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鉬(mù)為人體及動植物必須的微量元素。為銀白色金屬,硬而堅韌。人體各種組織都含鉬,在人體內總量為9mg,肝、腎中含量最高。

鉬是一種過渡元素,極易改變其氧化狀態,在體內的氧化還原反應中起着傳遞電子的作用。在氧化的形式下,鉬很可能是處於+6價狀態。雖然在電子轉移期間它也很可能首先還原為+5價狀態。但是在還原後的酶中也曾發現過鉬的其他氧化狀態。鉬是黃嘌呤氧化酶/脫氫酶、醛氧化酶和亞硫酸鹽氧化酶的組成成分,從而確知其為人體及動植物必需的微量元素。


中文名 鉬  英文名  molybdenum
化學式 Mo 分子量  95.94
熔點 2620攝氏度 沸點  5560攝氏度
密度 10.2克/立方厘米 外觀  銀白色金屬
相對原子質量 96 原子序數 42
質子數 42 中子數 54
所屬周期 5 所屬族數 ⅥB
電子層排布 2-8-18-13-1 電子層 K-L-M-N-O
外圍電子層 4d5 5s1 安全性描述 較安全
線膨脹係數 (5.8~6.2)×10-6% 應 用 特鋼、合金鋼、工具鋼、結構鋼等

相關參數

CAS號:7439-98-7[1]

原子體積(立方厘米/摩爾):9.4

元素在太陽中的含量(ppm):0.009

元素在海水中的含量(ppm):0.01

地殼中含量(ppm): 1.5

相對原子質量:96

原子序數:42

質子數:42

中子數:54

所屬周期:5

所屬族數:ⅥB

電子層排布:2-8-18-13-1

電子層:K-L-M-N-O

外圍電子層排布:4d 5s

氧化態:

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

電離能(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

晶體結構:晶胞為體心立方晶胞,每個晶胞含有2個金屬原子。

晶胞參數:

a = 314.7 pm

b = 314.7 pm

c = 314.7 pm

α = 90° 鉬塊 鉬塊

β = 90°

γ = 90°

莫氏硬度:5.5

聲音在其中的傳播速率:5400m/s

比熱:252.7J/kg.K (300K)。

熱導率:140.6W/m.K (300K)。

液態密度:9330kg/m3。

密度:10.2克/立方厘米。

熔點:2620℃。

沸點:5560℃。

化合價:+2、+4和+6,穩定價為+6。

基本特性

1782年,瑞典的埃爾姆,用亞麻子油調過的木炭和鉬酸混合物密閉灼燒,而得到鉬。

1953年確知鉬為人體及動植物必須的微量元素。

主要礦物是輝鉬礦(MoS2)。

天然輝鉬礦MoS2是一種軟的黑色礦物,外型和石墨相似。18世紀末以前,歐洲市場上兩者都以"molybdenite"名稱出售。1779年,舍勒指出石墨與molybdenite(輝鉬礦)是兩種完全不同的物質。他發現硝酸對石墨沒有影響,而與輝鉬礦反應,獲得一種白堊狀的白色粉末,將它與鹼溶液共同煮沸,結晶析出一種鹽。他認為這種白色粉末是一種金屬氧化物,用木炭混合後強熱,沒有獲得金屬,但與硫共熱後卻得到原來的輝鉬礦。1782年,瑞典一家礦場主埃爾姆從輝鉬礦中分離出金屬,命名為molybdenum,元素符號定為Mo。漢語譯成鉬。它得到貝齊里烏斯等人的承認。

鉬-99是鉬的放射性同位素之一,在醫院裡用於製備鍀-99。鍀-99是一种放射性同位素,病人服用後可用於內臟器官造影。用於該種用途的鉬-99通常用氧化鋁粉吸收後存儲在相對較小的容器中,當鉬-99衰變時生成鍀-99,在需要時可把鍀-99從容器中取出發給病人。

鉬是鋼與合金中的重要元素,常用的含鉬爐料有金屬鉬、鉬鐵,有時還可以使用氧化鉬精礦來直接還原冶煉含鉬鋼種。鉬在地殼中的自然儲量為1900萬噸,可開採儲量860萬噸。

