Molibdeno

El molibdeno es un elemento químico con el símbolo Mo y el número atómico 42 que se encuentra en el período 5 y el grupo 6. El nombre proviene del neolatín molybdaenum, que se basa en el griego antiguo Μόλυβδος molybdos , que significa plomo, ya que sus minerales se confundían con minerales de plomo Los minerales de molibdeno han sido conocidos a lo largo de la historia, pero el elemento fue descubierto (en el sentido de diferenciarlo como una nueva entidad de las sales minerales de otros metales) en 1778 por Carl Wilhelm Scheele. El metal fue aislado por primera vez en 1781 por Peter Jacob Hjelm.

El molibdeno no existe naturalmente como metal libre en la Tierra; se encuentra solo en varios estados de oxidación en minerales. El elemento libre, un metal plateado con un matiz gris, tiene el sexto punto de fusión más alto de cualquier elemento. Forma fácilmente carburos duros y estables en aleaciones y, por esta razón, la mayor parte de la producción mundial del elemento (alrededor del 80 %) se utiliza en aleaciones de acero, incluidas aleaciones de alta resistencia y superaleaciones.

La mayoría de los compuestos de molibdeno tienen baja solubilidad en agua, pero cuando los minerales que contienen molibdeno entran en contacto con el oxígeno y el agua, el ion molibdato resultante MoO₄es bastante soluble. Industrialmente, los compuestos de molibdeno (alrededor del 14% de la producción mundial del elemento) se utilizan en aplicaciones de alta presión y alta temperatura como pigmentos y catalizadores.

Las enzimas que contienen molibdeno son, con mucho, los catalizadores bacterianos más comunes para romper el enlace químico en el nitrógeno molecular atmosférico en el proceso de fijación biológica de nitrógeno. Ahora se conocen al menos 50 enzimas de molibdeno en bacterias, plantas y animales, aunque solo las enzimas bacterianas y cianobacterianas están involucradas en la fijación de nitrógeno. Estas nitrogenasas contienen un cofactor de hierro-molibdeno, FeMoco, que se cree que contiene Mo(III) o Mo(IV). Esto es distinto del Mo(VI) completamente oxidado que se encuentra en forma de complejo con molibdopterina en todas las demás enzimas que contienen molibdeno, que realizan una variedad de funciones cruciales. La variedad de reacciones cruciales catalizadas por estas últimas enzimas significa que el molibdeno es un elemento esencial para todos los organismos eucariotas superiores, incluidos los humanos.

Características

Propiedades físicas

En su forma pura, el molibdeno es un metal gris plateado con una dureza de Mohs de 5,5 y un peso atómico estándar de 95,95 g/mol. Tiene un punto de fusión de 2623 °C (4753 °F); de los elementos naturales, solo el tantalio, el osmio, el renio, el tungsteno y el carbono tienen puntos de fusión más altos. Tiene uno de los coeficientes de expansión térmica más bajos entre los metales utilizados comercialmente.

Propiedades químicas

El molibdeno es un metal de transición con una electronegatividad de 2,16 en la escala de Pauling. No reacciona visiblemente con oxígeno o agua a temperatura ambiente. La oxidación débil del molibdeno comienza a los 300 °C (572 °F); la oxidación a granel se produce a temperaturas superiores a 600 °C, lo que da como resultado trióxido de molibdeno. Como muchos metales de transición más pesados, el molibdeno muestra poca inclinación a formar un catión en solución acuosa, aunque el catión Mo se conoce en condiciones cuidadosamente controladas.

El molibdeno gaseoso consiste en la especie diatómica Mo ₂. Esa molécula es un singlete, con dos electrones desapareados en orbitales de enlace, además de 5 enlaces convencionales. El resultado es un enlace séxtuple.

Isótopos

Hay 35 isótopos conocidos de molibdeno, que varían en masa atómica de 83 a 117, así como cuatro isómeros nucleares metaestables. Siete isótopos ocurren naturalmente, con masas atómicas de 92, 94, 95, 96, 97, 98 y 100. De estos isótopos naturales, solo el molibdeno-100 es inestable.

El molibdeno-98 es el isótopo más abundante y comprende el 24,14 % de todo el molibdeno. El molibdeno-100 tiene una vida media de aproximadamente 10 años y sufre una doble desintegración beta en rutenio-100. Todos los isótopos inestables de molibdeno se descomponen en isótopos de niobio, tecnecio y rutenio. De los radioisótopos sintéticos, el más estable es el Mo, con una vida media de 4.000 años.

La aplicación de molibdeno isotópico más común involucra molibdeno-99, que es un producto de fisión. Es un radioisótopo padre del radioisótopo tecnecio-99m hijo emisor de rayos gamma de vida corta, un isómero nuclear utilizado en diversas aplicaciones de imágenes en medicina. En 2008, la Universidad Tecnológica de Delft solicitó una patente sobre la producción de molibdeno-99 a base de molibdeno-98.

Compuestos

El molibdeno forma compuestos químicos en estados de oxidación de -II a +VI. Los estados de oxidación más altos son más relevantes para su ocurrencia terrestre y sus funciones biológicas, los estados de oxidación de nivel medio a menudo se asocian con grupos de metales y los estados de oxidación muy bajos se asocian típicamente con compuestos de organomolibdeno. La química de Mo y W muestra fuertes similitudes. La rareza relativa del molibdeno (III), por ejemplo, contrasta con la omnipresencia de los compuestos de cromo (III). El estado de oxidación más alto se observa en el óxido de molibdeno (VI) (MoO ₃), mientras que el compuesto de azufre normal es el disulfuro de molibdeno MoS ₂.

Estado de oxidación	Ejemplo
−1	N / A2[Mes2(CO)10]
0	Mo(CO)6
+1	Na[C6H6Mes]
+2	MoCl2
+3	MoBr3
+4	MoS2
+5	MoCl5
+6	Ministerio de Finanzas6

Desde la perspectiva del comercio, los compuestos más importantes son el disulfuro de molibdeno (MoS₂) y trióxido de molibdeno (MoO₃). El disulfuro negro es el mineral principal. Se tuesta al aire para dar el trióxido:2 meses₂+ 7O₂→ 2 MoO₃+ 4 SO₂

El trióxido, que es volátil a altas temperaturas, es el precursor de prácticamente todos los demás compuestos de Mo, así como de las aleaciones. El molibdeno tiene varios estados de oxidación, siendo los más estables +4 y +6 (en negrita en la tabla de la izquierda).

El óxido de molibdeno (VI) es soluble en agua alcalina fuerte y forma molibdatos (MoO ₄). Los molibdatos son oxidantes más débiles que los cromatos. Tienden a formar oxianiones estructuralmente complejos por condensación a valores de pH más bajos, como [Mo ₇ O ₂₄ ] y [Mo ₈ O ₂₆ ]. Los polimolibdatos pueden incorporar otros iones, formando polioxometalatos. _{El heteropolimolibdato P[Mo 12} O ₄₀ ] de color azul oscuro que contiene fósforo se utiliza para la detección espectroscópica de fósforo. La amplia gama de estados de oxidación del molibdeno se refleja en varios cloruros de molibdeno:

• Cloruro de molibdeno (II) MoCl ₂, que existe como el hexámero Mo ₆ Cl ₁₂ y el dianión relacionado [Mo ₆ Cl ₁₄ ].
• Cloruro de molibdeno (III) MoCl ₃, un sólido rojo oscuro, que se convierte en el complejo anión trianiónico [MoCl ₆ ].
• Cloruro de molibdeno (IV) MoCl ₄, un sólido negro, que adopta una estructura polimérica.
• Cloruro de molibdeno (V) MoCl ₅ sólido verde oscuro, que adopta una estructura dimérica.
• El cloruro de molibdeno (VI) MoCl ₆ es un sólido negro, que es monomérico y se descompone lentamente en MoCl ₅ y Cl ₂ a temperatura ambiente.

Al igual que el cromo y algunos otros metales de transición, el molibdeno forma enlaces cuádruples, como en Mo ₂ (CH ₃ COO) ₄ y [Mo ₂ Cl ₈ ]. Se han informado las propiedades del ácido de Lewis de los dímeros de butirato y perfluorobutirato, Mo ₂ (O ₂ CR) ₄ y Rh ₂ (O ₂ CR) ₄.

El estado de oxidación 0 es posible con monóxido de carbono como ligando, como en molibdeno hexacarbonilo, Mo(CO) ₆.

Historia

La molibdenita, el principal mineral del que ahora se extrae el molibdeno, se conocía anteriormente como molibdena. La molibdena se confundió y a menudo se utilizó como si fuera grafito. Al igual que el grafito, la molibdenita se puede utilizar para ennegrecer una superficie o como lubricante sólido. Incluso cuando la molibdena se distinguía del grafito, todavía se confundía con el mineral de plomo común PbS (ahora llamado galena); el nombre proviene del griego antiguo Μόλυβδος molybdos , que significa plomo. (La palabra griega en sí se ha propuesto como un préstamo de las lenguas luviana y lidia de Anatolia).

Aunque (según se informa) el molibdeno se alió deliberadamente con acero en una espada japonesa del siglo XIV (mfd. ca. 1330), ese arte nunca se empleó ampliamente y luego se perdió. En Occidente, en 1754, Bengt Andersson Qvist examinó una muestra de molibdenita y determinó que no contenía plomo y, por lo tanto, no era galena.

En 1778, el químico sueco Carl Wilhelm Scheele afirmó firmemente que la molibdena no era (de hecho) ni galena ni grafito. En cambio, Scheele propuso correctamente que la molibdena era un mineral de un nuevo elemento distinto, llamado molibdeno por el mineral en el que residía y del cual podría aislarse. Peter Jacob Hjelm aisló con éxito molibdeno usando carbón y aceite de linaza en 1781.

Durante el siglo siguiente, el molibdeno no tuvo ningún uso industrial. Era relativamente escaso, el metal puro era difícil de extraer y las técnicas necesarias de metalurgia eran inmaduras. Las primeras aleaciones de acero al molibdeno mostraban una gran promesa de mayor dureza, pero los esfuerzos para fabricar las aleaciones a gran escala se vieron obstaculizados por resultados inconsistentes, una tendencia a la fragilidad y la recristalización. En 1906, William D. Coolidge presentó una patente para convertir el molibdeno en dúctil, lo que dio lugar a aplicaciones como elemento calefactor para hornos de alta temperatura y como soporte para bombillas de luz de filamento de tungsteno; la formación de óxido y la degradación requieren que el molibdeno se selle físicamente o se mantenga en un gas inerte.En 1913, Frank E. Elmore desarrolló un proceso de flotación por espuma para recuperar molibdenita de los minerales; la flotación sigue siendo el principal proceso de aislamiento.

Durante la Primera Guerra Mundial, la demanda de molibdeno se disparó; se utilizó tanto en blindaje como en sustitución del tungsteno en aceros de alta velocidad. Algunos tanques británicos estaban protegidos por un revestimiento de acero al manganeso de 75 mm (3 pulgadas), pero esto resultó ser ineficaz. Las placas de acero al manganeso se reemplazaron por placas de acero al molibdeno de 25 mm (1,0 pulgadas) mucho más livianas que permitieron una mayor velocidad, una mayor maniobrabilidad y una mejor protección. Los alemanes también utilizaron acero dopado con molibdeno para la artillería pesada, como en el obús súper pesado Big Bertha, porque el acero tradicional se derrite a las temperaturas producidas por el propulsor del proyectil de una tonelada.Después de la guerra, la demanda se desplomó hasta que los avances metalúrgicos permitieron un amplio desarrollo de aplicaciones en tiempos de paz. En la Segunda Guerra Mundial, el molibdeno volvió a tener una importancia estratégica como sustituto del tungsteno en las aleaciones de acero.

Ocurrencia y producción

El molibdeno es el 54° elemento más abundante en la corteza terrestre con un promedio de 1,5 partes por millón y el 25° elemento más abundante en sus océanos, con un promedio de 10 partes por billón; es el 42º elemento más abundante en el Universo. La misión rusa Luna 24 descubrió un grano que contiene molibdeno (1 × 0,6 µm) en un fragmento de piroxeno extraído de Mare Crisium en la Luna. La rareza comparativa del molibdeno en la corteza terrestre se ve compensada por su concentración en varios minerales insolubles en agua, a menudo combinados con azufre de la misma manera que el cobre, con el que se encuentra a menudo. Aunque el molibdeno se encuentra en minerales como la wulfenita (PbMoO ₄) y la powellita (CaMoO ₄), la principal fuente comercial es la molibdenita (MoS ₂). El molibdeno se extrae como mineral principal y también se recupera como subproducto de la extracción de cobre y tungsteno.

La producción mundial de molibdeno fue de 250.000 t en 2011, siendo los mayores productores China (94.000 t), Estados Unidos (64.000 t), Chile (38.000 t), Perú (18.000 t) y México (12.000 t). Las reservas totales se estiman en 10 millones de toneladas y se concentran principalmente en China (4,3 Mt), EE. UU. (2,7 Mt) y Chile (1,2 Mt). Por continente, el 93 % de la producción mundial de molibdeno se reparte equitativamente entre América del Norte, América del Sur (principalmente en Chile) y China. Europa y el resto de Asia (principalmente Armenia, Rusia, Irán y Mongolia) producen el resto.

En el procesamiento de molibdenita, el mineral primero se tuesta al aire a una temperatura de 700 °C (1292 °F). El proceso da dióxido de azufre gaseoso y el óxido de molibdeno (VI): 2MoO3 + 4SO2}}}">

Luego, el mineral oxidado generalmente se extrae con amoníaco acuoso para dar molibdato de amonio: (NH4)2(MoO4)}}}">

El cobre, una impureza de la molibdenita, es menos soluble en amoníaco. Para eliminarlo completamente de la solución, se precipita con sulfuro de hidrógeno. El molibdato de amonio se convierte en dimolibdato de amonio, que se aísla como un sólido. Al calentar este sólido se obtiene trióxido de molibdeno: 2MoO3 + 2NH3 + H2O}}}">

El trióxido crudo se puede purificar aún más por sublimación a 1100 ° C (2010 ° F).

El molibdeno metálico se produce por reducción del óxido con hidrógeno: Mo + 3H2O}}}">

El molibdeno para la producción de acero se reduce mediante la reacción aluminotérmica con adición de hierro para producir ferromolibdeno. Una forma común de ferromolibdeno contiene 60% de molibdeno.

El molibdeno tenía un valor de aproximadamente $30,000 por tonelada en agosto de 2009. Mantuvo un precio de $10,000 o cerca de $10,000 por tonelada desde 1997 hasta 2003, y alcanzó un máximo de $103,000 por tonelada en junio de 2005. En 2008, la Bolsa de Metales de Londres anunció que el molibdeno se comercializaría como una mercancía.

Minería

Históricamente, la mina Knaben en el sur de Noruega, inaugurada en 1885, fue la primera mina de molibdeno dedicada. Se cerró en 1973 pero se reabrió en 2007 y ahora produce 100.000 kilogramos (98 toneladas largas; 110 toneladas cortas) de disulfuro de molibdeno por año. Grandes minas en Colorado (como la mina Henderson y la mina Climax) y en la Columbia Británica producen molibdenita como su producto principal, mientras que muchos depósitos de pórfido de cobre como la mina Bingham Canyon en Utah y la mina Chuquicamata en el norte de Chile producen molibdeno como un subproducto de la minería del cobre.

Aplicaciones

Aleaciones

Alrededor del 86% del molibdeno producido se usa en metalurgia, y el resto se usa en aplicaciones químicas. El uso global estimado es acero estructural 35 %, acero inoxidable 25 %, productos químicos 14 %, herramientas y aceros rápidos 9 %, hierro fundido 6 %, metal elemental de molibdeno 6 % y superaleaciones 5 %.

El molibdeno puede soportar temperaturas extremas sin expandirse ni ablandarse significativamente, lo que lo hace útil en entornos de calor intenso, incluidos blindajes militares, piezas de aeronaves, contactos eléctricos, motores industriales y soportes para filamentos en bombillas.

La mayoría de las aleaciones de acero de alta resistencia (por ejemplo, los aceros 41xx) contienen de 0,25 % a 8 % de molibdeno. Incluso en estas pequeñas porciones, más de 43 000 toneladas de molibdeno se utilizan cada año en aceros inoxidables, aceros para herramientas, hierros fundidos y superaleaciones de alta temperatura.

