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钼(mù)为人体及动植物必须的微量元素。为银白色金属,硬而坚韧。人体各种组织都含钼,在人体内总量为9mg,肝、肾中含量最高。

钼是一种过渡元素,极易改变其氧化状态,在体内的氧化还原反应中起着传递电子的作用。在氧化的形式下,钼很可能是处于+6价状态。虽然在电子转移期间它也很可能首先还原为+5价状态。但是在还原后的酶中也曾发现过钼的其他氧化状态。钼是黄嘌呤氧化酶/脱氢酶、醛氧化酶和亚硫酸盐氧化酶的组成成分,从而确知其为人体及动植物必需的微量元素。


中文名 钼  英文名  molybdenum
化学式 Mo 分子量  95.94
熔点 2620摄氏度 沸点  5560摄氏度
密度 10.2克/立方厘米 外观  银白色金属
相对原子质量 96 原子序数 42
质子数 42 中子数 54
所属周期 5 所属族数 ⅥB
电子层排布 2-8-18-13-1 电子层 K-L-M-N-O
外围电子层 4d5 5s1 安全性描述 较安全
线膨胀系数 (5.8~6.2)×10-6% 应 用 特钢、合金钢、工具钢、结构钢等

相关参数

CAS号:7439-98-7[1]

原子体积(立方厘米/摩尔):9.4

元素在太阳中的含量(ppm):0.009

元素在海水中的含量(ppm):0.01

地壳中含量(ppm): 1.5

相对原子质量:96

原子序数:42

质子数:42

中子数:54

所属周期:5

所属族数:ⅥB

电子层排布:2-8-18-13-1

电子层:K-L-M-N-O

外围电子层排布:4d 5s

氧化态:

Main Mo+6 ,Other Mo-2, Mo0,Mo+1, Mo+2, Mo+3, Mo+4,Mo+5

电离能(kJ /mol)

M - M+ 685

M+ - M2+ 1558

M2+ - M3+ 2621


M3+ - M4+ 4480

M4+ - M5+ 5900

M5+ - M6+ 6560

M6+ - M7+ 12230

M7+ - M8+ 14800

M8+ - M9+ 16800

M9+ - M10+ 19700

晶体结构:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。

晶胞参数:

a = 314.7 pm

b = 314.7 pm

c = 314.7 pm

α = 90° 钼块 钼块

β = 90°

γ = 90°

莫氏硬度:5.5

声音在其中的传播速率:5400m/s

比热:252.7J/kg.K (300K)。

热导率:140.6W/m.K (300K)。

液态密度:9330kg/m3。

密度:10.2克/立方厘米。

熔点:2620℃。

沸点:5560℃。

化合价:+2、+4和+6,稳定价为+6。

基本特性

1782年,瑞典的埃尔姆,用亚麻子油调过的木炭和钼酸混合物密闭灼烧,而得到钼。

1953年确知钼为人体及动植物必须的微量元素。

主要矿物是辉钼矿(MoS2)。

天然辉钼矿MoS2是一种软的黑色矿物,外型和石墨相似。18世纪末以前,欧洲市场上两者都以"molybdenite"名称出售。1779年,舍勒指出石墨与molybdenite(辉钼矿)是两种完全不同的物质。他发现硝酸对石墨没有影响,而与辉钼矿反应,获得一种白垩状的白色粉末,将它与碱溶液共同煮沸,结晶析出一种盐。他认为这种白色粉末是一种金属氧化物,用木炭混合后强热,没有获得金属,但与硫共热后却得到原来的辉钼矿。1782年,瑞典一家矿场主埃尔姆从辉钼矿中分离出金属,命名为molybdenum,元素符号定为Mo。汉语译成钼。它得到贝齐里乌斯等人的承认。

钼-99是钼的放射性同位素之一,在医院里用于制备锝-99。锝-99是一种放射性同位素,病人服用后可用于内脏器官造影。用于该种用途的钼-99通常用氧化铝粉吸收后存储在相对较小的容器中,当钼-99衰变时生成锝-99,在需要时可把锝-99从容器中取出发给病人。