鉬是組成眼睛虹膜的重要成分。虹膜可調節瞳孔大小,保證視物清楚。鉬不足時,影響胰島素調節功能,造成眼球晶狀體房水滲透壓上升,屈光度增加而導致近視。大豆扁豆蘿蔔纓中含鉬較高,此外還有糙米牛肉蘑菇葡萄蔬菜等。

過量的鉬對人體生命健康危害極大。它能夠使體內能量代謝過程出現障礙,心肌缺氧而灶性壞死,易發腎結石和尿道結石,增大缺鐵性貧血患病幾率,引發齲齒。鉬是食管癌的罪魁禍首,它還會導致痛風樣綜合徵,關節痛及畸形、腎臟受損,生長發育遲緩、體重下降、毛髮脫落、動脈硬化、結締組織變性及皮膚病等生命健康隱患。

物理化學性質

鉬位於門捷列夫周期表第5周期、第VIB族,為一過渡性元素,鉬原子序數42,原子量95.94,原子中電子排布為:ls2s2p3s3p3d4s4p4d5s。由於價電子層軌道呈半充滿狀態,鉬介於親石元素(8電子離子構型)和親銅元素(18電子離子構型)之間,表現典型過渡狀態.V. W.戈爾德斯密特在元素的地球化學分類里將它稱親鐵元素。

生理作用

鉬的生物屬性也很重要,它不僅是植物也是動物必不可少的微量元素。 鉬是植物體內固氮菌中鉬黃素蛋白酶的主要成份之一;也是植物硝酸還原酶的主要成份之一;還能激發磷酸酶活性,促進作物內糖和澱粉的合成與輸送;有利於作物早熟。鉬是七種重要微量營養元素之一。 鉬還是動物體內肝、腸中黃嘌呤氧化酶、醛類氧化酶的基本成份之一,也是亞硫酸肝素氧化酶的基本成份。研究表明,鉬還有明顯防齲作用,鉬對尿結石的形成有強烈抑制作用,人體缺鉬易患腎結石。一個體重70kg的健康人,體內含鉬9mg。對於人類,鉬是第二、第三類過渡元素中已知唯一對人必不可少的元素,與同類過渡元素相比,鉬的毒性極低,甚至可認為基本無毒。當然,過量的食入也會加速人體動脈壁中彈性物質--縮醛磷脂--氧化。所以,土壤含鉬過高的地區,癌症發病率較低但痛風病、全身性動脈硬化的發病率較高。而食入含鉬過量的飼草的動物,尤其長角動物易患胃病。

代謝吸收

膳食及飲水中的鉬化合物,極易被吸收。經口攝入的可溶性鉬酸銨約88%-93%可被吸收。膳食中的各種含硫化合物對鉬的吸收有相當強的阻抑作用,

硫化鉬口服後只能吸收5%左右。鉬酸鹽被吸收後仍以鉬酸根的形式與血液中的巨球蛋白結合,並與紅細胞有鬆散的結合。血液中的鉬大部分被肝、腎攝取。

在肝臟中的鉬酸根一部分轉化為含鉬酶,其餘部分與蝶呤結合形成含鉬的輔基儲存在肝臟中。身體主要以鉬酸鹽形式通過腎臟排泄鉬,膳食鉬攝入增多時腎臟排泄鉬也隨之增多。因此,人體主要是通過腎臟排泄而不是通過控制吸收來保持體內鉬平衡。此外也有一定數量的鉬隨膽汁排泄。

生理功能

鉬作為3種鉬金屬酶的輔基而發揮其生理功能。鉬酶催化一些底物的羥化反應。黃嘌呤氧化酶催化次黃嘌呤轉化為黃嘌呤,然後轉化成尿酸。醛氧化酶催化各種嘧啶、嘌呤、蝶啶及有關化合物的氧化和解毒。亞硫酸鹽氧化酶催化亞硫酸鹽向硫酸鹽的轉化。有研究者還發現,在體外實驗中,鉬酸鹽可保護腎上腺皮質激素受體,使之保留活性。據此推測,它在體內可能也有類似作用。有人推測,鉬酸鹽之所以能夠影響糖皮質激素受體,是因為它與一種稱為"調節素"的內源性化合物相似。

生理需要

2000年中國營養學會根據國外資料,制訂了中國居民膳食鉬參考攝入量,成人適宜攝入量為60μg/d;最高可耐受攝入量為350μg/d。

產地分布

我國鉬礦分布就大區來看,中南占全國鉬儲量的35.7%,居首位。其次是東北19.5%、西北14.9%、華東13.9%、華北12%,而西南僅占4%。就各省(區)來看,河南儲量最多,占全國鉬礦總儲量的29.9%,其次陝西占13.6%,吉林占13%。另外儲量較多的省(區)還有:山東占6.7%、河北占6.6%、江西占4%、遼寧占3.7%、內蒙古占3.6%。以上8個省(區)合計儲量占全國鉬礦總保有儲量的81.1%,其中前三位的河南、陝西、吉林三省就占56.5%。

鉬的應用及其發展

鉬與鎢一樣是一種難熔稀有金屬。自1778年瑞典科學家C.W.SCHEELE發現鉬元素之後,經過十餘年努力M.MOISSAN才用電爐製得金屬鉬,使人類第一次得到這種具有許多優良物理化學和機械性能的金屬。鉬的熔點為2620℃,由於原子間結合力極強,所以在常溫和高溫下強度都很高。它的膨脹係數小,導電率大,導熱性能好。在常溫下不與鹽酸、氫氟酸及鹼溶液反應,僅溶於硝酸、王水或濃硫酸之中,對大多數液態金屬、非金屬熔渣和熔融玻璃亦相當穩定。因此,鉬及其合金在冶金、農業、電氣、化工、環保和宇航等重要部門有着廣泛的應用和良好的前景,成為國民經濟中一種重要的原料和不可替代的戰略物質。 鉬在地球上的蘊藏量較少,其含量僅占地殼重量的0.001%,鉬礦總儲量約為1500萬噸,主要分布在美國、中國、智利、俄羅斯、加拿大等國。我國已探明的鉬金屬儲量為172萬噸,基礎儲量為343萬噸,僅次於美國而居世界第二位。鉬礦集中分布在陝西、河南、吉林和遼寧等四省。世界上金屬儲量在50萬噸以上的特大型鉬礦共有六個,我國的河南欒川、吉林大黑山和陝西金堆城三大鉬礦榜上有名。豐富的鉬資源,為我國發展鉬的冶煉和加工,大力推廣鉬的應用,提供了極為有利的條件和堅實的基礎。 近年來,我國鉬的開採、冶煉和加工得到了迅速的發展。據資料介紹,2001年我國實際生產鉬精礦72000噸,氧化鉬33000噸,鉬鐵7600噸,各類鉬酸銨9500噸,鉬條1183噸,鉬板坯1200噸,鉬板材150噸,鉬圓片40餘噸,鉬頂頭及其他異型製品約50噸,電光源行業及機械加工鉬絲31.5億米,還有潤滑劑、催化劑、顏料等化工產品數百噸。不僅如此,我國在世界鉬市場中占有舉足輕重的地位,據海關統計,2001年我國出口鉬礦焙砂、鉬酸鹽、鉬鐵及其他鉬製品70274噸之多,創匯達2.62億美元。 鉬的消費形式以工業三氧化鉬為主,約占70%,鉬鐵約占20%,金屬鉬和鉬化學製品各占5%。其應用領域和分配比例大概如下:鋼鐵冶煉消費約占80%(其中合金鋼約為43%,不鏽鋼約為23%,工具鋼和高速鋼約8%,鑄鐵和軋輥約為6%),化工產品約占10%,金屬鉬製品消費約占6%,高溫高強度合金和特殊合金約占3%,其他鉬製品約為1%。由上可見鋼鐵工業的發展對鉬的消費起着決定性的作用,但隨着科學技術的發展,鉬在高科技和其他領域的應用將會不斷地擴大和發展。 鋼鐵工業:根據世界各國鉬消費統計,鉬在鋼鐵工業中的應用仍然占據着最主要的位置。鉬作為鋼的合金化元素,可以提高鋼的強度,特別是高溫強度和韌性;提高鋼在酸鹼溶液和液態金屬中的抗蝕性;提高鋼的耐磨性和改善淬透性、焊接性和耐熱性。鉬是一種良好的形成碳化物的元素,在煉鋼的過程中不氧化,可單獨使用也可與其他合金元素共同使用。特殊鋼的耗鉬量在有規律地增長,每噸特殊鋼的鉬消耗量已達到0.201公斤的水平。

