„Molybdän“ – Versionsunterschied

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Molybdän ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Mo und der Ordnungszahl 42.

Molybdän (griech. molybdos „Blei“), das in Lagerstätten in der Regel als Molybdänglanz (Molybdändisulfid) vorkommt, wurde lange Zeit mit Bleiglanz oder auch Graphit verwechselt. 1778 gelang es Carl Wilhelm Scheele, aus Molybdänglanz durch Behandlung mit Salpetersäure das weiße Molybdän(VI)-oxid (auch Molybdäntrioxid) MoO₃ (Wasserbleierde) herzustellen. 1782 reduzierte Peter Jacob Hjelm das Oxid mit Kohle zum elementaren Molybdän. Wegen seiner schwierigen Bearbeitbarkeit (reines Molybdän lässt sich plastisch verformen, jedoch schon die Verunreinigung mit einem zehntausendstel Prozent Sauerstoff oder Stickstoff lässt Molybdän stark verspröden) fand Molybdän lange Zeit keine Beachtung. Ende des 19. Jahrhunderts bemerkten Mitarbeiter der französischen Firma Schneider & Co. bei der Herstellung von Panzerrohren die nützlichen Eigenschaften von Molybdän-Legierungen. In den beiden Weltkriegen war die Nachfrage nach dem Metall groß, nach dem Zweiten Weltkrieg fielen die Preise dramatisch. Das einzige westeuropäische Bergwerk wurde bis 1973 in Knaben, Norwegen betrieben.

Molybdän kommt natürlich meistens als Molybdänit (Molybdänglanz, MoS₂) mit einer Konzentration von etwa 0,3 % vor. Daneben gibt es noch Wulfenit (Gelbbleierz, PbMoO₄) und Powellit Ca(Mo,W)O₄. Zur Verhüttung gelangt überwiegend das durch den Kupferbergbau anfallende Koppelprodukt Molybdänit. Große Vorkommen finden sich in den Vereinigten Staaten, Chile, China, Kanada und Peru. Die Weltproduktion lag 2007 bei 211.000 Tonnen (2006 179.000t)^[1]. 2007 erzeugten die USA -als größter Produzent- 62.000 Tonnen, China 60.000t und Chile 45.000t ^[1].

Molybdän kann nicht durch Reduktion mit Kohle aus den oxidischen Erzen gewonnen werden, da hierbei Molybdäncarbid entsteht.

Ein Pfund (lb) MoS2 Konzentrat, wie es die Minen in Richtung "Röster" verläßt, enthält ca. 0,6 lb Mo.

Molybdän ist ein Übergangsmetall der 5. Periode. Das hochfeste, zähe und harte Metall besitzt einen silbrigweißen Glanz. Von allen Elementen der 5. Periode besitzt es den höchsten Schmelzpunkt. Von reduzierenden Säuren (auch Flusssäure) wird es ebenso wie das schwere Homologe Wolfram nicht angegriffen. Deshalb wird Molybdän in großen Mengen zur Herstellung von säurebeständigen Edelstählen und Nickelwerkstoffen eingesetzt. Oxidierende Säuren wie heiße konzentrierte Schwefelsäure, Salpetersäure oder Königswasser führen zu hohen Abtragsraten. Ebenso unbeständig ist Molybdän in oxidierenden Alkalischmelzen.

In kleinen Zusätzen dient es zur Härtung und zur Verhinderung der Anlassversprödung von Stahl. Mehr als 2/3 des hergestellten Molybdäns wird zur Erzeugung von Metalllegierungen wie Ferro-Molybdän verbraucht. Wolframverknappung im Ersten Weltkrieg führte zu vermehrtem Einsatz von Molybdän zur Herstellung von hochfesten Werkstoffen. Bis heute ist Molybdän ein Legierungselement zur Steigerung von Festigkeit, Korrosions- und Hitzebeständigkeit. Molybdänhaltige Hochleistungswerkstoffe wie Hastelloy^®, Incoloy^® oder Nicrofer^® haben viele technische Verfahren erst möglich oder ökonomisch sinnvoll gemacht.

Molybdän wird zur Herstellung von Flugzeug- und Raketenteilen verwendet. In der Ölverarbeitung wird es als Katalysator zur Schwefelentfernung eingesetzt.

Molybdändisulfid ist aufgrund seiner Schichtstruktur ein ideales Schmiermittel, auch bei erhöhten Temperaturen. Es kann als Feststoff, wie Graphit, aber auch suspendiert in herkömmlichen Schmierölen verwandt werden.

Auch in elektronischen Bauteilen ist Molybdän zu finden. In TFTs (Dünnschichttransistoren) dient es als leitende Metallschicht und auch bei Dünnschichtsolarzellen wird es als metallischer Rückleiter verwendet.