钼是钢与合金中的重要元素,常用的含钼炉料有金属钼、钼铁,有时还可以使用氧化钼精矿来直接还原冶炼含钼钢种。钼在地壳中的自然储量为1900万吨,可开采储量860万吨。

钼是组成眼睛虹膜的重要成分。虹膜可调节瞳孔大小,保证视物清楚。钼不足时,影响胰岛素调节功能,造成眼球晶状体房水渗透压上升,屈光度增加而导致近视。大豆扁豆萝卜缨中含钼较高,此外还有糙米牛肉蘑菇葡萄蔬菜等。

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。钼是食管癌的罪魁祸首,它还会导致痛风样综合征,关节痛及畸形、肾脏受损,生长发育迟缓、体重下降、毛发脱落、动脉硬化、结缔组织变性及皮肤病等生命健康隐患。

物理化学性质

钼位于门捷列夫周期表第5周期、第VIB族,为一过渡性元素,钼原子序数42,原子量95.94,原子中电子排布为:ls2s2p3s3p3d4s4p4d5s。由于价电子层轨道呈半充满状态,钼介于亲石元素(8电子离子构型)和亲铜元素(18电子离子构型)之间,表现典型过渡状态.V. W.戈尔德斯密特在元素的地球化学分类里将它称亲铁元素。

生理作用

钼的生物属性也很重要,它不仅是植物也是动物必不可少的微量元素。 钼是植物体内固氮菌中钼黄素蛋白酶的主要成份之一;也是植物硝酸还原酶的主要成份之一;还能激发磷酸酶活性,促进作物内糖和淀粉的合成与输送;有利于作物早熟。钼是七种重要微量营养元素之一。 钼还是动物体内肝、肠中黄嘌呤氧化酶、醛类氧化酶的基本成份之一,也是亚硫酸肝素氧化酶的基本成份。研究表明,钼还有明显防龋作用,钼对尿结石的形成有强烈抑制作用,人体缺钼易患肾结石。一个体重70kg的健康人,体内含钼9mg。对于人类,钼是第二、第三类过渡元素中已知唯一对人必不可少的元素,与同类过渡元素相比,钼的毒性极低,甚至可认为基本无毒。当然,过量的食入也会加速人体动脉壁中弹性物质--缩醛磷脂--氧化。所以,土壤含钼过高的地区,癌症发病率较低但痛风病、全身性动脉硬化的发病率较高。而食入含钼过量的饲草的动物,尤其长角动物易患胃病。

代谢吸收

膳食及饮水中的钼化合物,极易被吸收。经口摄入的可溶性钼酸铵约88%-93%可被吸收。膳食中的各种含硫化合物对钼的吸收有相当强的阻抑作用,

硫化钼口服后只能吸收5%左右。钼酸盐被吸收后仍以钼酸根的形式与血液中的巨球蛋白结合,并与红细胞有松散的结合。血液中的钼大部分被肝、肾摄取。

在肝脏中的钼酸根一部分转化为含钼酶,其余部分与蝶呤结合形成含钼的辅基储存在肝脏中。身体主要以钼酸盐形式通过肾脏排泄钼,膳食钼摄入增多时肾脏排泄钼也随之增多。因此,人体主要是通过肾脏排泄而不是通过控制吸收来保持体内钼平衡。此外也有一定数量的钼随胆汁排泄。

生理功能

钼作为3种钼金属酶的辅基而发挥其生理功能。钼酶催化一些底物的羟化反应。黄嘌呤氧化酶催化次黄嘌呤转化为黄嘌呤,然后转化成尿酸。醛氧化酶催化各种嘧啶、嘌呤、蝶啶及有关化合物的氧化和解毒。亚硫酸盐氧化酶催化亚硫酸盐向硫酸盐的转化。有研究者还发现,在体外实验中,钼酸盐可保护肾上腺皮质激素受体,使之保留活性。据此推测,它在体内可能也有类似作用。有人推测,钼酸盐之所以能够影响糖皮质激素受体,是因为它与一种称为"调节素"的内源性化合物相似。