鉬與等可製造不同類型的不鏽鋼、工具鋼、高速鋼和合金鋼等。所製成的不鏽鋼有良好的耐腐蝕性能,可用於石油開採的耐腐蝕鋼管,一種加鉬約6%的不鏽鋼還可取代鈦用于海水淡化裝置、 遠洋船舶、海上石油及天然氣開採管道。這類不鏽鋼還可以用於汽車外殼、污水處理設備等。含鉬工具鋼的效率是鎢工具的兩倍,性能優良,成本低廉且重量較輕。鉬系列高速鋼具有碳化物不均勻性、耐磨、韌性好、高溫塑性強等優點,適用於製造成型刀具。含鉬合金鋼可用於製造機床結構部件,工業車輛和推土設備。在軋制狀態下有微細珠光體組織的含鉬合金鋼,是鐵軌和橋樑建設中的重要鋼材。

鉬作為鐵的合金添加劑,有助於形成完全珠光體的基體,能改善鑄鐵的強度和韌性,提高大型鑄件組織的均勻性,還可以提高熱處理鑄件的可淬性。含鉬灰口鑄鐵具有很好的耐磨性,可作重型車輛的閘輪和剎車片等。

農用肥料:鉬是植物體內必須的「微量元素」之一,約占植物乾物量的0.5ppm左右,是不可缺少和不可替代的。近年來國內外廣泛地採用鉬酸銨作為微量元素肥料,能顯著地提高豆類植物、牧草及其他作物的質量和產量。這主要是鉬能促進根瘤菌和其他固氮生物對空氣中氮的固定,並將氮元素進一步轉化成植物所需的蛋白質。鉬也能促進植物對磷的吸收和在植物體內發揮其作用。鉬還能加快植物體內醣類的形成與轉化,提高植物葉綠素的含量與穩定性,提高維生素丙的含量。不僅如此,鉬還能提高植物的抗旱抗寒能力以及抗病性。

施用鉬肥的特點是用量少,收效大,成本低,是提高農業收成特別是使大豆豐收的一項重要措施。鉬在農業上的廣泛應用,也為我國鉬生產工廠的廢水、廢渣及低品位礦的綜合利用,開闢了一條新的途徑。 電子電氣 鉬有良好的導電和高溫性能,特別是與玻璃的熱膨脹係數極其相近,廣泛地用於製造燈泡中螺旋燈絲的芯線、引出線、掛鈎、支架、邊杆及其他部件,在電子管中做柵極和陽極支撐材料。在超大型集成電路中鉬用作金屬氧化物半導體柵極,把集成電路安裝在鉬上可以消除「雙金屬效應」。超薄型無縫鉬管(約15μm)可用作高清晰度電視機顯象管的陽極支架,這種電視機的圖象掃描線達1125條,比一般的電視機提高2倍。鉬圓片還可作功率晶體管隔熱屏和硅整流器的基板和散熱片。

在現代電子工業中除使用純鉬外,Mo-Re合金可作電子管和特種燈泡的結構材料,Mo-50Re和TZM合金還可作高功率微波管和毫米波管中的熱離子陰極結構元件,其工作溫度可達到1200℃,電流密度可達10安培/厘米2。作為引出線的的純鉬絲再結晶溫度低,在高溫下易出現脆化,影響使用壽命,近年來,有人研製出添加Si、k和C等元素,以提高再結晶溫度,生產出「高溫鉬絲」。採取在氧化鉬生產過程中添加稀土元素釔、鈰、鑭等,更能有效地提高再結晶溫度,克服材料高溫脆化問題。含0.1-0.3%鋯、0.1%鈧的鉬絲,在1200℃氮化處理,使鈧彌散到整個合金中去,這種鉬絲在20℃時抗拉強度可達到1400百萬帕斯卡。

