몰리브데넘

몰리브데넘(Molybdenum)

고온에서 강철 및 다른 합금의 강도를 높이는 데 쓰인다.

1778년경 스웨덴의 화학자 카를 빌헬름 셸레는 오랫동안 납광석이나 흑연이라고 여겼던 광물인 몰리브다이나(molybdaina : 오늘날에는 휘수연석이라고 함)가 황과, 그때까지 알려지지 않은 어떤 금속으로 이루어졌음을 보였다. 셸레의 제안에 따라 1782년 스웨덴의 화학자 페테르 야코프 옐름이 그 금속을 분리하는 데 성공해 '납'이라는 뜻의 그리스어 몰리브도스(molybdos)를 따서 명명했다. 천연에서 유리된 상태로 산출되지 않으며, 비교적 희귀한 원소로, 이 금속과 성질이 유사한 텅스텐의 양과 비슷한 정도로 산출된다.

몰리브데넘

상업적으로 생산되는 대부분의 몰리브데넘은 휘수연광에서 산출된다. 선광된 광물에 과량의 공기를 불어넣어 배소(焙燒)하면 삼산화몰리브데넘(MoO₃)이 되며, 이 화합물을 계속 처리하면 최종적으로 몰리브데넘이 얻어진다. 페로몰리브데넘(몰리브데넘 함유량이 50~75%인 것)은 테르밋로 또는 전기로 공정을 거쳐 산화물로부터 얻는다. 몰리브데넘을 용광로에서 강철에 첨가하려면 산화물이나 페로몰리브데넘을 넣는다.

몰리브데넘 금속은 정제된 삼산화몰리브데넘이나 몰리브데넘산암모늄(((NH₄)₂MoO₄)을 수소로 환원시켜 분말형으로 만든 후, 분말 야금술 과정이나 아크-주조 과정을 거치면 괴상(塊狀) 금속이 된다.

몰리브데넘이 주성분인 합금과 몰리브데넘 금속 자체는 대부분의 다른 금속이나 합금이 녹는점 이상에서도 강도가 유지된다. 몰리브데넘은 내열성·내식성이 뛰어나서 철합금과 비철합금의 제조에 합금제로 중요하게 쓰인다(부식). 몰리브데넘은 철과 강철의 경도를 가장 많이 증가시키는 원소이며, 담금질이나 뜨임처리를 한 강철의 인성(靷性)을 증가시키는 데에도 쓰인다.

제약공정에 사용되는 스테인리스강 및 자동차 내장제에 쓰이는 크로뮴강처럼 높은 내식성이 요구되는 경우 소량의 몰리브데넘을 첨가하면 이 성질이 훨씬 향상된다. 몰리브데넘 금속은 필라멘트 지지대, 양극, 그리드 등 전기·전자 부품에 쓰이고 있다. 금속막대나 금속선은 전기로의 온도를 1,700℃까지 작동시키는 데 필요한 전기선으로 쓰인다. 몰리브데넘으로 강철·철·알루미늄 등 여러 가지 금속을 도장하면 내마모성이 향상된다.

천연 몰리브데넘은 7개의 안정한 동위원소 혼합물 즉, 몰리브데넘-92(⁹²Mo : 15.84%), ⁹⁴Mo(9.04%), ⁹⁵Mo(15.72%), ⁹⁶Mo(16.53%), ⁹⁷Mo(9.46%), ⁹⁸Mo(23.78%), ¹⁰⁰Mo(9.13%)으로 산출된다.

42 molybdenum enhanced (Mo) Bohr model

몰리브데넘의 원자가는 2~6이며 카르보닐몰리브데넘 [Mo(Co)₆]처럼 0가도 있다. 6가의 몰리브데넘은 삼산화물과 몰리브데넘산염(음이온 MoO₄²-를 수반)에서 발견된다. 전자는 가장 중요한 화합물로 대부분 다른 화합물 제조에 쓰이고, 후자는 색소와 염료의 원료이다. 이황화몰리브데넘(MoS₂)은 흑연과 유사하며, 고체 윤활제 또는 그리스와 기름의 첨가제로 쓰인다. 수소화반응의 촉매로 쓰이는 경우도 있다.

몰리브데넘은 식물의 필수 미량원소로서, 특히 콩과식물에서는 촉매로 작용해 박테리아가 질소를 고정시키는 것을 돕는다.

삼산화몰리브데넘과 몰리브데넘산소듐(Na₂MoO₄)은 미량영양소(微量營養素)이다.