从营养液到战略金属：钼元素现形记

1958年，新西兰牧场上的牧场枯萎发黄，到处都在枯萎死亡。牧民们怨声载道。然而，我惊讶地发现穿过牧场的一条路上长满了茂盛的绿草。科学家观察了绿草带，带回样本进行实验，最终找到了答案。原来，牧场东侧的矿工抄近路穿过牧场，鞋子上的金属粉末掉在地上，干草变成了绿色。科学家将金属粉末溶解成肥料，让牧民将其洒到草原上。很快，黄色的草地变成了绿色。

郁郁葱葱的新西兰牧场。(网络图)

科学家进一步研究发现，这种金属元素是生物营养液配置中的基本元素，对植物生长和人体不可或缺。另一方面，它在工业、军事和其他领域有很大用途，被许多国家列为战略金属。事实上，这种金属元素的发现是科学家们密切合作和共同努力的结果。它的广泛应用与战争有关...

眼睛识别的新元素

“这东西既不是石墨也不是铅。为什么它叫钼铅矿？”1779年的一天，瑞典科学家舍勒在他的实验中研究软黑色矿物钼铅矿时，正在自言自语。舍勒当时是一位著名的科学家。他不仅发现了氧气，还深入研究了其他气体。他也喜欢研究矿石和发现白钨矿。

化学家舍勒(网络图)

结果发现钼铅矿与方铅矿和石墨非常相似。欧洲商人把它们混为一谈出售，许多市民用它代替石墨制作铅笔芯。在仔细观察了钼铅矿、方铅矿和石墨之后，经验告诉他，虽然这些东西在外观上相似，但它们的硬度和光泽不同，应该含有不同的元素。

猜对了，实验来证明它。舍勒在实验中发现，当硝酸遇到石墨时，根本没有化学反应。硝酸与铅反应生成硝酸铅、一氧化氮和水，而硝酸与钼铅矿反应生成硫酸和白色固体。这种白色固体几乎不溶于水，显然不是硝酸铅，那它是什么？

为了找到这种白色固体，他找到了他的朋友贝格曼，他也是一名化学家。博格曼是乌普萨拉大学的化学分析教授。尽管他没有直接发现任何元素，但他培养了大量对化学元素的发现有贡献的学生，包括发现钨的德鲁亚尔兄弟、发现锰的江恩和对钼铅矿感兴趣的埃尔姆。

再恢复命名三年

未知元素是什么？为了找到答案，他们用一个炉子来还原钼铅矿。不幸的是，火的最高温度只有500多度，钼铅矿根本没有受到影响，实验失败了三年。

辉钼矿(网络图)

看到研究失败，舍勒把白色固体送给了埃尔姆，一位瑞典化学家和贝格曼的学生。Elm的另一个身份是矿主，这里有许多高温实验炉。让他将钼铅矿和木炭粉混合均匀，然后与亚麻油混合成糊状，最后放入密封的坩埚中，用大火煅烧。亚麻籽油碳化后会产生数千度的高温，从而将白色固体还原成银白色金属粉末。

"这种金属的熔点是2600度！"榆树盯着高温计，不敢相信自己的眼睛。

他立即让舍勒知道了。舍勒来到了榆树。经过短暂的交流，他们一起重复了还原钼铅矿的实验。为了便于记录和传播，舍勒决定给这种银白色的金属命名。联系到人们以前称这种矿物含有这种未知元素钼的事实，舍勒决定将其命名为钼和钼元素的象征。几年后，中国科学家将其翻译成“钼”。

经过三年的不懈努力，钼终于出现在科学家的合作研究中。

一波三折打造精品

科学家发现的钼已经用于生产100多年了。因为它与钛、钨和其他战略金属一样，工业生产需要高纯度，而且提纯非常困难。1893年，科学家莫滕森通过碳和三氧化钼之间的高温反应，最终制造出96%纯的固体钼。

固体钼首次用于军事。因为钼具有高强度、低热膨胀系数和强导热性，所以固体钼被添加到合金钢、不锈钢和其它合金中，用于制造各种军事设备。纯钼丝由固体钼制成，用作高温电炉和切割材料。

第一次世界大战期间，钨的使用急剧增加，远远不能满足战争的需要。科学家发现钼比钨轻一半，比钨更强，所以他们用钼代替它，并用它制造军舰、炮弹等。钼是显示其威力的第一元素。

有趣的是，第一次世界大战后，随着战争的减少，对钼的需求急剧下降。科学家开始探索钼及其化合物的新用途。他们发现二硫化钼具有层状结构，易于层间滑动，因此可以用作固体润滑剂。这些二硫化钼润滑剂比润滑油更有效，广泛用于机械工业和航空航天领域。

机械工业用二硫化钼润滑剂。(网络图)

通过20世纪50年代后期的新西兰牧草事件，人们认识到钼是植物的一种基本元素。科学家进一步研究发现，钼也是人体必需的微量元素，可用于制备人体营养液。心肌含有一定量的钼，钼与一些酶一起维持心肌的能量代谢。换句话说，心肌梗塞的原因之一是心肌缺乏或缺乏钼。据专家研究，钼含量高的食品主要有大豆、牛肉、葡萄等。从那以后，钼在医学领域也占据了一席之地。

战略金属的价值是前者的两倍。

二战爆发后，钼再次被用作制造战舰、装甲车和其他武器的合金材料。

第二次世界大战后，钼真正被所有国家重视。鉴于钼在制造军事武器中的特殊用途，战后许多国家将其列为战略金属，并建立了相应的战略矿产储备制度来保护它。

世界各国建立钼矿产储备体系也是因为地壳中钼含量很低。钼是一种典型的铜友好元素，主要存在于辉钼矿中，主要成分为二硫化钼。舍勒早期研究的钼铅矿是辉钼矿。世界辉钼矿主要集中在中国、俄罗斯、加拿大等地，全球钼资源储量约为1100万吨(2015年)。

世界钼资源分布。(网络图)

作为世界上最大的钼资源国，中国的钼资源占世界总量的40%以上。尽管如此，我国*早就认识到钼的重要性和钼资源的局限性，并加强了对钼的有效控制。2007年，中国*对钼、铟和其他重要元素实施了出口配额。几年后，辉钼矿被添加到特定的矿物中用于保护性开发。

我相信通过科学家们更多的研究，钼将得到更好的开发和利用！

[参考资料]

1.“钼资源的分布和产出”一文来源于《金属百科全书》。

2.论文《中国钼资源现状及钼冶炼分析》来源于2014年4月的《云南冶金》。