نقش و جایگاه مولیبدن در خاک و گیاه

مقدمه :
اين عنصر در سال 1778 توسط Carl Wilhelm Scheele دانشمند سوئدي كشف شد اما تا چند سال پس از آن، موليبدنيت تنها در حد آزمايشگاهي کار مي شد. نخستين كاربرد اصلي موليبدن در جنگ جهاني اول بود. در آن زمان موليبدن به فولاد افزوده مي شد و نتيجه آن توليد فولادهاي مقاوم در حرارت هاي بالا بود كه در زره پوش ها و موتور هواپيماها استفاده مي شد. نام موليبدنيم Molybdenum از واژه يوناني (Molybdos) به معني شبيه سرب گرفته شده است. زيرا موليبدنيم به صورت آزاد درطبيعت يافت نمي‌شود. فراواني موليبدنيم در پوسته زمين0/007% مي باشد.
موليبدنيم فلزي است به رنگ سفيد متمايل به خاکستري يا سفيد- نقره‌اي با نماد Mo، عدد اتمي 42، وزن مخصوص 22/10 گرم بر سانتي متر مکعب، سختي 5/5 در مقياس موس، خيلي سخت، داراي بيشترين نقطه ذوب در بين عناصر، نقطه جوش 4612 درجه سانتيگراد و نقطه ذوب 2617 درجه سانتي گراد. موليبدنيم در گروه 6(VI) جدول تناوبي به عنوان Transition Metals بوده و در دوره 5 قرار دارد. عنصر موليبدنيم بعنوان يك عنصر انتقالي داراي ظرفيت هاي 2،3،4،5،6 بوده و داراي خاصيت كالكوفيلي و سيدروفيلي است.در حالت توده اي اين عنصر داراي خواص فلزي تيپيك و رنگ سفيد نقره اي درخشنده بوده و درحالت پودري موليبدن به رنگ خاكستري تيره است.موليبدن جلاي خود را در هوا حفظ مي كند. اين عنصر ممكن است براثر اكسيداسيون الكتروليتي غير فعال شده و به ماده غير فعال شيميايي تبديل شود. پس از گرم كردن در مدت زمان طولاني با دماي 600 درجه سانتي گراد تصفيه شده و اكسيد اسيون سريع رخ مي دهد. موليبدن در حضور اكسيژن در دماي 500 تا 600 درجه سانتي گراد مي سوزد. اين عنصر به آرامي توسط بخار اكسيد مي شود و توسط گاز فلوئور سرد و كلر و برم گرم خورده مي شود. اسيدهاي رقيق و اسيد هيدروكلريك غليظ تأثير كمي روي موليبدن مي گذارند. اسيد نيتريك غليظ به آرامي اين عنصر را حل مي نمايد اما سريع سطح فلز را غير فعال ساخته و از واكنش بيشتر جلوگيري مي نمايد.اين عنصر توسط مخلوط اسيد نيتريك غليظ و اسيد هيدروفلوئوريك غليظ حل مي شود. موليبدن تحت تأثير محلولهاي بازي و هيدروكسيدهاي فلزات قليايي گداخته قرار نمي گيرد. اگر چه نمكهاي اكسيد كننده گداخته مانند پروكسيد سديم، نيترات يا پركلرات سديم يا پتاسيم فلز را به سرعت حل مي نمايد. اين عنصر در هنگام حرارت دادن با كربن، بر، نيتروژن و سيليس واكنش داده و آلياژهاي فراواني توليد مي نمايد. موليبدن به مقادير كم، در سختي فولاد اثر دارد.موليبدن در انواع كاتاليزورها بخصوص در تركيب با كبالت در گوگرد زدايي نفت كاربرد دارد. موليبدن از نظر زيستي يك فلز فعال است كه در عملكرد آنزيم هاي احيا كننده نيتروژن به آمونياك و نيترات نقش دارد. موليبدنيم 6 ايزوتوپ پايدار و 12 ايزوتوپ راديواكتيو دارد. Mo99 در ژنراتورها استفاده مي‌شود كه ايجاد Tc99 براي صنعت ايزوتوپ هسته‌اي مي‌كند. كانيهاي متشکله موليبدنيم به سهولت در محلول‌ها تجزيه مي‌شوند و همراه با فلزات سنگين حتي در محلول‌هاي حقيقي به شكل سولفور ته‌نشين مي‌شوند.موليبدن دومين عضو گروه 6 جدول تناوبي است. اين عنصر بعنوان يك عنصر انتقالي داراي ظرفيت هاي 2،3،4،5،6 مي باشد. در حالت توده اي اين عنصر داراي خواص فلزي تيپيك و رنگ سفيد نقره اي درخشنده مي باشد. حالت پودري موليبدن به رنگ خاكستري تيره است. خواص فيزيكي موليبدن شديداً به روش توليد و تصفيه اين عنصر بستگي دارد. بعنوان مثال چگالي نسبي اين عنصر بين 9/01 تا 10/22 اندازه گيري شده است.موليبدن به صورت خالص در طبيعت يافت نمي شود.
