मॉलिब्‍डेनम

मॉलिब्डेनम: आवर्त सारणीतील [इलेक्ट्रॉन रचनेनुसार केलेल्या मूलद्रव्यांच्या कोष्टकरूप मांडणीतील → आवर्त सारणी] ६ ब गटातील धातुरूप मूलद्रव्य चिन्ह Mo अणुक्रमांक (अणुकेंद्रातील प्रोटॉनांची संख्या) ४२ अणुभार ९५·९४ वितळबिंदू २६१५^° + १०^° से. उकळबिंदू ५५६०^° से. घनता ९·०१ ग्रॅ./घ. सेंमी. (घनरूप २०^° से. ला) व १०·२२ ग्रॅ./घ. सेंमी. (एका स्वतंत्र स्फटिकाची) नैसर्गिक स्थिर समस्थानिक (अणुक्रमांक तोच पण अणुभार भिन्न असलेल्या त्याच मूलद्रव्याचे प्रकार) सात आहेत. त्यांचे द्रव्यमानांक (अणुकेंद्रातील प्रोटॉन व न्यूट्रॉन यांची एकूण संख्या) ९२, ९४ ते ९८ व १०० किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण बाहेर टाकणाऱ्या) समस्थानिकांचे द्रव्यमानांक ९०, ९१, ९३, ९९ आणि १०१ यांपैकी ९३ द्रव्यमानांक असलेल्या समस्थानिकाचा अर्धायुकाल (किरणोत्सर्गाची मूळची क्रियाशीलता निम्मी होण्यास लागणारा काळ) १०^४ वर्षे आहे, बाकीच्यांचे अर्धायुकाल काही मिनिटे ते काही तास इतके आहेत विद्युत् विन्यास (अणुकेंद्राभोवतील विविध कक्षांतील इलेक्ट्रॉनांची संख्या) २, ८, १८, १३, १ संयुजा (इतर अणूंशी संयोग पावण्याची क्षमता दर्शविणारा अंक) ०, २, ३, ४, ५ व ६.

इतिहास: मॉलिब्डॉस ही संज्ञा ग्रीक लोक गॅलेना व शिशाच्या इतर खनिजांना वापरत असत. अठराव्या शतकाच्या मध्यापर्यंत मॉलिब्डेनाइट हे खनिज त्या काळी प्लंबॅगो किंवा ब्लॅक लेड म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या ग्रॅफाइटाशी समरूप मानले जात असे. १७७८ मध्ये के. डब्ल्यू. शेले यांनी ते वेगळे असल्याचे सिद्ध केले. मॉलिब्डेनाइटावर नायट्रिक अम्लाची विक्रिया केल्यास पांढरे मॉलिब्डिक अम्ल मिळते परंतु ग्रॅफाइटापासून तसे काही मिळत नाही, असे त्यांना दिसून आले व ते खनिज मॉलिब्डिनम सल्फाइड असल्याचे त्यांना आढळून आले. १७९० मध्ये पी. जे. एल्म यांनी हे मॉलिब्डिक अम्ल कोळशाबरोबर तापवून मॉलिब्डेनम या मूलद्रव्याची धातवीय पूड प्रथम मिळविली.

आढळ: हे निसर्गामध्ये धातुरूपात आढळत नाही. याचे सर्वांत महत्त्वाचे खनिज म्हणजे ⇨ मॉलिब्डेनाइट (MoS₂) हे असून पॉवेलाइट [Ca (MoW) O₄] आणि ⇨ वुल्फेनाइट (PbMoO₄) या खनिजांतही मॉलिब्डेनम सापडते. अमेरिकेची संयुक्त संस्थाने, नॉर्वे, चिली, पेरू, रशिया, चीन, कॅनडा, भारत (केरळ, आसाम, आंध्र प्रदेश, राजस्थान, बिहार) इ. देशांत ही खनिजे सापडतात. समुद्राच्या १ लिटर पाण्यात १०–१५ मायक्रोग्रॅम मॉलिब्डेनम आढळते (१ मायक्रोग्रॅम म्हणजे ग्रॅमचा एक दशलक्षांश भाग होय.)

