Gunnar Nordberg
Vorkommen und Verwendungen
Molybdän (Mo) ist in der Erdkruste weit verbreitet, wird jedoch nur in einer begrenzten Anzahl von Ländern abgebaut, da es nur wenige Vorkommen von ausreichend hochwertigem Molybdänit-Erz (MoSO) gibt2). Bei der Verarbeitung von Kupfererz fällt eine gewisse Menge Molybdän als Nebenprodukt an. Kohlekraftwerke können bedeutende Molybdänquellen sein. Molybdän ist ein essentielles Spurenelement.
Molybdän bildet eine Vielzahl von kommerziell nützlichen Verbindungen, in denen es die Wertigkeiten 0, +2, +3, +4, +5 und +6 aufweist. Es ändert leicht die Wertigkeitszustände (disproportioniert) mit nur geringfügigen Änderungen der äußeren Bedingungen. Es hat eine starke Neigung zur Komplexbildung; mit Ausnahme der Sulfide und Halogenide existieren nur sehr wenige andere einfache Verbindungen des Molybdäns. Das +6 Molybdän bildet Isopoly- und Heteropolysäuren.
Über 90 % des produzierten Molybdäns wird als Legierungselement für Eisen, Stahl und Nichteisenmetalle verwendet, hauptsächlich wegen seiner hitzebeständigen Eigenschaften; der Rest wird in Chemikalien und Schmiermitteln verwendet. Als Stahllegierung wird Molybdän in der Elektro-, Elektronik-, Militär- und Automobilindustrie sowie in der Luftfahrttechnik eingesetzt. Eine weitere wichtige Verwendung von Molybdän ist die Herstellung von anorganischen Molybdänpigmenten, Farbstoffen und Lacken. Kleine, aber zunehmende Mengen an Molybdän werden als Spurenelemente in Düngemitteln verwendet.
Die wichtigste Molybdänchemikalie ist Molybdäntrioxid (Muhen3), hergestellt aus dem Rösten des Sulfiderzes. Reines Molybdäntrioxid wird in der Chemie- und Katalysatorherstellung verwendet. Das technische Produkt wird dem Stahl als Legierungsmittel zugesetzt. Molybdäntrioxid dient auch als Katalysator in der Erdölindustrie und als Bestandteil von Keramiken, Emails und Pigmenten. Molybdändisulfid (MoS2) wird als hitzebeständiges Schmiermittel oder Schmiermitteladditiv eingesetzt. Molybdänhexacarbonyl (Mo(CO)6) ist das Ausgangsprodukt für die Herstellung von Organomolybdänfarbstoffen. Es wird zunehmend zur Molybdänbeschichtung durch thermische Zersetzung verwendet.
Molybdänverbindungen werden in großem Umfang als Katalysatoren oder Katalysatoraktivatoren oder -promotoren verwendet, insbesondere zum Hydrierungs-Cracken, Alkylieren und Reformieren in der Erdölindustrie. Sie werden als Laborreagenzien (Phosphomolybdate) eingesetzt. Darüber hinaus werden Molybdänverbindungen in der Galvanik und beim Gerben verwendet.
Gefahren
Bei der Verarbeitung und industriellen Nutzung von Molybdän und seinen Verbindungen kann es zu einer Exposition gegenüber Stäuben und Dämpfen von Molybdän und seinen Oxiden und Sulfiden kommen. Dieses Aussetzen kann auftreten, insbesondere wenn eine Hochtemperaturbehandlung durchgeführt wird, wie beispielsweise in einem Elektroofen. Exposition gegenüber Molybdändisulfid Schmierspray, Molybdänhexacarbonyl und seine Abbauprodukte bei der Molybdänbeschichtung, Molybdänhydroxid (Mo(OH)3) Nebel beim Galvanisieren und Molybdäntrioxiddämpfe, die über 800 °C sublimieren, können gesundheitsschädlich sein.
Molybdänverbindungen sind laut Tierversuchen hochgiftig. Akute Vergiftungen verursachen schwere Magen-Darm-Reizungen mit Durchfall, Koma und Todesfällen durch Herzversagen. Pneumokoniose-ähnliche Wirkungen in der Lunge wurden in Tierversuchen berichtet. Arbeitnehmer, die reinem Molybdän oder gegenüber Molybdänoxid (Muhen3) (Konzentration von 1 bis 19 mg Mo/m3) über einen Zeitraum von 3 bis 7 Jahren an Pneumokoniose gelitten haben. Das Einatmen von Molybdänstaub aus Legierungen oder Karbiden kann eine „Hartmetall-Lungenkrankheit“ verursachen.
Die Gefährdung durch Exposition ist sehr unterschiedlich. Unlösliche Molybdänverbindungen (z. B. Molybdändisulfid und viele der Oxide und Halogenide) sind durch geringe Toxizität gekennzeichnet; jedoch sind die löslichen Verbindungen (dh diejenigen, in denen Molybdän ein Anion ist, wie z Natriummolybdänat-N / A2Muhen4· 2H2O) sind wesentlich giftiger und sollten mit Vorsicht gehandhabt werden. Ebenso sollten Vorkehrungen getroffen werden, um eine übermäßige Exposition gegenüber frisch erzeugten Molybdändämpfen wie bei der thermischen Zersetzung von Molybdänhexacarbonyl zu vermeiden.
Die Exposition gegenüber Molybdäntrioxid führt zu Reizungen der Augen und der Schleimhäute von Nase und Rachen. Anämie ist ein charakteristisches Merkmal der Molybdäntoxizität mit niedrigen Hämoglobinkonzentrationen und reduzierten Erythrozytenzahlen.
Es wurde festgestellt, dass hohe Molybdängehalte in der Nahrung bei Rindern zu Missbildungen in den Gelenken der Extremitäten führen. Unter Chemikern, die Molybdän- und Wolframlösungen handhaben, wurde über eine ungewöhnlich hohe Häufigkeit von Gichtfällen berichtet, und es wurde eine Korrelation zwischen dem Molybdängehalt in Lebensmitteln, dem Auftreten von Gicht, Urikämie und Xanthinoxidase-Aktivität festgestellt.
Sicherheitsmaßnahmen
Bei der Arbeit mit Molybdän in der Industrie sollte eine geeignete lokale Absaugung verwendet werden, um Dämpfe an ihrer Quelle zu sammeln. Atemschutzgeräte können getragen werden, wenn Technik und Arbeitspraktiken versagt haben, wenn solche Kontrollen gerade installiert werden, für Operationen, die das Betreten von Tanks oder geschlossenen Behältern erfordern, oder in Notfällen. In der Farb-, Druck- und Beschichtungsindustrie sollten lokale und allgemeine Absaugung sowie Schutzbrillen, Schutzkleidung, Gesichtsschutz und akzeptable Atemschutzgeräte verwendet werden, um die Exposition von Arbeitern zu reduzieren, die mit Molybdän-basierten Trockenbestandteilen für anorganische und organische Farben umgehen.