agente de quelação de cobre. Tetratiomolibdato foi pela primeira vez utilizado terapeuticamente no tratamento de toxicose de cobre em animais. Em seguida, foi introduzido como um tratamento em A doença de Wilson, uma desordem do metabolismo do cobre em seres humanos hereditária; actua tanto por competição com a absorção de cobre no intestino e pela excreção crescente. Ele também foi encontrada para ter um efeito inibidor sobre angiogênese, potencialmente através da inibição de íons de cobre processo de translocação membrana dependente envolvendo uma via de secreção não-clássica. Isto o torna um tratamento de investigação interessante para o câncer , relacionada com a idade degeneração macular e outras doenças que caracterizam a deposição excessiva dos vasos sanguíneos.

Precauções

Pós de molibdénio e os fumos, os quais podem ser gerados pela mineração ou metais, podem ser tóxicos, especialmente quando ingerida (incluindo pó preso na seios e depois engolidos). Os baixos níveis de exposição prolongada pode causar irritação nos olhos e pele. Inalação ou ingestão directa de molibdénio e seus óxidos deve ser evitada. As normas da OSHA especificar a exposição de molibdênio máximo admissível de um dia de 8 horas como 5 mg / m 3. A exposição crônica a 60 a 600 mg / m 3 pode causar sintomas como fadiga, dores de cabeça e dores nas articulações.

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