उत्पादन: मॉलिब्डेनाइट खनिजाचे प्रथम दलन (तुकडे करून) व पेषण करून (दळून) बारीक वाळूसारखी पूड करतात. नंतर फेनप्लवन [→ प्लवन] पद्धतीने ते संहत (खनिजाचे प्रमाण जास्त) करतात. संहत खनिजात ९०% MoS असते. ते भाजून त्यापासून मॉलिब्डेनम ट्राय-ऑक्साइड (MoO₃) मिळवतात. त्याचे संप्लवन (घनरूपातून एकदम वायुरूपात जाण्याची क्रिया) करून शुद्ध ट्राय-ऑक्साइड तयार होते. त्याचे हायड्रोजनाने ⇨ क्षपण करून किंवा ⇨ थर्माइट पद्धतीने धातू मिळवतात. मॉलिब्डेनमाच्या संयुगांच्या विद्युत् विच्छेदनानेही (विजेच्या साहाय्याने रेणूचे तुकडे करण्याच्या क्रियेनेही) धातू तयार करता येते. विद्युत् पद्धतीने धातू वितळवून तिच्यापासून धातूच्या लगडी किंवा तारा तयार करता येतात. मॉलिब्डेनाइट खनिज, कार्बन व सोडियम कार्बोनेट यांच्याबरोबर झोतभट्टीत एकत्रित केले असता सोडियम मॉलिब्डेनम मिळते व त्यापासून विद्युत् भट्टीत फेरोमॉलिब्डेनम तयार करता येते. फेरोमॉलिब्डेनम मिश्र पोलादांसाठी लागते. ते मॉलिब्डेनाइट, पायराइट, चुनखडी व कोक विद्युत् भट्टीत तापवून तयार करतात. 

गुणधर्म : ही धातू रुपेरी, जड कठीण, ऊष्मासह (उच्च तापमान सहन करणारी) व प्लॅटिनमापेक्षा कमी ठिसूळ आहे. नेहमीच्या तापमानाला हवेमध्ये तिचे मंद ऑक्सिडीकरण [ऑक्सिजनाशी संयोग → ऑक्सिडीभवन] होते व तापवल्यास जलद होते. ऑक्सिजनामध्ये ५००^°–६००^° सें. ला. तापवल्यास ही पेट घेते व संप्लवित मॉलिब्डेनम ट्राय-ऑक्साइड बनते. क्लोरीन व ब्रोमीन यांची रक्तोष्म्याला (धातू तांबडी होईपर्यंत तापलेली असताना) ज्वालारहित विक्रिया होते. आयोडीन, गंधक व फॉस्फरस यांची हिच्यावर विक्रिया होत नाही. ही धातू विरल नायट्रिक अम्ल, संहत सल्फ्यूरिक अम्ल व अम्लराज (तीन भाग संहत हायड्रोक्लोरिक अम्ल व एक भाग संहत नायट्रिक अम्ल यांचे मिश्रण) यांमध्ये विद्राव्य आहे.

गुणधर्मामध्ये मॉलिब्डेनमाचे आवर्त सारणीतील तिच्या शेजारच्या क्रोमियम व टंगस्टन या धातूंशी बरेच साधर्म्य आहे. मॉलिब्डेनम उत्तम गंजरोधक आहे.

उपयोग: मॉलिब्डेनमाचा प्रथम उपयोग एकोणिसाव्या शतकाच्या उत्तरार्धात सुरू झाला तो प्रदीप्त दिव्यांमध्ये (विद्युत् प्रवाहाने अतिशय तप्त झाल्याने शुभ्र होऊन प्रकाश देणाऱ्या धातूच्या तारेच उपयोग करणाऱ्या दिव्यामध्ये). मॉलिब्डेनमाची तार व काच यांचा प्रसारणांक (एकक लांबी असलेल्या पदार्थांचे तापमान १^० से. ने वाढविले असता त्याच्या लांबीत होणारी वाढ) जवळ जवळ सारखा असल्याने विजेचे दिवे तयार करण्यात तिचा उपयोग होतो. तारेच्या पृष्ठभागावरील ऑक्साइड वितळलेल्या काचेत विद्रुत होते (विरघळते) व तार काचेत गच्च बसू शकते. उच्च वितळबिंदू, उच्च तापमानाला देखील उत्तम ताकद, उच्च ऊष्मीय संवाहकता, चांगली गंजविरोधकता, कमी विशिष्ट उष्णता (पदार्थाचे तापमान १^° से. ने वाढविण्यास द्यावी लागणारी उष्णता व तितकेच द्रव्यमान असलेल्या पाण्याचे तापमान १^° से. ने वाढविण्यास द्यावी लागणारी उष्णता यांचे गुणोत्तर) व कमी प्रसरणांक या मॉलिब्डेनमाच्या गुणधर्मांमुळे तिचा निरनिराळ्या मिश्रधातू उपकरणांत उपयोग होतो. पोलादात अल्प प्रमाणात मॉलिब्डेनम घातल्यास पोलादाचे गुणधर्म चांगलेच बदलतात पोलादामध्ये एकसारखेपणा येतो, त्याची ठिसूळता कमी होते, शीघ्र गती पोलादाची (उच्च गतीने फिरणाऱ्या उपकरणात वापरण्यात येणाऱ्या पोलादाच्या प्रकाराची) कठिनता वाढते व गंजविरोधक शक्ती वाढवते. सल्फ्यूरिक आणि सल्फ्यूरस अम्ल, उदासीन क्लोराइडे, समुद्राचे पाणी यांनी सुद्धा ते गंजत नाही. त्यामुळे लोखंड व पोलाद यांच्या मॉलिब्डेनमबरोबरच्या मिश्रधातू चिलखती पट्ट्या, चिलखतभेदी गोळे, बंदुकांचे अस्तर व उच्च दाब बाष्पित्रातील (बॉयलरमधील) पट्ट्या यांकरिता वापरतात. बँकेत किमती वस्तू सुरक्षित ठेवण्यासाठी तयार केलेल्या कपाटांसाठी मॉलिब्डेनम मिश्र पोलाद वापरल्यास ती कपाटे कालांतराने इतकी कठिणतर होतात की, त्यांवर गिरमिटाने ओरखडादेखील उठत नाही. मॉलिब्डेनम ऊष्मासह असल्यामुळे गतिमान रॉकेटे व क्षेपणास्त्रे यांचे काही भाग तयार करण्याकरिता वापरतात. इलेक्ट्रॉन नलिका (व्हाल्व्ह) व क्ष किरण नलिका, तसेच पुष्कळशा विद्युत् उपकरणांतही हिचा उपयोग करतात. हत्यारी पोलादाचा चिवटपणा व बल मॉलिब्डेनमामुळे वाढते. शीघ्र गती पोलादांत ६ ते ७ टक्के मॉलिब्डेनम घालतात. उत्पादित मॉलिब्डेनमापैकी जवळ जवळ ९० टक्के मॉलिब्डेनम फेरस मिश्रधातूंकरिता वापरले जाते. 

मॉलिब्डेनम किंवा तिची संयुगे उत्प्रेरक (विक्रियेत प्रत्यक्ष भाग न घेता तिची गती वाढविणारे पदार्थ) म्हणून उपयोगी पडतात. हायड्रोजन व नायट्रोजन यांपासून संश्लेषित (कृत्रिम रीतीने बनविण्याच्या) अमोनिया उत्पादनात मॉलिब्डिक ऑक्साइड आणि गॅसोलिनामधील गंधक काढून टाकण्याच्या कामी कोबाल्ट मॉलिब्डेट यांचा उपयोग होतो. मॉलिब्डेटांचा उपयोग मृत्तिका उद्योगांत होतो. रासायनिक उद्योगात मॉलिब्डेनमाचा रंगद्रव्ये तयार करण्यास तसेच लॅकर, रंगलेप, छपाईच्या शाया इत्यादींसाठी उपयोग होतो. मॉलिब्डेनम रंगद्रव्ये तेजस्विता, पक्केपणा व टिकाऊपणा यांबद्दल प्रसिद्ध आहेत. फर, केस, पंख, कातडी इ. रंगवण्याकरिता मॉलिब्डेनमाचे रंग वापरतात.

