МОЛИБДЕН

МОЛИБДЕН (Molybdaenum, Mo) — химический элемент VI группы периодической системы Д. И. Менделеева, подгруппы хрома, является биомикроэлементом, входит в состав молекул ферментов, принимающих участие в обмене азота. У животных и человека М. обнаружен в нитратов (см.), а у азотфиксирующих бактерий (клубеньковые бактерии, Azotobacter) — ферментов, участвующих в фиксации молекулярного азота.

М. оказывает существенное влияние на обмен мочевой кислоты (см.). Почки не справляются с ее выведением, и мочевая к-та и ее соли начинают откладываться в суставах, сухожилиях и т. д. При избытке М. в пище животные заболевают молибденозом, характерными признаками к-рого являются диарея, анемия, обесцвечивание шерсти. Токсическое действие М. устраняется ионами меди и сульфатом. Соединения молибдена умеренно или мало токсичны и в производственных условиях представляют собой нек-рую опасность.

М. широко используют в металлургической промышленности в качестве легирующего элемента при получении стали высокопрочных марок, в электроламповой промышленности, для получения жаропрочных сплавов. М. используют также для очистки инертных газов от примеси кислорода, в качестве катализатора в промышленном синтезе.

В чистом виде М. был получен И. Берцелиусом, к-рый установил его атомный вес (массу) и подробно исследовал свойства нового элемента.

Порядковый номер М. 42, его атомный вес 95,95. Он имеет 6 валентных состояний: 0, +2, +3, +4, +5, +6. Природный М. представляет собой смесь изотопов с атомным весом (массой) 92 (15,86%), 94 (9,12%), 95 (15,7%), 96 (16,5%), 97 (9,45%), 98 (23,75%) и 100 (9,62%).

М.— редкий элемент, его содержание в земной коре составляет 2*10^-4 — 7*10^-4 % . Наиболее важным молибденсодержащим минералом является молибденит (MoS₂). Больше всего М. содержат растения, особенно бобовые; у животных наиболее богаты М. печень и почки.

М.— металл серебристо-серого цвета. Плотность 10,28 г/см³, t°_пл 2625°, t°_кип 4527°. В хим. отношении М. активен: при комнатной температуре в присутствии влаги окисляется, растворяется в минеральных к-тах; вступает в реакции с галогенами, серой, углеродом, азотом. Основными способами получения М. служат восстановление трехокиси М. водородом и электролиз солевых расплавов соединений М. Для количественного определения М. используют колориметрический метод, основанный на измерении интенсивности оранжево-красной окраски, обусловленной образованием роданида пятивалентного М.

Соединения М. используются в качественном и количественном анализах, в т. ч. и в клинико-биохим. лабораториях. Напр., определение глюкозы в крови по Нельсону и Сомодьи основано на восстановлении закисной медью молибдена арсеномолибдата аммония — (NH₄)₄[As(Mo₂O₇)₆] до молибденовой сини — MoO₃•Mo₂O₅•H₂O, к-рая определяется колориметрически.

Молибден радиоактивный. Известно 10 радиоактивных нуклидов М., испускающих электроны и позитроны., а в нек-рых случаях характеризующихся и гамма-излучением. Их атомный вес варьирует от 90 до 105, а период полураспада (T_1/2) от 65,5 сек. (^91mMo) до 2 лет (⁹³Mo). Радионуклиды М. получают в результате деления урана, тория, плутония, таллия и других тяжелых ядер, а также по различным ядерным реакциям (см.).

Для медицины и биологии наибольшее значение имеет ⁹⁹Mo, к-рый используется в качестве материнского радионуклида в наиболее употребляемом в медицине генераторе ^99mTc (см. Генераторы радиоактивных изотопов). ⁹⁹Mo при распаде (T_1/2 = 66,7 часа) испускает бета-частицы [Е_бета 1,18 (83%); 0,80 (3%) и 0,41 (14%) МэВ] и гамма-кванты [E-гамма 0,041 (2%); 0,181 (7%); 0,372 (1%); 0,74 (12%) и 0,78 (4%) МэВ].

Распад ⁹⁹Мо в 86% случаев приводит к образованию ядер ^99mTc в возбужденном метастабильном состоянии. Дочерний радионуклид ^99mTc (Е-гамма = 0,140 МэВ, T_1/2 = 6,04 часа) может быть выделен из генератора в виде пертехнетата (TcO₄^-) и использован для радиоизотопной диагностики (см.) в таком виде или после включения в другие хим. соединения.