生理需要

2000年中国营养学会根据国外资料,制订了中国居民膳食钼参考摄入量,成人适宜摄入量为60μg/d;最高可耐受摄入量为350μg/d。

产地分布

我国钼矿分布就大区来看,中南占全国钼储量的35.7%,居首位。其次是东北19.5%、西北14.9%、华东13.9%、华北12%,而西南仅占4%。就各省(区)来看,河南储量最多,占全国钼矿总储量的29.9%,其次陕西占13.6%,吉林占13%。另外储量较多的省(区)还有:山东占6.7%、河北占6.6%、江西占4%、辽宁占3.7%、内蒙古占3.6%。以上8个省(区)合计储量占全国钼矿总保有储量的81.1%,其中前三位的河南、陕西、吉林三省就占56.5%。

钼的应用及其发展

钼与钨一样是一种难熔稀有金属。自1778年瑞典科学家C.W.SCHEELE发现钼元素之后,经过十余年努力M.MOISSAN才用电炉制得金属钼,使人类第一次得到这种具有许多优良物理化学和机械性能的金属。钼的熔点为2620℃,由于原子间结合力极强,所以在常温和高温下强度都很高。它的膨胀系数小,导电率大,导热性能好。在常温下不与盐酸、氢氟酸及碱溶液反应,仅溶于硝酸、王水或浓硫酸之中,对大多数液态金属、非金属熔渣和熔融玻璃亦相当稳定。因此,钼及其合金在冶金、农业、电气、化工、环保和宇航等重要部门有着广泛的应用和良好的前景,成为国民经济中一种重要的原料和不可替代的战略物质。 钼在地球上的蕴藏量较少,其含量仅占地壳重量的0.001%,钼矿总储量约为1500万吨,主要分布在美国、中国、智利、俄罗斯、加拿大等国。我国已探明的钼金属储量为172万吨,基础储量为343万吨,仅次于美国而居世界第二位。钼矿集中分布在陕西、河南、吉林和辽宁等四省。世界上金属储量在50万吨以上的特大型钼矿共有六个,我国的河南栾川、吉林大黑山和陕西金堆城三大钼矿榜上有名。丰富的钼资源,为我国发展钼的冶炼和加工,大力推广钼的应用,提供了极为有利的条件和坚实的基础。 近年来,我国钼的开采、冶炼和加工得到了迅速的发展。据资料介绍,2001年我国实际生产钼精矿72000吨,氧化钼33000吨,钼铁7600吨,各类钼酸铵9500吨,钼条1183吨,钼板坯1200吨,钼板材150吨,钼圆片40余吨,钼顶头及其他异型制品约50吨,电光源行业及机械加工钼丝31.5亿米,还有润滑剂、催化剂、颜料等化工产品数百吨。不仅如此,我国在世界钼市场中占有举足轻重的地位,据海关统计,2001年我国出口钼矿焙砂、钼酸盐、钼铁及其他钼制品70274吨之多,创汇达2.62亿美元。 钼的消费形式以工业三氧化钼为主,约占70%,钼铁约占20%,金属钼和钼化学制品各占5%。其应用领域和分配比例大概如下:钢铁冶炼消费约占80%(其中合金钢约为43%,不锈钢约为23%,工具钢和高速钢约8%,铸铁和轧辊约为6%),化工产品约占10%,金属钼制品消费约占6%,高温高强度合金和特殊合金约占3%,其他钼制品约为1%。由上可见钢铁工业的发展对钼的消费起着决定性的作用,但随着科学技术的发展,钼在高科技和其他领域的应用将会不断地扩大和发展。 钢铁工业:根据世界各国钼消费统计,钼在钢铁工业中的应用仍然占据着最主要的位置。钼作为钢的合金化元素,可以提高钢的强度,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。钼是一种良好的形成碳化物的元素,在炼钢的过程中不氧化,可单独使用也可与其他合金元素共同使用。特殊钢的耗钼量在有规律地增长,每吨特殊钢的钼消耗量已达到0.201公斤的水平。