मॉलिब्डेनम हे पाणी, माती, वनस्पती व प्राणी या सर्वांमध्ये अत्यल्प प्रमाणात सापडते. शिंबावंत (शेंगा येणाऱ्या) वनस्पतींकरिता ते अत्यंत आवश्यक आहे. बऱ्याचशा वनस्पती मॉलिब्डेनमाशिवाय तगू शकत नाहीत कारण ते नायट्रोजनाचे त्यांना हव्या असलेल्या संयुगांमध्ये रूपांतर करण्यास आवश्यक असते. काही प्राणी व मासे यांनाही ते आवश्यक आहे कारण त्यांच्या यकृतात व आतड्यांत असलेल्या झँथीन ऑक्सिडेज व आल्डिहाइड ऑक्सिडेज या एंझाइमांत (जीवरासायनिक विक्रिया घडवून आणण्यास मदत करणाऱ्या प्रथिनांत) ते आवश्यक घटक आहे.

संयुगे :हेक्झॅकार्बोनिल: [Mo (CO)₆] मॉलिब्डेनमाची संयुजा यात शून्य असते कारण कार्बोनिल गटाचे दोन्ही इलेक्ट्रॉन वापरून सहसंयुजी बंध निर्माण होतो व असे सहा कार्बोनिल गट मॉलिब्डेनमाच्या अणूस चिकटतात. यामुळे मॉलिब्डेनमाचे ४२ इलेक्ट्रॉन अधिक सहा कार्बोनिल गटाकडून आलेले प्रत्येकी दोन असे १२ इलेक्ट्रॉन मिळून मॉलिब्डेनमाच्या केंद्राभोवती एकूण ५४ इलेक्ट्रॉन होतात व क्रिप्टॉन या अक्रिय (सहजासहजी रासायनिक विक्रियेत भाग न घेणाऱ्या) वायूचा अणुक्रमांक तयार होतो. [→ संयुजा].

हे कार्बोनिल मॉलिब्डेनमाची पूड व कार्बन मोनॉक्साइड यांपासून उच्च दाबाखाली तयार करतात. मॉलिब्डेनम हेक्झॅकार्बोनिलाचा कार्बनी मॉलिब्डेनम संयुगे तयार करण्याकरिता उपयोग होतो.

ऑक्साइडे: मॉलिब्डेनमाची २ पासून ६ संयुजा असलेली ऑक्साइडे आहेत. त्यात मॉलिब्डेनम ट्राय-ऑक्साइड (MoO₃) व डाय-ऑक्साइड (MoO₂) ही विशेष महत्त्वाची व स्थिर ऑक्साइडे होत. इतर ऑक्साइडे या दोन ऑक्साइडांपासून तयार करता येतात. डाय ऑक्साइड हे तपकिरी रंगाची स्फटिकी पूड आहे, तर ट्राय ऑक्साइड हे पांढऱ्या रंगाची समचतुर्भुजी [→ स्फटिकविज्ञान] पारदर्शक स्फटिकाची पूड आहे. त्याचा वितळबिंदू ७९५^° से. व उकळबिंदू १,१५५^° से. आहे. मॉलिब्डेनम ट्राय-ऑक्साइडाची प्रबल अम्लाशी विक्रिया होते. क्षार (अम्लाशी विक्रिया झाल्यास लवण देणाऱ्या) विद्रावाबरोबर विक्रिया केल्यास मॉलिब्डेटे तयार होतात, तर तप्त व संहत अमोनियाशी विक्रिया केल्यास मॉलिब्डेटे तयार होतात, तर तप्त व संहत अमोनियाशी विक्रिया केल्यास सामान्य अमोनियम मॉलिब्डेट [(NH₄)2MoO₄] मिळते. हे फॉस्फेट कसोटीमध्ये महत्त्वाचे विक्रियाकारक आहे [→ वैश्लेषिक रसायनशास्त्र]. सोडियम मॉलिब्डेट निरनिराळी रंगद्रव्ये तयार करण्याकरिता वापरतात.

