Sem fama, mas crucial para a vida

O molibdênio é um daqueles elementos da tabela periódica pouco famosos. Ele é um metal, pertence ao grupo 6, situando-se entre o crômio e o tungstênio, tem número atômico 42, e desde a antiguidade era confundido com outros elementos, como o grafite e o chumbo. Seu nome esquisito é resultado dessa confusão histórica: o nome deriva do grego antigo molybdos, que significa chumbo. [1]

A confusão começou a ser solucionada em 1778, quando o químico sueco Carl Scheele analisou o mineral negro e macio molibdenita (MoS₂) e concluiu que ele não era grafite nem chumbo. Apesar disso, Scheele não conseguiu identificar aquele novo elemento. Passou o problema para seu colega Peter Jacob Hjelm, que triturou ácido molíbdico e carbono juntos em óleo de linhaça para formar uma pasta, aqueceu esta pasta a altas temperaturas e produziu o molibdênio metálico. O novo elemento foi anunciado por Hjelm em 1781. [1]

O molibdênio, cujo símbolo é Mo, tem elevado ponto de fusão (2.163 °C), alta densidade (10,22 g/cm³), boa condutividade térmica, baixo coeficiente de expansão térmica e elevada resistência à corrosão. Por conta destas características, ele tem muitas aplicações na indústria metalúrgica, principalmente em ligas metálicas, na construção civil e na química. Mas além dessa atuação na indústria, ele desempenha um papel biológico crucial para as plantas e seres vivos.  [2]

Força e resistência

Atualmente a maior parte do molibdênio é obtida a partir da molibdenita (MoS₂), da wulfenita (PbMoO₄) e da powelita (CaMoO₄), que ocorrem normalmente junto com os minerais de onde se extrai o estanho e o tungstênio. O molibdênio também é obtido como subproduto da mineração do cobre. [3]

Por ter um ponto de fusão muito alto, o molibdênio é produzido e vendido como um pó cinzento. Muitos produtos feitos de molibdênio são formados por compressão deste pó utilizando alta pressão. Por causa do alto ponto de fusão, o metal é usado para fazer os eletrodos de grandes fornalhas. Alguns filamentos elétricos são feitos com molibdênio, além de peças de mísseis e de aviões. Ele também é usado na indústria de energia nuclear e como catalisador na refinação de petróleo. [1,3]

Mas o principal uso do molibdênio é como agente em ligas com aço, ferro e em superligas metálicas, para dar maior temperabilidade, dureza, força e resistência à corrosão e ao desgaste. Para conferir as propriedades metalúrgicas desejadas, o molibdênio, principalmente na forma de óxido molíbdico ou ferromolibdênio, é frequentemente combinado ao crômio, manganês, nióbio, níquel e tungstênio ou a outras ligas. Ao ser adicionado a uma liga com níquel, o molibdênio forma materiais resistentes ao calor e à corrosão que são utilizados na indústria química. [4,3]

O dissulfeto de molibdênio é um excelente lubrificante para pressões ultra-elevadas. Seja como pó seco ou misturado com óleo ou graxa, é capaz de resistir a pressões esmagadoras e altíssimas temperaturas sem entrar em colapso. O trióxido de molibdênio (MoO₃), outro composto, é usado para a adesão de esmaltes em metais. [5,3]

O molibdênio pode ser obtido como produto principal, mas sua principal fonte é como subproduto da produção de cobre. Em ambos os casos, MoS₂ é separado por flotação e depois aquecido até se obter trióxido de molibdênio (MoO₃). Na produção de aço inoxidável e ferramentas de alta velocidade, o trióxido de molibdênio deve ser usado diretamente ou após a conversão para ferromolibdênio pelo processo aluminotérmico. O molibdênio puro, que tem importantes aplicações como catalisador numa variedade de processos petroquímicos e como material de eletrodo pode ser obtido pela redução por hidrogênio do molibdato de amônia. [6]

De acordo com o Departamento Geológico dos Estados Unidos, a produção mundial de molibdênio em 2021 foi de 300 mil toneladas. Os maiores produtores são China, Chile, Estados Unidos, Peru e México, que forneceram 93% de toda produção global naquele ano. [4]

Como melhora as propriedades das ligas metálicas, o molibdênio conquistou um papel importante na tecnologia industrial contemporânea, que exige materiais resistentes ao uso sob alto estresse, sob faixas de temperatura muito amplas e em ambientes altamente corrosivos. [4]

Papel biológico – O molibdênio é um elemento-traço essencial para virtualmente todas as formas de vida. Ele funciona como cofator para uma série de enzimas que catalisam transformações químicas importantes nos ciclos de carbono, nitrogênio e enxofre. Portanto, as enzimas dependentes de molibdênio não são cruciais apenas para a saúde humana, mas também para a saúde do nosso ecossistema. [7]

Isso porque o molibdênio é encontrado na enzima nitrogenase, responsável pelo processo de fixação do nitrogênio. Realizado nas plantas por meio de bactérias fixadoras, esse processo transforma o elemento mais abundante na atmosfera, o nitrogênio, em um composto possível de ser absorvido, já que a maior parte dos seres vivos não consegue aproveitá-lo na forma gasosa. Assim, animais e seres humanos adquirem nitrogênio por meio da alimentação. Solos que são deficientes em molibdênio exigem suplementação deste elemento para que as plantas possam se desenvolver. [1,8]

Além da nitrogenase, o molibdênio aparece em outras enzimas fundamentais para seres humanos, como a xantina oxidase, que catalisa a quebra dos nucleotídeos, precursores do DNA e RNA, para formar ácido úrico, que contribui para a capacidade antioxidante do plasma no sangue; aldeído oxidase, que junto com a xantina oxidase tem papel importante no metabolismo de drogas e toxinas; e sulfito oxidase, crucial para a saúde humana, porque catalisa uma reação necessária ao metabolismo de aminoácidos que contêm enxofre. [1,7]

Produzido pela Universidade de Nottingham, o vídeo abaixo aborda o papel biológico do molibdênio. As legendas foram produzidas pelo professor Luis Brudna,da Universidade Federal do Pampa.

A quantidade de molibdênio necessária a cada pessoa depende de sua idade. De acordo com o Instituto Nacional de Saúde dos Estados Unidos, bebês precisam de 2 a 3 microgramas por dia; crianças, entre 17 e 34 microgramas; adolescentes, de 43 microgramas; e adultos, 45 microgramas. O recomendado para grávidas e mulheres em fase de amamentação são 50 microgramas diárias. [9]

Muitos alimentos contêm molibdênio, mas a quantidade existente neles dependerá do nível de molibdênio no solo e da água usada para irrigação. É possível obter a quantidade diária recomendada ao consumir uma variedade de alimentos: feijões, lentilhas, ervilhas, grãos integrais, nozes, arroz, batata, bananas e vegetais de folhas; laticínios, como leite, iogurte e queijo; carne bovina, frango e ovos. Estudos feitos nos Estados Unidos mostram que o conteúdo mineral da dieta tipicamente americana fornece muito mais molibdênio que a recomendação diária. Embora alguns estudos tenham associado a alta ingestão de molibdênio a níveis elevados de ácido úrico, deficiência de cobre e infertilidade, pesquisas posteriores não confirmaram estes achados, com efeitos negativos observados com mais frequência apenas em pesquisas com animais do que com humanos. [9,10]

Referências:

1 – Molybdenum. Disponível em https://www.rsc.org/periodic-table/element/42/molybdenum. Acesso em 27/05/2022.

2 – Sumário Mineral 2014. Disponível em https://www.gov.br/anm/pt-br/centrais-de-conteudo/dnpm/sumarios/molibdenio-sumario-mineral-2014/view. Acesso em 30/05/2022.

3 – The Element Molybdenum. Disponível em https://education.jlab.org/itselemental/ele042.html. Acesso em 01/06/2022.

4 – Statistics and information on the worldwide supply of, demand for, and flow of the mineral commodity molybdenum. Disponível em https://www.usgs.gov/centers/national-minerals-information-center/molybdenum-statistics-and-information. Acesso em 31/05/2022.

5 – Gray, T.; Os Elementos-Uma exploração visual dos átomos conhecidos no universo. 1.ed. Ed. Edgard Blucher.2011

6 – Greenwood NN; Earnshaw A. Chemistry of the Elements. 1997. Butterworth-Heinemann.

7 – Molybdenum2. Disponível em https://lpi.oregonstate.edu/mic/minerals/molybdenum. Acesso em 01/06/2022.

8 – Overview of Molybdenum in Biology. Disponível em https://www.imoa.info/HSE/environmental_data/molybdenum_in_biology.php. Acesso em 30/05/2022.

9 – Molibdênio2. Disponível em  https://ods.od.nih.gov/factsheets/Molybdenum-Consumer/ . Acesso em 26/05/2022.

10 – Molybdenum3. Disponível em https://www.hsph.harvard.edu/nutritionsource/molybdenum/. Acesso em 02/05/2023.

ATENÇÃO! Os experimentos com substâncias químicas mostrados nos vídeos aqui incluídos só devem ser reproduzidos na presença de um profissional ou professor de química, e em ambiente controlado. Não tente reproduzir esses experimentos por conta própria.

Artigo produzido pela Assessoria de Comunicação e Marketing do CRQ-IV/SP, csob orientação técnica de  Sandra Helena Cruz,
do Laboratório de Biotecnologia de Alimentos e Bebidas, da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ/USP
Publicado em 28/07/2023