Propiedades y Aplicaciones del Molibdeno

Metal de color gris plateado, que no existe en estado puro en la naturaleza, por lo que generalmente se encuentra asociado a otros elementos, posee el sexto punto de fusión más alto de cualquier otro elemento. Se produce como un metal a consecuencia de varios estados de oxidación en los minerales. En la industria, los compuestos de molibdeno se usan en concentraciones de alta presión y alta temperatura, como pigmentos y catalizadores. En la tabla periódica de los elementos el molibdeno aparece identificado con el número 42 y su símbolo químico es Mo. Su densidad es de 10.2 g/cm³. Se funde a una temperatura de 2.610°C.

El molibdeno se encuentra en muchas partes del mundo, pero pocos depósitos son lo suficientemente ricos para garantizar la recuperación de los costos. La mayor parte del molibdeno proviene de minas donde su recuperación es el objetivo primario de la operación. El restante se obtiene como un subproducto de ciertas operaciones del beneficio del cobre.

propiedades Molibdeno

No se encuentra libre en la naturaleza y los compuestos encontrados fueron confundidos con otros compuestos de otros elementos como el carbono y el plomo, hasta el siglo XVIII.​ En 1778 Carl Wilhelm Scheele hizo reaccionar el mineral molibdenita con ácido nítrico obteniendo un compuesto con propiedades ácidas al que llamó «acidum molibdenae«. En 1782 Hjelm separó el metal impuro mediante la reducción del anterior compuesto con carbono. Este metal se usó muy poco dentro del laboratorio, hasta finales del siglo XIX, cuando una empresa lo utilizó como agente aleante observando las buenas propiedades de estas aleaciones con molibdeno.

Los mayores productores del mundo de materiales de molibdeno son los Estados Unidos, China, Chile, Perú y Canadá. El molibdeno es un mineral extraído, y también se recupera como un subproducto de la extracción de cobre y wolframio. El molibdeno es el 54º elemento más abundante en la corteza terrestre y el 25º elemento más abundante en los océanos, con un promedio de 10 ppm .

Sus características principales son durabilidad, resistencia y capacidad para soportar corrosión agresiva y altas temperaturas.

Propiedades del Molibdeno

Propiedades físicas del Molibdeno

Al molibdeno se le ha reconocido su esencialidad desde el punto de vista biológico; se localiza en algunas enzimas con distintas funciones, específicamente en oxotransferasas, como la xantina oxidasa, y en nitrogenasas. Es un metal que resiste adecuadamente el ácido clorhídrico, siendo el tantalio el más fuerte ante este medio corrosivo. La adición de cantidades mínimas del metal afecta a la resistencia a las soluciones clorhídricas que normalmente afectan a los aceros.

En su forma pura, como metal blanco plateado el molibdeno tiene una dureza de Mohs de 5,5. De los elementos naturales, sólo el tantalio, el osmio, el renio, el wolframio y el carbono tienen puntos de fusión más alto.​ El molibdeno sólo se oxida rápidamente a temperaturas superiores a 600°C. Su coeficiente de dilatación es uno de los más bajos entre los metales utilizados comercialmente. Su resistencia a tracción hace que los cables de molibdeno aumenten de 10 a 30 GP cuando disminuye su diámetro de 50-100 nm a 10 nm.

Propiedades químicas del Molibdeno

molibdeno

Este metal de transición tiene una electronegatividad de 1,8 en la escala de Pauling y una masa atómica de 95,94 g/mol.​ No reacciona con oxígeno o agua a temperatura ambiente. A temperaturas elevadas, se forma el óxido de molibdeno (VI): 2 Mo + 3 O₂ → 2 MoO₃

El molibdeno tiene varios estados de oxidación. El estado de oxidación es más común en el molibdeno MoO mientras que el compuesto de óxido de azufre normal es el disulfuro de molibdeno MoS

El óxido de molibdeno es soluble en bases y contribuye en la formación de molibdatos. Los molibdatos son menos oxidantes que los cromatos, pero muestran una tendencia similar cuando forman oxoaniones complejos por condensación en los valores de pH más bajos. Los polimolibdatos pueden incorporar otros iones en su estructura, formando polioxometalatos.​ El fósforo que contiene heteropolimolibdato se utiliza para la detección de espectroscopia en el fósforo.​ La amplia gama de estados de oxidación del molibdeno se refleja en diversos cloruros de molibdeno.