मॉलिब्डेनम ब्ल्यू: मॉलिब्डेटाच्या अम्लित विद्रावाचे क्षपण केल्यास उत्तम निळा रंग तयार होतो. त्याचे सूत्र बहुधा Mo₈O₂₃·19H₂O असे मानले जाते. याचा रंगद्रव्य म्हणून व वर्णमापन विश्लेषणात उपयोग होतो.

हॅलाइडे: मॉलिब्डेनमाची दोन ते सहा संयुजा असलेली हॅलाइडे व ऑक्सिहॅलाइडे तयार होतात. उदा., MoF₂, MoF₃, MoF₄, MoF₅, MoF₆, MoCl₅, MoBr₄, Mol₃ इ. हॅलाइडे व MoOCl₃, MoOBr₃ इ. ऑक्सिहॅलाइडे. मॉलिब्डेनम पेंटाक्लोराइड (MoCl₅) हे संयुग उत्प्रेरक म्हणून पुष्कळशा बहुवारिकीकरण (लहान साध्या रेणूंच्या संयोगाने प्रचंड रेणूंची संयुगे बनविण्याच्या) विक्रियांमध्ये, तसेच मॉलिब्डेनमाचा धातूवर वा मृत्तिकाशिल्पावर पातळ थर देण्याच्या उद्योगात वापरले जाते.

सल्फाइडे : ट्रायसल्फाइड MoS₃, डायसल्फाइड MoS₂ व सेस्क्विसल्फाइड Mo2S₃ अशी याची सल्फाइडे तयार होतात. डाय सल्फाइड म्हणजेच मॉलिब्डेनाइट खनिज. याचा उपयोग अगर ग्रीज यामध्ये मिसळून किंवा कोरड्या स्थितीत उत्तम वंगण म्हणून करतात. त्याची रेणुरचना काहीशी ग्रॅफाइटासारखी आहे.

मॉलिब्डेनमाच्या संयुगांना रेशीम, लोकर, कातडी व रबर रंगविण्याच्या कामी उपयोग करतात व निळा रंग म्हणून मृत्तिकाशिल्प उद्योगात वापरतात.

विषारीपणा: मॉलिब्डेनम व तिची संयुगे तशी फारशी विषारी नाहीत परंतु कोरड्या मॉलिब्डेनम डायसल्फाइडाचे वंगण म्हणून उडणारे फवारे व विद्युत् विलेपनात तयार होणारी मॉलिब्डेनम हायड्रॉक्साइडाची झाकळ यांचा फार वेळ संपर्क झाल्यास डोळ्याची आग होणे, नाक घशावर परिणाम होणे व अंती पांडुरोगाची (रक्तक्षयाची) बाधा होणे हे घडू शकते.

अभिज्ञान: (अस्तित्व ओळखणे). झँथिक अम्लाने तांबडा किंवा जांभळा रंग मिळणे ही मॉलिब्डेनमाची सूक्ष्मग्राही कसोटी आहे. [→ वैश्लेषिक रसायनशास्त्र].

संदर्भ : 1. Parkes, G. D. Ed., Mellor‘s Modern Inorganic Chemistry, London, 1961.

             2. Partington, J. R. General and Inorganic Chemistry, London, 1966.

जमदाडे, ज. वि. घाटे, रा. वि.

“