•موليبدنيت Molybdenite
كاني اصلي و اقتصادي موليبدنيم، موليبدنيت با فرمول (MoS2) مي‌باشد. اين عنصر عموماً بصورت موليبدنيت در طبيعت رخ مي دهد. متوسط تمركز موليبدن در پوسته زمين تقريباً 4 – 10 % مي باشد. مقادير ناچيزي از اين عنصر نيز به همراه فلزات ديگر كه خواص شيميايي مشابه دارند، يافت مي شود.
•ولفنيت Wolfnite
اين کاني با فرمول (PbMoO4) كه در منطقه اكسيداسيون كانسارهاي موليبدن ديده مي‌شود.
•پووليت Powellite
اين کاني با فرمول (CaMoO4) كه در منطقه اكسيداسيون كانسارهاي سولفيدي موليبدن در بسياري از مناطق دنيا يافت شده است. پووليت يك موليبدات كلسيم است كه از موليبدنيت در كانسارهاي حاوي شئيليت CaWO4 تشكيل مي شود. در اين کاني تنگستن تا 10 درصد مي تواند جايگزين موليبدن گردد.
•فري موليبدنيت molybdenite Feri-
اين کاني با فرمول (Fe MOP12. 8 H2O ) محصول اكسيداسيون موليبدنيت در حضور آهن Ш (سه ظرفيتي) مي باشد. موليبدنيت منبع اوليه اقتصادي موليبدن مي باشد. در صورت افزايش تقاضا جهت موليبدن منابع ديگر همچون ولفنيت، پووليت و فرعي موليبديت ممكن است از اهميت تجاري برخوردار گردند.
•موليبديت Molybdite :
موليبديت با فرمول شيميايي(MoO3) نشان داده مي شود.
ساير كانيهاي موليبدن شامل آكرماتيت، بلونزيت، چيلاژيت، ائوسيت، ايلسمانيت، ژورديسيت، كواك و نييت، ليندگرنيت و پانريت مي باشد. كانيهاي اخيرالذكر از اهميت تجاري برخوردار نيستند.
اهمیت مولیبدن در تغذیه گیاهان زراعی و باغی :
مولیبدن كه در پوسته زمین و خاك‌ها به مقدار بسیار اندك وجود دارد به مقدار بسیار كمی‌نیز مورد نیاز گیاه است. مقدار مولیبدن در كرة خاكی به طور متوسط 2/3 میلی گرم دركیلوگرم برآورده شده است كه تقریبا 10 درصد آن قابل استفاده گیاهی است. جذب سطحی مولیبدن به pH خاك بستگی دارد و در pH حدود 7 یا بالاتر كم است اما با پائین آمدن pH زیاد میشود. بعبارت دیگر كمبود مولیبدن بیشتر در خاك‌های اسیدی دیده می‌شود و از این جهت با دیگر عناصر كم مصرف كه كمبود آن‌ها بیشتر در خاك‌های قلیائی دیده می‌شود، تفاوت دارد. بعبارت دیگر كمبود این عنصر در خاك‌های خشك و نیمه خشك مشاهده نشده است. فسفات می‌تواند جانشین مولیبدن در سطح كلوئیدها گردد به همین دلیل كاربرد زیاد كودهای فسفری جذب مولیبدن بوسیله گیاه را افزایش می‌دهد. اما كاربرد زیاد سولفات ها اثر كاهش دهنده برجذب مولیبدن بوسیله گیاه دارد. در خاك‌هائی كه در مرز كمبود مولیبدن هستند كاربرد بیش از حد كودهای سولفات دار ممكن است موجب كمبود مولیبدن گردد. از گیاهانی كه به دادن كود مولیبدن واكنش نشان می‌دهند بقولات، خانواده كلم، گندمیان مرتعی و چند نوع سبزی هستند. مسمومیت گیاهی ناشی از مولیبدن زیاد مشاهده نشده است. زیادی مولیبدن، مخصوصاً برای دام‌هائی كه چرا می‌كنند مسمومیت زا است. مولیبدنوسیس یك بیماری گاوی است كه در واقع به دلیل عدم تعادل مولیبدن و مس در جیره غذائی نشخوار كننده ایجاد می‌شود. مسمومیت مولیبدن باعث توقف رشد و تغییر شكل استخوآن‌های دام می‌شود. این عارضه را می‌توان با خوراندن سولفات مس به دام یا دادن سولفات مس به خاك برطرف نمود..