Aplicaciones del Molibdeno

El molibdeno es un metal que se usa como materia prima para obtener aleaciones, entre la que destacan los aceros más resistentes. Alrededor de las dos terceras partes de este metal se usa para ese fin, conocido como acero inoxidable, con contenidos de hasta un 6%.

El molibdeno también es considerado un material estratégico y tiene múltiples aplicaciones en la industria aeroespacial, automotriz, herramientas quirúrgicas, además de ser usado en la fabricación de ampolletas (filamento), pantallas de LCD, tratamiento de aguas e incluso en la aplicación de rayos láser.

aplicaciones del molibdeno

Se utiliza en aleaciones de alta resistencia y que soporten temperaturas y corrosiones​ sumamente altas. Estas aleaciones se usan en la construcción y en piezas de aviones y automóviles.​

Se usa como catalizador en la industria petrolera, en la eliminación de azufre.

Se emplea en la industria de isótopos nucleares.

Se emplea en distintos pigmentos, para pinturas, tintes, plásticos y compuestos de caucho.

El disulfuro de molibdeno MoS es un buen lubricante y brinda propiedades de tolerancia a presiones extremas a los lubricantes al reaccionar con el metal, formándose una capa cristalina en la superficie de éste.​

Bioquímica del Molibdeno

En los seres vivos es un heteroátomo de metal en el sitio activo en ciertas enzimas. En la fijación de nitrógeno en algunas bacterias, la enzima nitrogenasa participa en la etapa terminal de la reducción de nitrógeno molecular, que por lo general contiene molibdeno en su sitio activo. La estructura del centro catalítico de la enzima es equivalente a la de las proteínas hierro-azufre, que incorpora 2 moléculas (Fe4S3 y MoFe3S3).

En algunos animales y seres humanos, se cataliza la oxidación de la xantina a ácido úrico, un proceso de catabolismo de las purinas, por la xantina oxidasa, una enzima que contiene molibdeno. La actividad de la xantina oxidasa es directamente proporcional a la cantidad de molibdeno en el cuerpo. Sin embargo, una alta concentración de molibdeno se invierte la tendencia y puede actuar como un inhibidor, tanto en el catabolismo de las purinas y otros procesos. Las concentraciones de molibdeno también afectan a la síntesis de proteínas, el metabolismo y el crecimiento.

Bioquímica del Molibdeno

Todos los seres vivos que utilizan enzimas de molibdeno hasta ahora identificadas en la naturaleza, usan este cofactor, salvo por la nitrogenasa, que fija el nitrógeno en algunas bacterias y cianobacterias.​ Las enzimas de molibdeno en las plantas y animales catalizan la oxidación y la reducción a veces de ciertas moléculas pequeñas, como parte de la regulación de nitrógeno, azufre y los ciclos del carbono.

Humanos con deficiencia alimentaria

El cuerpo humano contiene alrededor de 0,07 mg de molibdeno por kilogramo de peso.​  Presentándose grandes concentraciones en el hígado, los riñones y en las vértebras. El molibdeno está presente en el esmalte de los dientes humanos y  ayuda a prevenir su deterioro. La carne de cerdo, la carne de cordero y el hígado de res tienen cada uno alrededor de 1,5 ppm de molibdeno. Otras fuentes alimenticias significativas son las judías verdes, huevos, semillas de girasol, harina de trigo, lentejas y granos de cereales.​

La deficiencia dietética de molibdeno desde su concentración bajo la superficie terrestre se ha asociado con mayores tasas de cáncer de esófago.

Se ha evidenciado la disfunción hepática con hiperbilirubinemia en trabajadores crónicamente expuestos a una planta soviética de molibdeno y cobre. También, se han encontrado signos de gota en trabajadores de fábricas y entre los habitantes de zonas de Armenia ricas en molibdeno. Las características principales fueron dolores de la articulación de las rodillas, manos, pies, deformidades en las articulaciones, eritemas, y edema de las zonas de articulación.