模具工業的迅速發展,使電火花加工技術得到普遍的應用,鉬絲是理想的電火花線切割機床用電極絲,可切割各種鋼材和硬質合金,加工形狀極其複雜的零件,其放電加工穩定,能有效地提高模具的精度。 以上是鉬絲兩種最為廣泛的用途,燈泡製造業的發展和模具製造業的崛起突飛猛進。據中國照明協會統計,2001年全國生產鉬絲達到31.5億米,實際產量估計達到40億米,消耗將近800噸鉬條,其數量十分可觀。其中線切割用鉬絲產量超過20億米,占鉬絲總量的一半以上,其市場發展前景十分令人樂觀。

鎢-銅假合金廣泛應用電火花切削工具電極,然而近年來研究以鉬取代鎢作電極,結果表明,鎢基和鉬基電極隨銅(≤50%重量)的含量而變的耐蝕性是不一樣的。在加熱脈衝和機械負荷脈衝存在時,這種耐腐蝕性主要取決於脆裂過程,鉬的延-脆性轉變溫度較鎢低,所以脆性小,耐蝕性能較強。鉬-銅、鉬-銀假合金具有耐燒蝕性和良好的導電性,可以作為空氣開關、高壓開關和接觸器的觸點。鉬-銅複合薄膜在連續的銅機體上夾帶大量的離散鉬粒子,顯微組織均勻,有良好的穿厚導熱性和導電性,可作金屬芯子應用於多層電路板中。

最近,還研製出可變色的三氧化鉬,這種材料在強光照射下會改變顏色,且可輕易還原,可用於電子計算機光存儲元件及多次使用的複印材料。

汽車噴塗:鉬的熔點高達2620℃,且有良好的高溫性能和耐腐蝕性能,鉬與鋼鐵結合力強,因而是汽車部件生產中主要的熱噴塗材料。汽車部件一般採用鉬絲高速火焰噴塗,噴槍的氣體混合噴射裝置產生高溫燃氣燃燒,特殊設計的燃燒室和氣體噴射混合室,使鉬絲在完全熔化前,以極高的速度噴塗在工件的表面上,噴射鉬的緻密度可達99%以上,結合強度接近10公斤/㎜2。這一工藝過程能有效地改善受磨麵的耐磨性,也提供了一個可以浸漬潤滑油的多孔表面。它廣泛地應用於汽車工業以提高活塞環、同步環、撥叉和其他受磨部件的性能,也用於修復磨損的曲軸、軋輥、軸杆和其他機械部件。據資料介紹噴塗鉬絲歐洲市場年銷售量可達1000噸,美國每年消耗量也達600噸左右,日本每年也消耗鉬絲30-40噸,我國噴塗鉬絲市場容量尚小於每年30噸。但隨着我國汽車工業的發展,汽車齒輪和其它部件的熱噴塗將有較大發展,噴塗鉬絲的銷售量將大幅度增長。

高溫元件:鉬的純度高、耐高溫、蒸汽壓低等特性,使之常常被用來製造高溫爐的發熱體和結構材料。在鎢鉬及硬質合金生產過程中,大都採用鉬絲加熱的方式製作還原爐和燒結爐,部份鐵製品連續燒結還採用鉬杆加熱排作發熱體,鉬杆加熱排以鉬鈎懸掛於爐子的兩側。這類爐子一般為還原性氣氛或非氧化性氣氛,在氫氣和分解氨中鉬絲可使用至接近熔點,氮氣中可使用至2000℃。高於1700℃使用時,可採用再結晶溫度更高、強度更好的TZM合金或鉬鑭合金作發熱體。鉬在熔化的石英中有很好的抗燒蝕性能,在玻璃工業中用作通電熔融電極,每生產一噸玻璃鉬電極僅損失7.8克,使用壽命可長達一年多。除作電極外,鉬還用作玻璃熔化高溫結構材料,如導槽、管子、坩堝、流口以及稀土冶煉的攪拌棒。以鉬代鉑在玻璃纖維拉絲爐上使用效果良好,大大降低了生產成本。新近研製出的核燃料燒結爐採用鉬網加熱,用ф0.8mm鉬絲編織成三相網狀加熱器,工作溫度可達1800-2000℃。除此之外,鉬及其合金還可以作熱等靜壓的爐架、隔熱屏、燒結和蒸塗的料舟、SmCo磁體及二氧化鈾燒結的墊板,熱電偶及其保護套管等。