钼与等可制造不同类型的不锈钢、工具钢、高速钢和合金钢等。所制成的不锈钢有良好的耐腐蚀性能,可用于石油开采的耐腐蚀钢管,一种加钼约6%的不锈钢还可取代钛用于海水淡化装置、 远洋船舶、海上石油及天然气开采管道。这类不锈钢还可以用于汽车外壳、污水处理设备等。含钼工具钢的效率是钨工具的两倍,性能优良,成本低廉且重量较轻。钼系列高速钢具有碳化物不均匀性、耐磨、韧性好、高温塑性强等优点,适用于制造成型刀具。含钼合金钢可用于制造机床结构部件,工业车辆和推土设备。在轧制状态下有微细珠光体组织的含钼合金钢,是铁轨和桥梁建设中的重要钢材。

钼作为铁的合金添加剂,有助于形成完全珠光体的基体,能改善铸铁的强度和韧性,提高大型铸件组织的均匀性,还可以提高热处理铸件的可淬性。含钼灰口铸铁具有很好的耐磨性,可作重型车辆的闸轮和刹车片等。

农用肥料:钼是植物体内必须的“微量元素”之一,约占植物干物量的0.5ppm左右,是不可缺少和不可替代的。近年来国内外广泛地采用钼酸铵作为微量元素肥料,能显著地提高豆类植物、牧草及其他作物的质量和产量。这主要是钼能促进根瘤菌和其他固氮生物对空气中氮的固定,并将氮元素进一步转化成植物所需的蛋白质。钼也能促进植物对磷的吸收和在植物体内发挥其作用。钼还能加快植物体内糖类的形成与转化,提高植物叶绿素的含量与稳定性,提高维生素丙的含量。不仅如此,钼还能提高植物的抗旱抗寒能力以及抗病性。

施用钼肥的特点是用量少,收效大,成本低,是提高农业收成特别是使大豆丰收的一项重要措施。钼在农业上的广泛应用,也为我国钼生产工厂的废水、废渣及低品位矿的综合利用,开辟了一条新的途径。 电子电气 钼有良好的导电和高温性能,特别是与玻璃的热膨胀系数极其相近,广泛地用于制造灯泡中螺旋灯丝的芯线、引出线、挂钩、支架、边杆及其他部件,在电子管中做栅极和阳极支撑材料。在超大型集成电路中钼用作金属氧化物半导体栅极,把集成电路安装在钼上可以消除“双金属效应”。超薄型无缝钼管(约15μm)可用作高清晰度电视机显象管的阳极支架,这种电视机的图象扫描线达1125条,比一般的电视机提高2倍。钼圆片还可作功率晶体管隔热屏和硅整流器的基板和散热片。

在现代电子工业中除使用纯钼外,Mo-Re合金可作电子管和特种灯泡的结构材料,Mo-50Re和TZM合金还可作高功率微波管和毫米波管中的热离子阴极结构元件,其工作温度可达到1200℃,电流密度可达10安培/厘米2。作为引出线的的纯钼丝再结晶温度低,在高温下易出现脆化,影响使用寿命,近年来,有人研制出添加Si、k和C等元素,以提高再结晶温度,生产出“高温钼丝”。采取在氧化钼生产过程中添加稀土元素钇、铈、镧等,更能有效地提高再结晶温度,克服材料高温脆化问题。含0.1-0.3%锆、0.1%钪的钼丝,在1200℃氮化处理,使钪弥散到整个合金中去,这种钼丝在20℃时抗拉强度可达到1400百万帕斯卡。

模具工业的迅速发展,使电火花加工技术得到普遍的应用,钼丝是理想的电火花线切割机床用电极丝,可切割各种钢材和硬质合金,加工形状极其复杂的零件,其放电加工稳定,能有效地提高模具的精度。 以上是钼丝两种最为广泛的用途,灯泡制造业的发展和模具制造业的崛起突飞猛进。据中国照明协会统计,2001年全国生产钼丝达到31.5亿米,实际产量估计达到40亿米,消耗将近800吨钼条,其数量十分可观。其中线切割用钼丝产量超过20亿米,占钼丝总量的一半以上,其市场发展前景十分令人乐观。

钨-铜假合金广泛应用电火花切削工具电极,然而近年来研究以钼取代钨作电极,结果表明,钨基和钼基电极随铜(≤50%重量)的含量而变的耐蚀性是不一样的。在加热脉冲和机械负荷脉冲存在时,这种耐腐蚀性主要取决于脆裂过程,钼的延-脆性转变温度较钨低,所以脆性小,耐蚀性能较强。钼-铜、钼-银假合金具有耐烧蚀性和良好的导电性,可以作为空气开关、高压开关和接触器的触点。钼-铜复合薄膜在连续的铜机体上夹带大量的离散钼粒子,显微组织均匀,有良好的穿厚导热性和导电性,可作金属芯子应用于多层电路板中。

最近,还研制出可变色的三氧化钼,这种材料在强光照射下会改变颜色,且可轻易还原,可用于电子计算机光存储元件及多次使用的复印材料。

汽车喷涂:钼的熔点高达2620℃,且有良好的高温性能和耐腐蚀性能,钼与钢铁结合力强,因而是汽车部件生产中主要的热喷涂材料。汽车部件一般采用钼丝高速火焰喷涂,喷枪的气体混合喷射装置产生高温燃气燃烧,特殊设计的燃烧室和气体喷射混合室,使钼丝在完全熔化前,以极高的速度喷涂在工件的表面上,喷射钼的致密度可达99%以上,结合强度接近10公斤/㎜2。这一工艺过程能有效地改善受磨面的耐磨性,也提供了一个可以浸渍润滑油的多孔表面。它广泛地应用于汽车工业以提高活塞环、同步环、拨叉和其他受磨部件的性能,也用于修复磨损的曲轴、轧辊、轴杆和其他机械部件。据资料介绍喷涂钼丝欧洲市场年销售量可达1000吨,美国每年消耗量也达600吨左右,日本每年也消耗钼丝30-40吨,我国喷涂钼丝市场容量尚小于每年30吨。但随着我国汽车工业的发展,汽车齿轮和其它部件的热喷涂将有较大发展,喷涂钼丝的销售量将大幅度增长。

高温元件:钼的纯度高、耐高温、蒸汽压低等特性,使之常常被用来制造高温炉的发热体和结构材料。在钨钼及硬质合金生产过程中,大都采用钼丝加热的方式制作还原炉和烧结炉,部份铁制品连续烧结还采用钼杆加热排作发热体,钼杆加热排以钼钩悬挂于炉子的两侧。这类炉子一般为还原性气氛或非氧化性气氛,在氢气和分解氨中钼丝可使用至接近熔点,氮气中可使用至2000℃。高于1700℃使用时,可采用再结晶温度更高、强度更好的TZM合金或钼镧合金作发热体。钼在熔化的石英中有很好的抗烧蚀性能,在玻璃工业中用作通电熔融电极,每生产一吨玻璃钼电极仅损失7.8克,使用寿命可长达一年多。除作电极外,钼还用作玻璃熔化高温结构材料,如导槽、管子、坩埚、流口以及稀土冶炼的搅拌棒。以钼代铂在玻璃纤维拉丝炉上使用效果良好,大大降低了生产成本。新近研制出的核燃料烧结炉采用钼网加热,用ф0.8mm钼丝编织成三相网状加热器,工作温度可达1800-2000℃。除此之外,钼及其合金还可以作热等静压的炉架、隔热屏、烧结和蒸涂的料舟、SmCo磁体及二氧化铀烧结的垫板,热电偶及其保护套管等。

开发利用

用途

钼主要用于钢铁工业,其中的大部分是以工业氧化钼压块后直接用于炼钢或铸铁,少部分熔炼成钼铁后再用于炼钢。低合金钢中的钼含量不大于1%,但这方面的消费却占钼总消费量的50%左右。不锈钢中加入钼,能改善钢的耐腐蚀性。在铸铁中加入钼,能提高铁的强度和耐磨性能。含钼18%的镍基超合金具有熔点高、密度低和热胀系数小等特性,用于制造航空和航天的各种耐高温部件。金属钼在电子管、晶体管和整流器等电子器件方面得到广泛应用。氧化钼和钼酸盐是化学和石油工业中的优良催化剂。二硫化钼是一种重要的润滑剂,用于航天和机械工业部门。除此之外,二硫化钼因其独特的抗硫性质,可以在一定条件下催化一氧化碳加氢制取醇类物质,是很有前景的C1化学催化剂。钼是植物所必需的微量元素之一,在农业上用作微量元素化肥。

钼在电子行业有可能取代石墨烯。

美国加州纳米技术研究院(简称CNSI)成功使用MoS2(辉钼,二硫化钼)制造出了辉钼基柔性微处理芯片,这个MoS2为基础的微芯片只有同等硅基芯片的20%大小,功耗极低,辉钼制成的晶体管在待机情况下的功耗为硅晶体管的十万分之一,而且比同等尺寸的石墨烯电路更加廉价。而最大的变化是其电路有很强的柔性,极薄,可以附着在人体皮肤之上。

2011年瑞士联邦理工学院洛桑分校(EPFL)科学家制造出全球第一个辉钼矿微晶片(上面有更小且更节能的电晶体)。辉钼是未来取代硅基芯片强力竞争者。领导研究的安德拉斯·基什教授表示,辉钼是良好的下一代半导体材料,在制造超小型晶体管、发光二极管和太阳能电池方面具有很广阔的前景。

同硅和石墨烯相比,辉钼的优势之一是体积更小,辉钼单分子层是二维的,而硅是一种三维材料。在一张0.65纳米厚的辉钼薄膜上,电子运动和在两纳米厚的硅薄膜上一样容易,辉钼矿是可以被加工到只有3 个原子厚的!

辉钼所具有的机械特性也使得它受到关注,有可能成为一种用于弹性电子装置(例如弹性薄层晶片)中的材料。 可以用在制造可卷曲的电脑或是能够贴在皮肤上的装置。甚至可以植入人体。

英国《自然·纳米技术》杂志就指出:单层的辉钼材料显示出良好的半导体特性,有些性能超过现在广泛使用的硅和研究热门石墨烯,可望成为下一代半导体材料。

纯钼丝用于高温电炉和电火花加工还有线切割加工;钼片用来制造无线电器材和X射线器材;钼耐高温烧蚀,主要用于火炮内膛、火箭喷口、电灯泡钨丝支架的制造。合金钢中加钼可以提高弹性极限、抗腐蚀性能以及保持永久磁性等,钼是植物生长和发育中所需七种微量营养元素中的一种,没有它,植物就无法生存。动物和鱼类与植物一样,同样需要钼。

钼在其它合金领域及化工领域的应用也不断扩大。例如,二硫化钼润滑剂广泛用于各类机械的润滑,钼金属逐步应用于核电、新能源等领域。由于钼的重要性,各国政府视其为战略性金属,钼在二十世纪初被大量应用于制造武器装备,现代高、精、尖装备对材料的要求更高,如钼和钨、铬、钒的合金用于制造军舰、火箭、卫星的合金构件和零部件。

钼在薄膜太阳能及其他镀膜行业中,作为不同膜面的衬底也被广泛应用。

药用

钼酸铵(Ammonium Molybdate)

作用与应用:钼为多种酶的组成部分,钼的缺乏会导致龋齿、肾结石、克山病、大骨节病、食道癌等疾病。主要用于长期依赖静脉高营养的患者。

钼在机体的主要功能是参与硫、铁、铜之间的相互反应。钼是黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶和亚硫酸氧化酶发挥生物活力的必需因子,对机体氧化还原过程中的电子传递、嘌呤物质与含硫氨基酸的代谢具有一定的影响。在这三种酶中,钼以喋呤由来性辅助因子的形式存在。钼还能抑制小肠对铁、铜的吸收,其机制可能是钼可竞争性抑制小肠粘膜刷状缘上的受体,或形成不易被吸收的铜-钼复合物、硫-钼复合物或硫钼酸铜(Cu-MoS)并使之不能与血浆铜蓝蛋白等含铜蛋白结合。

用法用量:口服,成人每日需用量0.1~0.15mg。

儿童每日需用量0.03~0.1mg。

【副作用】:过量的钼可引起不良反应。

【注意事项】:每日摄取量超过0.54mg,钼可增加铜从尿中排出。超过10~15mg时,则可出现痛风综合症。

在奶牛饲料中的应用量:10mg/d

钼合金

以钼为基体加入其他元素而构成的有色合金。主要合金元素有稀土元素。钛、锆、铪元素不仅对钼合金起固溶强化作用,保持合金的低温塑性,而且还能形成稳定的、弥散分布的碳化物相,提高合金的强度和再结晶温度。钼合金有良好的导热、导电性和低的膨胀系数,在高温下(1100~1650℃)有高的强度,比钨容易加工。可用作电子管的栅极和阳极,电光源的支撑材料,以及用于制作压铸和挤压模具,航天器的零部件等。由于钼合金有低温脆性和焊接脆性,且高温易氧化,因此其发展受到限制。工业生产的钼合金有钼钛锆系、钼钨系和钼稀土系合金,应用较多的是第一类。钼合金的主要强化途径是固溶强化、沉淀强化和加工硬化。通过塑性加工可制得钼合金板材、带材、箔材、管材、棒材、线材和型材,还能提高其强度和改善低温塑性。

危害

钼缺乏症

膳食中的钼很易被吸收。但硫酸根(SO4)因可与钼形成硫酸钼(molybdenum sulfate)而影响钼的吸收。同时硫酸根还可抑制肾小管对钼的重吸收,使其从肾脏排泄增加。因此体内含硫氨基酸的增加可促进尿中钼的排泄。钼除主要从尿中排泄外,尚可有小部分随胆汁排出。

钼缺乏主要见于遗传性钼代谢缺陷,尚有报道全肠道外营养时发生钼不足者。钼不足可表现为生长发育迟缓甚至死亡,尿中尿酸、黄嘌呤、次黄嘌呤排泄增加。

钼过量

人和动物机体对钼均有较强的内稳定机制,经口摄入钼化物不易引起中毒。据报告,生活在亚美尼亚地区的居民每日钼摄入量高达10~15mg;当地痛风病发病率特别高,被认为与此有关。钼冶炼厂的工人也可因吸入含钼粉尘而摄入过多的钼。据调查,这些工人的血清钼水平、黄嘌呤氧化酶活性、血及尿中的尿酸水平均显著高于一般人群。

钼污染

钼在地壳中的平均丰度为1.3ppm,多存在于辉钼矿、钼铅,矿、水钼铁矿中。矿物燃料中也含钼。天然水体中钼浓度很低,海水中钼的平均浓度为14微克/升。钼在大气中主要以钼酸盐和氧化钼状态存在,浓度很低,钼化物通常低于1微克/米。

环境中的钼有两个来源:

①风化作用使钼从岩石中释放出来。估计每年有1000吨进入水体和土壤,并在环境中迁移。钼分布的不均匀性,造成某些地区缺钼而出现"水土病";又造成某些地区含钼偏高而出现"痛风病"(如亚美尼亚)。