⁹⁹Мо без носителя применяли для сканирования печени. Сканограммы (см. Сканирование) получали через 24 часа после введения 40 мккюри, при этом доза облучения составляла ок. 2 рад. Однако из-за существования препаратов с более выгодными характеристиками "Мо для этих целей широкого распространения не получил.

Как потенциальный источник внутреннего облучения ⁹⁹Мо относится к радионуклидам группы В.

Минимально значимая активность, не требующая регистрации или получения разрешения органов государственного санитарного надзора, для ⁹⁹Мо равна 10 мккюри.

Профессиональные вредности. Растворимые соединения М. умеренно токсичны, нерастворимые — мало токсичны.

Введение избыточного количества М. и его соединений экспериментальным животным вызывает у них за-держку роста, деформацию костей, анемию, анорексию, приводит к стерильности самцов. М. в концентрации 53 мг/м³ при вдыхании по 4 часа в день в течение 2 мес. вызывал снижение диуреза, порога нервно-мышечной возбудимости и увеличение концентрации хлоридов и появление белка в моче экспериментальных животных (белых крыс). При интратрахеальном введении крысам плохо растворимых соединений М. развивается умеренно выраженный фиброз легочной ткани. Пентахлорид М. обладает выраженным прижигающим действием на кожу и слизистые оболочки. Цинк и сероводород усиливают токсичность М., медь и неорганический сульфат снижают ее.

В условиях промышленного производства острых отравлений М. не наблюдали. Однако при длительном контакте с М. могут отмечаться явления хрон, интоксикации. Наиболее ранние ее проявления — функциональные изменения со стороны печени, повышение содержания мочевой к-ты и М. в сыворотке крови. Затем могут развиться полиартралгии, артрозы, гипотония, в крови может снизиться концентрация гемоглобина, число эритроцитов и лейкоцитов. Продолжительное вдыхание аэрозоля М. и его трехокиси (MoO₃) может вызвать хрон, воспаление слизистых оболочек верхних дыхательных путей с последующим поражением бронхов и развитием пневмокониоза (см.).

Предельно допустимая концентрация для аэрозолей конденсации М.— 2 мг/м³, растворимых соединений М. — 4 мг/м³, металлического М. и его нерастворимых соединений — 6 мг/м³, силицида М.— 4 мг/м³.

Меры предупрeждeния заключаются в усовершенствовании технол, процесса (проведение электрометаллургических процессов в вакууме и в среде защитных газов), использовании современного герметичного оборудования с эффективной вентиляцией, применении средств индивидуальной защиты. С целью профилактики проф. интоксикаций М. на соответствующих производствах рекомендуется попользовать питьевую воду с добавлением сульфата натрия в концентрации до 500 мг/л.

Библиография: Бабенко Г. А. и P ешеткина Л. П. Применение микроэлементов в медицине, Киев, 1971; Б у се в A.II. Аналитическая химия молибдена, 42 Мо'-5.9, М., 1962; И з р а и л ь с о н 3. H., М о г и-л e в с к а я О. Я. и Суворов С. В. Вопросы гигиены труда и профессиональной патологии при работе с редкими металлами, с. 93, М., 1973; JT у к а ш e в А.А. Механизм токсического действия молибдена в животном организме и влияние сульфат-иона на течение интоксикации молибденом, Гиг. труда и проф. заболев., № 12, с. 13, 1973; Ноздрюхина JT. Р. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека, М., 1977, библиогр.; Перельман Ф. М. и Зворыкин А. Я. Молибден и вольфрам, М., 1968; Руденко Н. П. и Паст у-х о в а 3. В. Радиоактивные изотопы молибдена, М., 1965, библиогр.; Сыромятникова E. Н. и Голякова Л. П. Состояние здоровья работающих при переработке вольфрамовых и молибденовых концентратов, в кн.: Вопр. гиг. труда в гидрометаллургии цветных металлов, под ред. А. И. Семенова, с. 78, М., 1976; Pitt М. A. Molybdenum toxicity, interactions between copper, molybdenum and sulphate, Agents a. Actions, v. 6, p. 758, 1976, bibliogr.

О. Д. Лопина; P. С. Воробьева (гиг. тр.), H. И. Овдиенко (рад.).