開發利用

用途

鉬主要用於鋼鐵工業,其中的大部分是以工業氧化鉬壓塊後直接用於煉鋼或鑄鐵,少部分熔煉成鉬鐵後再用於煉鋼。低合金鋼中的鉬含量不大於1%,但這方面的消費卻占鉬總消費量的50%左右。不鏽鋼中加入鉬,能改善鋼的耐腐蝕性。在鑄鐵中加入鉬,能提高鐵的強度和耐磨性能。含鉬18%的鎳基超合金具有熔點高、密度低和熱脹係數小等特性,用於製造航空和航天的各種耐高溫部件。金屬鉬在電子管、晶體管和整流器等電子器件方面得到廣泛應用。氧化鉬和鉬酸鹽是化學和石油工業中的優良催化劑。二硫化鉬是一種重要的潤滑劑,用於航天和機械工業部門。除此之外,二硫化鉬因其獨特的抗硫性質,可以在一定條件下催化一氧化碳加氫製取醇類物質,是很有前景的C1化學催化劑。鉬是植物所必需的微量元素之一,在農業上用作微量元素化肥。

鉬在電子行業有可能取代石墨烯。

美國加州納米技術研究院(簡稱CNSI)成功使用MoS2(輝鉬,二硫化鉬)製造出了輝鉬基柔性微處理芯片,這個MoS2為基礎的微芯片只有同等硅基芯片的20%大小,功耗極低,輝鉬製成的晶體管在待機情況下的功耗為硅晶體管的十萬分之一,而且比同等尺寸的石墨烯電路更加廉價。而最大的變化是其電路有很強的柔性,極薄,可以附着在人體皮膚之上。

2011年瑞士聯邦理工學院洛桑分校(EPFL)科學家製造出全球第一個輝鉬礦微晶片(上面有更小且更節能的電晶體)。輝鉬是未來取代硅基芯片強力競爭者。領導研究的安德拉斯·基什教授表示,輝鉬是良好的下一代半導體材料,在製造超小型晶體管、發光二極管和太陽能電池方面具有很廣闊的前景。

同硅和石墨烯相比,輝鉬的優勢之一是體積更小,輝鉬單分子層是二維的,而硅是一種三維材料。在一張0.65納米厚的輝鉬薄膜上,電子運動和在兩納米厚的硅薄膜上一樣容易,輝鉬礦是可以被加工到只有3 個原子厚的!

輝鉬所具有的機械特性也使得它受到關注,有可能成為一種用於彈性電子裝置(例如彈性薄層晶片)中的材料。 可以用在製造可捲曲的電腦或是能夠貼在皮膚上的裝置。甚至可以植入人體。

英國《自然·納米技術》雜誌就指出:單層的輝鉬材料顯示出良好的半導體特性,有些性能超過現在廣泛使用的硅和研究熱門石墨烯,可望成為下一代半導體材料。

純鉬絲用於高溫電爐和電火花加工還有線切割加工;鉬片用來製造無線電器材和X射線器材;鉬耐高溫燒蝕,主要用於火炮內膛、火箭噴口、電燈泡鎢絲支架的製造。合金鋼中加鉬可以提高彈性極限、抗腐蝕性能以及保持永久磁性等,鉬是植物生長和發育中所需七種微量營養元素中的一種,沒有它,植物就無法生存。動物和魚類與植物一樣,同樣需要鉬。

鉬在其它合金領域及化工領域的應用也不斷擴大。例如,二硫化鉬潤滑劑廣泛用於各類機械的潤滑,鉬金屬逐步應用於核電、新能源等領域。由於鉬的重要性,各國政府視其為戰略性金屬,鉬在二十世紀初被大量應用於製造武器裝備,現代高、精、尖裝備對材料的要求更高,如鉬和鎢、鉻、釩的合金用於製造軍艦、火箭、衛星的合金構件和零部件。

鉬在薄膜太陽能及其他鍍膜行業中,作為不同膜面的襯底也被廣泛應用。

藥用

鉬酸銨(Ammonium Molybdate)

作用與應用:鉬為多種酶的組成部分,鉬的缺乏會導致齲齒、腎結石、克山病、大骨節病、食道癌等疾病。主要用於長期依賴靜脈高營養的患者。

鉬在機體的主要功能是參與硫、鐵、銅之間的相互反應。鉬是黃嘌呤氧化酶、醛氧化酶和亞硫酸氧化酶發揮生物活力的必需因子,對機體氧化還原過程中的電子傳遞、嘌呤物質與含硫氨基酸的代謝具有一定的影響。在這三種酶中,鉬以喋呤由來性輔助因子的形式存在。鉬還能抑制小腸對鐵、銅的吸收,其機制可能是鉬可競爭性抑制小腸粘膜刷狀緣上的受體,或形成不易被吸收的銅-鉬複合物、硫-鉬複合物或硫鉬酸銅(Cu-MoS)並使之不能與血漿銅藍蛋白等含銅蛋白結合。

用法用量:口服,成人每日需用量0.1~0.15mg。

兒童每日需用量0.03~0.1mg。

【副作用】:過量的鉬可引起不良反應。

【注意事項】:每日攝取量超過0.54mg,鉬可增加銅從尿中排出。超過10~15mg時,則可出現痛風綜合症。

在奶牛飼料中的應用量:10mg/d

鉬合金

以鉬為基體加入其他元素而構成的有色合金。主要合金元素有稀土元素。鈦、鋯、鉿元素不僅對鉬合金起固溶強化作用,保持合金的低溫塑性,而且還能形成穩定的、彌散分布的碳化物相,提高合金的強度和再結晶溫度。鉬合金有良好的導熱、導電性和低的膨脹係數,在高溫下(1100~1650℃)有高的強度,比鎢容易加工。可用作電子管的柵極和陽極,電光源的支撐材料,以及用於製作壓鑄和擠壓模具,航天器的零部件等。由於鉬合金有低溫脆性和焊接脆性,且高溫易氧化,因此其發展受到限制。工業生產的鉬合金有鉬鈦鋯系、鉬鎢系和鉬稀土系合金,應用較多的是第一類。鉬合金的主要強化途徑是固溶強化、沉澱強化和加工硬化。通過塑性加工可製得鉬合金板材、帶材、箔材、管材、棒材、線材和型材,還能提高其強度和改善低溫塑性。

危害

鉬缺乏症

膳食中的鉬很易被吸收。但硫酸根(SO4)因可與鉬形成硫酸鉬(molybdenum sulfate)而影響鉬的吸收。同時硫酸根還可抑制腎小管對鉬的重吸收,使其從腎臟排泄增加。因此體內含硫氨基酸的增加可促進尿中鉬的排泄。鉬除主要從尿中排泄外,尚可有小部分隨膽汁排出。

鉬缺乏主要見於遺傳性鉬代謝缺陷,尚有報道全腸道外營養時發生鉬不足者。鉬不足可表現為生長發育遲緩甚至死亡,尿中尿酸、黃嘌呤、次黃嘌呤排泄增加。

鉬過量

人和動物機體對鉬均有較強的內穩定機制,經口攝入鉬化物不易引起中毒。據報告,生活在亞美尼亞地區的居民每日鉬攝入量高達10~15mg;當地痛風病發病率特別高,被認為與此有關。鉬冶煉廠的工人也可因吸入含鉬粉塵而攝入過多的鉬。據調查,這些工人的血清鉬水平、黃嘌呤氧化酶活性、血及尿中的尿酸水平均顯著高於一般人群。

鉬污染

鉬在地殼中的平均豐度為1.3ppm,多存在於輝鉬礦、鉬鉛,礦、水鉬鐵礦中。礦物燃料中也含鉬。天然水體中鉬濃度很低,海水中鉬的平均濃度為14微克/升。鉬在大氣中主要以鉬酸鹽和氧化鉬狀態存在,濃度很低,鉬化物通常低於1微克/米。

環境中的鉬有兩個來源:

①風化作用使鉬從岩石中釋放出來。估計每年有1000噸進入水體和土壤,並在環境中遷移。鉬分布的不均勻性,造成某些地區缺鉬而出現"水土病";又造成某些地區含鉬偏高而出現"痛風病"(如亞美尼亞)。

②人類活動中愈來愈廣泛地應用鉬以及燃燒含鉬礦物燃料(如煤),因而加大了鉬在環境中的循環量。全世界鉬產量每年為10萬噸,燃燒排入環境的鉬每年為 800噸。人類活動加入的循環量超過天然循環量。用鉬最多的是冶金、電子、導彈和航天、原子能、化學等工業以及農業。目前對鉬污染的研究還很不夠。

鉬在環境中的遷移同環境中的氧化和還原條件、酸鹼度以及其他介質的影響有關。水和土壤的氧化性愈高,鹼性愈大,鉬愈易形成MoO厈離子;植物能吸收這種狀態的鉬。環境的酸性增大或還原性增高,鉬易轉變成複合離子,最終形成MoO卂;這種狀態的鉬易被粘土和土壤膠體及腐植酸固定而失去活性,不能為植物吸收。在海洋中,深海的還原環境使鉬被有機物質吸附後包裹於含錳的膠體中,最終形成結核沉于海底,脫離生物圈的循環。

鉬對溫血動物和魚類的影響較小。高含量鉬對植物有不良影響,試驗表明:鉬濃度為0.5~100毫克/升時會對亞麻生長產生不同程度的影響;10~20毫克/升時對大豆生長有危害;25~35毫克/升時對棉花生長有輕度危害;40毫克/升時對糖用甜菜生長有危害。水體中鉬濃度達到5毫克/升時,水體的生物自淨作用會受到抑制;10毫克/升時,這種作用受到更大抑制,水有強烈澀味;100毫克/升時,水體微生物生長減慢,水有苦味。中國規定地面水中鉬最高容許濃度為 0.5毫克/升,車間空氣中可溶性鉬最高容許濃度為4毫克/立方米;,不溶性鉬為6毫克/立方米;。

環境影響

健康危害

侵入途徑:吸入、食入。

健康危害:對眼睛、皮膚有刺激作用。部分接觸者出現塵肺病變,有自覺呼吸困難、全身疲倦、頭暈、胸痛、咳嗽等。

毒理學資料及環境行為

急性毒性:LD506.1mg/kg(大鼠經口)

危險特性:其粉體遇高熱、明火能燃燒甚至爆炸。與氧化劑能發生強烈反應。

燃燒(分解)產物:氧化鉬。

現場應急監測方法

便攜式比色計(水質)

實驗室監測方法

硫氰酸鹽比色法

火焰原子吸收法

原子吸收法

環境標準

中國(TJ36-79): 車間空氣中有害物質的最高容許濃度 4mg/m3(可溶性化合物),6mg/m3(不溶性化合物)

中國(GB/T14848-93): 地下水質量標準(mg/L)Ⅰ類0.001;Ⅱ類 0.01 ;Ⅲ類 0.1;Ⅳ類0.5 ;Ⅴ類 >0.5

中國: 飲用水源水中有害物質的最高容許濃度0.5mg/L

應急處理處置方法

1、泄漏應急處理

隔離泄漏污染區,周圍設警告標誌,切斷火源。建議應急處理人員戴自給式呼吸器,穿化學防護服。使用不產生火花的工具小心掃起,避免揚塵,運至廢物處理場所。用水刷洗泄漏污染區,經稀釋的洗水放入廢水系統。如大量泄漏,收集回收或無害處理後廢棄。

2、防護措施

呼吸系統防護:作業工人必須佩戴防毒口罩。必要時佩戴自給式呼吸器。

眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。

防護服:穿防靜電工作服。

手防護:戴防化學品手套。

其它:工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作後,淋浴更衣。注意個人清潔衛生。

3、急救措施

皮膚接觸:用肥皂水及清水徹底沖洗。就醫。

眼睛接觸:拉開眼瞼,用流動清水沖洗15分鐘。就醫。

吸入:脫離現場至空氣新鮮處。就醫。

食入:誤服者飲適量溫水,催吐。就醫。

滅火方法:乾粉。

安全信息

包裝等級:III

危險類別:4.1

危險品運輸編碼:UN32648/PG3

WGKGermany:3

危險類別碼:R36/37/38

安全說明:S26-S36/37/39-S16-S9-S62-S61-S36/37

RTECS號:QA4680000

危險品標誌:Xi:Irritant

參考資料

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