②人类活动中愈来愈广泛地应用钼以及燃烧含钼矿物燃料(如煤),因而加大了钼在环境中的循环量。全世界钼产量每年为10万吨,燃烧排入环境的钼每年为 800吨。人类活动加入的循环量超过天然循环量。用钼最多的是冶金、电子、导弹和航天、原子能、化学等工业以及农业。目前对钼污染的研究还很不够。

钼在环境中的迁移同环境中的氧化和还原条件、酸碱度以及其他介质的影响有关。水和土壤的氧化性愈高,碱性愈大,钼愈易形成MoO厈离子;植物能吸收这种状态的钼。环境的酸性增大或还原性增高,钼易转变成复合离子,最终形成MoO卂;这种状态的钼易被粘土和土壤胶体及腐植酸固定而失去活性,不能为植物吸收。在海洋中,深海的还原环境使钼被有机物质吸附后包裹于含锰的胶体中,最终形成结核沉于海底,脱离生物圈的循环。

钼对温血动物和鱼类的影响较小。高含量钼对植物有不良影响,试验表明:钼浓度为0.5~100毫克/升时会对亚麻生长产生不同程度的影响;10~20毫克/升时对大豆生长有危害;25~35毫克/升时对棉花生长有轻度危害;40毫克/升时对糖用甜菜生长有危害。水体中钼浓度达到5毫克/升时,水体的生物自净作用会受到抑制;10毫克/升时,这种作用受到更大抑制,水有强烈涩味;100毫克/升时,水体微生物生长减慢,水有苦味。中国规定地面水中钼最高容许浓度为 0.5毫克/升,车间空气中可溶性钼最高容许浓度为4毫克/立方米;,不溶性钼为6毫克/立方米;。

环境影响

健康危害

侵入途径:吸入、食入。

健康危害:对眼睛、皮肤有刺激作用。部分接触者出现尘肺病变,有自觉呼吸困难、全身疲倦、头晕、胸痛、咳嗽等。

毒理学资料及环境行为

急性毒性:LD506.1mg/kg(大鼠经口)

危险特性:其粉体遇高热、明火能燃烧甚至爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。

燃烧(分解)产物:氧化钼。

现场应急监测方法

便携式比色计(水质)

实验室监测方法

硫氰酸盐比色法

火焰原子吸收法

原子吸收法

环境标准

中国(TJ36-79): 车间空气中有害物质的最高容许浓度 4mg/m3(可溶性化合物),6mg/m3(不溶性化合物)

中国(GB/T14848-93): 地下水质量标准(mg/L)Ⅰ类0.001;Ⅱ类 0.01 ;Ⅲ类 0.1;Ⅳ类0.5 ;Ⅴ类 >0.5

中国: 饮用水源水中有害物质的最高容许浓度0.5mg/L

应急处理处置方法

1、泄漏应急处理

隔离泄漏污染区,周围设警告标志,切断火源。建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿化学防护服。使用不产生火花的工具小心扫起,避免扬尘,运至废物处理场所。用水刷洗泄漏污染区,经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。

2、防护措施

呼吸系统防护:作业工人必须佩戴防毒口罩。必要时佩戴自给式呼吸器。

眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。

防护服:穿防静电工作服。

手防护:戴防化学品手套。

其它:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。

3、急救措施

皮肤接触:用肥皂水及清水彻底冲洗。就医。

眼睛接触:拉开眼睑,用流动清水冲洗15分钟。就医。

吸入:脱离现场至空气新鲜处。就医。

食入:误服者饮适量温水,催吐。就医。

灭火方法:干粉。

安全信息

包装等级:III

危险类别:4.1

危险品运输编码:UN32648/PG3

WGKGermany:3

危险类别码:R36/37/38

安全说明:S26-S36/37/39-S16-S9-S62-S61-S36/37

RTECS号:QA4680000

危险品标志:Xi:Irritant

参考资料

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