モリブデン Mo

発見の歴史

何世紀ものあいだ、やわらかい黒色の鉱物である輝水鉛鉱(二硫化モリブデン)は、見た目の似ている黒鉛や鉛鉱石と混同されていました。これらはすべて molybdaena などの名前でひとまとめにされていたのです。

1778年、スウェーデンの化学者カール・ヴィルヘルム・シェーレは輝水鉛鉱を硝酸で処理し、黒鉛でも鉛でもない新しい酸化物を得て、未知の元素が含まれていると結論しました。

シェーレの提案を受けて、ペーター・ヤコブ・イェルムが1781年にこの酸化物を炭素で還元し、金属を単離しました。20世紀初めにはモリブデン鋼が開発され、兵器や機械の分野で需要が急増しました。

名前の由来

名前はギリシャ語で「鉛」を意味する molybdos に由来し、鉛の鉱物と長く混同されていたことを物語っています。元素記号は Mo です。日本語で輝水鉛鉱という鉱物名に「鉛」の字が入っているのも、この混同の名残です。

主な用途

• 合金鋼: モリブデンの大部分は鋼に使われます。316鋼のようにステンレス鋼に2〜3%加えると、海水中の塩化物による腐食への耐性が大きく高まります。高速度工具鋼やパイプライン用の鋼も強くします。
• 潤滑剤: 二硫化モリブデンは層状構造ですべりやすく、高荷重・高温用の固体潤滑剤になります。
• 触媒: モリブデン系触媒は、製油所で水素化脱硫によって原油から硫黄を取り除きます。
• 電子機器と医療: マンモグラフィー用X線管のターゲット、ディスプレイの配線、高温炉の発熱体に使われます。モリブデン99は医療用テクネチウム99mの供給源です。

同位体

天然のモリブデンは7つの同位体、モリブデン92、94、95、96、97、98、100からなり、最も多いのはモリブデン98です。モリブデン100は非常に長い半減期で二重ベータ崩壊するため、実質的に安定です。

人工のモリブデン99は半減期が約66時間で、世界中の核医学を支えています。病院に出荷されるジェネレーターの中でモリブデン99は絶えずテクネチウム99mに崩壊し、スタッフは検査に必要なときにそれを取り出します。

身近なところで

モリブデンは輝水鉛鉱から得られます。モリブデン自体を目的に採掘されるほか、銅鉱山の副産物としても大量に回収されています。ステンレス製の台所用品、エンジンオイルの添加剤、切削工具で身近に接しています。

体内では、キサンチンオキシダーゼや亜硫酸オキシダーゼなどの酵素がモリブデンを必要とします。豆類、穀物、ナッツに多く含まれるため、欠乏はきわめてまれです。マメ科植物の根粒の細菌は、鉄とモリブデンを含む酵素ニトロゲナーゼを使って大気中の窒素をアンモニアに変えています。非常に大量にとると銅の代謝を妨げることがありますが、ふつうの食事なら問題ありません。