Molybdänfolien dienen als gasdichte Stromdurchführung in Quarzglas, u.a. an Halogenglühlampen und Hochdruck-Gasentladungslampen.

Molybdate werden zur Imprägnierung von Stoffen verwendet, um diese schwer entflammbar zu machen.

Molybdän findet auch in der Röntgendiagnostik als Targetmaterial in der Anode Verwendung. Röntgenröhren mit Molybdänanode werden wegen der niedrigeren Energie der Charakteristischen Röntgenstrahlung (${\displaystyle K_{\alpha }}$ bei 17,4 keV und ${\displaystyle K_{\beta }}$ bei 19,6 keV im Vergleich zu 58/59,3 keV bzw. 67,0/67,2/69,1 keV von Wolfram) des Molybdäns v.a. bei der Untersuchung der weiblichen Brust (Mammographie) eingesetzt.

In der Nuklearmedizin wird Spalt-Molybdän in Radionuklidgeneratoren (RNG) eingesetzt. Das relativ langlebige ⁹⁹Mo (HWZ 66h) zerfällt hierbei innerhalb des RNG in ^99mTc (Technetium, HWZ 6h). Auf diese Weise kann dieses wichtige Technetium-Isotop direkt vor Ort für Untersuchungszwecke gewonnen werden.

Molybdän ist für Pflanzen essenziell. Durch Molybdänmangel kann ein Boden unfruchtbar sein, was erklärt warum eine Düngung mit Ammoniummolybdat den Ertrag auf solchen Böden steigert. In Pflanzen und Tieren beträgt die Molybdänkonzentration einige ppm. Molybdän ist ein sehr wichtiges Spurenelement, vor allem für Leguminosen. Die mit den Leguminosen in Symbiose lebenden Bakterien (Knöllchenbakterien) sind in der Lage, mit einem molybdänhaltigen Enzym (Nitrogenase) Luftstickstoff zu binden. Sie benötigen Molybdän für zwei Prozesse: Fixierung von molekularem Stickstoff und Nitratreduktion. Dazu liegt das Molybdän als Bestandteil von Enzymen vor, den sog. Molybdoproteinen.

Auch für die menschliche Ernährung ist Molybdän essenziell. Der Schätzwert der DGE für Jugendliche und Erwachsene geht von 50–100 µg Molybdän als angemessene Tageszufuhr aus. (DACH: Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr, 2000). Werden hohe Aufnahmen (10–15 mg/Tag) erreicht – zum Beispiel durch molybdänreiche Böden, so treten gichtähnliche Symptome, Gelenkschmerzen und Lebervergrößerungen auf.

Lebewesen nutzen molybdänhaltige Enzyme zur Purinzersetzung und Harnsäurebildung. So ist z. Bsp. Molybdän ein Cofaktor der Xanthinoxidase, die Hypoxanthin zu Xanthin und Xanthin zu Harnsäure umwandelt. Einige Tierarten weisen durch Molybdängaben im Futter ein erhöhtes Wachstum auf.

Der Molybdän-Cofaktor-Mangel ist eine Erbkrankheit.^[2]

Molybdänstaub und -verbindungen wie Molybdän(VI)-oxid und wasserlösliche Molybdate weisen eine leichte Toxizität auf, wenn sie inhaliert oder oral eingenommen werden.

Tests lassen vermuten, dass Molybdän im Gegensatz zu vielen anderen Schwermetallen relativ wenig toxisch wirkt. Akute Vergiftungen sind wegen der dazu notwendigen Mengen unwahrscheinlich. Im Bereich von Molybdänbergbau und -herstellung könnten höhere Molybdänexpositionen vorkommen. Bisher sind aber keine Krankheitsfälle bekannt geworden.

1. ↑ ^{a b} Statistik bei derUnited States Geological Society(Molybdaen)
2. ↑ PM: Novartis-Preis 2005 für Therapie humaner Molybdäncofaktor-Defizienz

Wiktionary: Molybdän – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Commons: Molybdän – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

• WebElements.com - Molybdän
• kristallines Molybdän als Abbildung in der Elementansammlung von Heinrich Pniok
• INTERNATIONAL MOLYBDENUM ASSOCIATION, englischsprachige Seite mit zahlreichen Informationen und Links

• Molybdänseite des deutschen Herstellers H.C. Starck
• CM Chemiemetall GmbH in Bitterfeld, deutscher Herstellerfirma von Molybdänprodukten
• Molybdänseite des österreichischen Herstellers Plansee Powertech AG (früher Elektro-Metall AG)