نقش‌ مولیبدن‌ در تغذیه‌ انسان‌ و دام‌ :
كمبود مولیبدن در انسان مشاهده نشده است و در مورد حیوانات نیز تشخیص كمبود آن مشكل است. آنچه در مورد مولیبدن مهم است، مسمومیت این عنصر برای حیوانات نشخوار كننده است. شیر و فرآورده های لبنی، دانه‌های حبوبات، گوشت و دانه‌های غلات منابع عمده مولیبدن هستند. مقدار جذب روزانه مولیبدن در افراد بالغ 80 تا 350 میكروگرم در روز تخمین زده شده است.
پراكندگی‌ جغرافیایی‌مولیبدن در جهان :
مولیبدن یكی از عناصر ضروری برای رشد گیاهان است اما غلظت این عنصر در بافتهای گیاهی بسیار كم است. با این وجود استفاده از كودهای حاوی مولیبدن موجب افزایش فاحشی در برخی نقاط شده است. در آمریكا، كمبود مولیبدن در گیاهانی دیده می‌شود كه بر روی خاك‌هائی با مواد مادری حاوی مولیبدن بسیار كم رشد كرده اند. این خاك‌ها معمولاً اسیدی بوده اما آهك دهی تنها، در این خاك‌ها، تا زمانی كه همراه مولیبدن مصرف نشوند، افزایش عملكردی را موجب نشده است. در برخی خاك‌های اسیدی، آهك دهی تنها، موجب افزایش حلالیت مولیبدن بومی‌خاك تا یك سطح مناسب شده است. زیادی مولیبدن در خاك تاثیری بر رشد گیاهان ندارد، اما زیادی غلظت این عنصر در علوفه بر متابولیسم مس در حیوانات تاثیر می‌گذارد. كمبود مولیبدن در گیاهان و كمبود مس ناشی از مولیبدن در جانوران در مناطق جغرافیائی خاصی از جهان گزارش شده است. گیاهان با كمبود مولیبدن معمولاً در مناطقی با خاك‌های اسیدی و با زهكشی خوب دیده میشود. گیاهان با زیادی غلظت مولیبدن اغلب در مناطقی خاك‌های آلی و زهكشی ضعیف ، كه غالبا قلیائی هستند، دیده می‌شود. پراكندگی جغرافیائی خاك‌هائی كه مبتلا به كمبود یا بیش بود مولیبدن هستند، تابعی از مقدار این عنصر در مواد مادری است. مواد مادری غنی از مولیبدن ، خاك‌هائی با مولیبدن كافی برای گیاهان می‌سازند. در خاك‌هائی با زهكشی ضعیف كه از مواد مادری فقیر از لحاظ مولیبدن تشكیل شده باشند، بیماری مولیبدنوسیس كمتر است.
مكانیسم‌های‌ جذب‌ و انتقال مولیبدن در گیاهان : ‌
مولیبدن به صورت مولیبدات جذب گیاه می‌شود. سولفات با مولیبدات رقابت می‌كند و جذب آن را كاهش می‌دهد، اما فسفات در كوتاه مدت جذب مولیبدن را افزایش می‌دهد. با توجه به این دو پدیده، مولیبدن ظاهرا به صورت فعال جذب می‌شود اما دلیل قانع كننده ای در این مورد وجود ندارد. در باره چگونگی انتقال مولیبدن در گیاه اطلاعات زیادی در دست نیست. احتمال دارد انتقال آن در آوندهای چوبی به صورت مولیبدات یا كمپلكس با اسیدهای آمینه و مواد قندی انجام گیرد. از سوی دیگر ، قدرت جابجائی مولیبدن در گیاه نسبتاً خوب است و به همین دلیل این عنصر بیشتر در آوندهای آبكشی و سلول‌های پارانشیمی‌متمركز می‌شود. به علت ناچیز بودن مقدار مولیبدن قابل جذب در خاك، غلظت آن معمولاً در بافت‌های گیاهی كم است. اما برخلاف دیگر عناصر كم مصرف، زیادی جذب مولیبدن فقط در صورتی در گیاه ایجاد مسمومیت می‌كند كه غلظتش چند صد برابر غلظت معمولی باشد.
فیسبوک توییتر گوگل + لینکداین تلگرام واتس اپ کلوب

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *