몰리브데넘 Mo

발견의 역사

예로부터 부드럽고 검은 광물인 휘수연석(이황화몰리브데넘)은 흑연이나 납 광물과 겉모습이 비슷해 서로 혼동됐다. 이런 광물들은 모두 '몰리브데나'라는 비슷한 이름으로 불렸다.

1778년 스웨덴의 화학자 칼 빌헬름 셸레는 휘수연석을 질산으로 처리해 흑연이나 납과는 다른 새로운 산화물을 얻고, 이것이 미지의 원소를 포함한다고 결론지었다.

셸레의 권유로 1781년 페테르 야코브 옐름이 이 산화물을 탄소로 환원해 금속 몰리브데넘을 처음 분리했다. 20세기 초에는 몰리브데넘을 넣은 합금강이 개발되면서 무기와 기계 산업에서 수요가 크게 늘었다.

이름의 유래

이름은 그리스어로 '납'을 뜻하는 몰리브도스(molybdos)에서 왔다. 납 광물과 혼동되던 역사가 이름에 남은 것이다. 원소 기호는 Mo다. 한국어로는 오랫동안 독일어식 '몰리브덴'이라 불렸으나, 대한화학회 개정으로 현행 이름은 '몰리브데넘'이다.

주요 용도

• 합금강: 몰리브데넘 소비의 대부분이 강철에 쓰인다. 스테인리스강(예: 316 계열)에 2~3% 넣으면 바닷물의 염화 이온에 의한 부식에 훨씬 강해진다. 고속도강, 송유관용 강재에도 들어간다.
• 윤활제: 이황화몰리브데넘은 층상 구조라 미끄러지기 쉬워, 고온·고하중용 고체 윤활제로 쓰인다.
• 촉매: 정유 공장에서 원유의 황을 제거하는 수소화 탈황 촉매의 핵심 성분이다.
• 전자·의료: 유방 촬영용 X선관의 표적, 디스플레이 배선, 고온로 발열체에 쓰인다. 몰리브데넘-99는 의료용 테크네튬-99m의 원료다.

동위원소

자연계 몰리브데넘은 일곱 가지 동위원소(몰리브데넘-92, 94, 95, 96, 97, 98, 100)로 이루어지며, 가장 많은 것은 몰리브데넘-98이다. 몰리브데넘-100은 극히 긴 반감기로 이중 베타 붕괴하지만 사실상 안정하다.

인공 동위원소 몰리브데넘-99(반감기 약 66시간)는 전 세계 핵의학 영상의 기반이다. 병원에 보내진 발생기 안에서 몰리브데넘-99가 붕괴하며 테크네튬-99m을 계속 만들어 내고, 의료진은 필요할 때마다 이를 뽑아 검사에 쓴다.

생활 속 원소

몰리브데넘은 주로 휘수연석에서 얻으며, 구리 광산의 부산물로도 많이 생산된다. 주방용 스테인리스 제품, 자동차 엔진 오일 첨가제, 공구 등에서 만날 수 있다.

몸속에서는 잔틴 산화효소, 아황산 산화효소 같은 효소가 몰리브데넘을 필요로 한다. 콩류, 곡물, 견과류에 풍부해 결핍은 매우 드물다. 콩과 식물의 뿌리혹에 사는 세균은 몰리브데넘과 철을 가진 질소고정효소로 공기 중 질소를 비료로 바꾼다. 과량 섭취는 구리 대사를 방해할 수 있으나 일반 식사로는 문제가 되지 않는다.