El molibdeno también se valora en aleaciones de acero por su alta resistencia a la corrosión y soldabilidad. El molibdeno aporta resistencia a la corrosión a los aceros inoxidables tipo 300 (concretamente al tipo 316) y especialmente a los llamados aceros inoxidables superausteníticos (como las aleaciones AL-6XN, 254SMO y 1925hMo). El molibdeno aumenta la tensión de la red, aumentando así la energía necesaria para disolver los átomos de hierro de la superficie. El molibdeno también se utiliza para mejorar la resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables ferríticos (por ejemplo, grado 444) y martensíticos (por ejemplo, 1.4122 y 1.4418).

Debido a su menor densidad y precio más estable, a veces se usa molibdeno en lugar de tungsteno. Un ejemplo es la serie 'M' de aceros rápidos como M2, M4 y M42 en sustitución de la serie de aceros 'T', que contienen tungsteno. El molibdeno también se puede utilizar como revestimiento resistente a las llamas para otros metales. Aunque su punto de fusión es de 2623 °C (4753 °F), el molibdeno se oxida rápidamente a temperaturas superiores a 760 °C (1400 °F), lo que lo hace más adecuado para su uso en entornos de vacío.

TZM (Mo (~99 %), Ti (~0,5 %), Zr (~0,08 %) y algo de C) es una superaleación de molibdeno resistente a la corrosión que resiste las sales de fluoruro fundidas a temperaturas superiores a 1300 °C (2370 °F). Tiene aproximadamente el doble de fuerza que el Mo puro y es más dúctil y soldable, pero en las pruebas resistió la corrosión de una sal eutéctica estándar (FLiBe) y los vapores de sal utilizados en reactores de sal fundida durante 1100 horas con tan poca corrosión que fue difícil de medir.

Otras aleaciones a base de molibdeno que no contienen hierro tienen aplicaciones limitadas. Por ejemplo, debido a su resistencia al zinc fundido, tanto el molibdeno puro como las aleaciones de molibdeno-tungsteno (70 %/30 %) se utilizan para tuberías, agitadores e impulsores de bombas que entran en contacto con el zinc fundido.

Otras aplicaciones como elemento puro

• El polvo de molibdeno se usa como fertilizante para algunas plantas, como la coliflor.
• El molibdeno elemental se utiliza en analizadores de NO, NO ₂, NO _x en centrales eléctricas para el control de la contaminación. A 350 °C (662 °F), el elemento actúa como catalizador de NO ₂ /NO _x para formar moléculas de NO para detección por luz infrarroja.
• Los ánodos de molibdeno reemplazan al tungsteno en ciertas fuentes de rayos X de bajo voltaje para usos especializados como la mamografía.
• El isótopo radiactivo molibdeno-99 se usa para generar tecnecio-99m, que se usa para imágenes médicas. El isótopo se manipula y almacena como molibdato.

Compuestos (14% del uso global)

• El bisulfuro de molibdeno (MoS ₂) se utiliza como lubricante sólido y agente antidesgaste de alta presión y alta temperatura (HPHT). Forma películas fuertes en las superficies metálicas y es un aditivo común para las grasas HPHT: en caso de una falla catastrófica de la grasa, una fina capa de molibdeno evita el contacto de las piezas lubricadas. También tiene propiedades semiconductoras con claras ventajas sobre el silicio o el grafeno tradicionales en aplicaciones electrónicas. MoS ₂ también se utiliza como catalizador en el hidrocraqueo de fracciones de petróleo que contienen nitrógeno, azufre y oxígeno.
• El disiliciuro de molibdeno (MoSi ₂) es una cerámica eléctricamente conductora que se utiliza principalmente en elementos calefactores que funcionan a temperaturas superiores a 1500 °C en el aire.
• El trióxido de molibdeno (MoO ₃) se utiliza como adhesivo entre esmaltes y metales.
• El molibdato de plomo (wulfenita) coprecipitado con cromato de plomo y sulfato de plomo es un pigmento de color naranja brillante que se usa con cerámica y plásticos.
• Los óxidos mixtos a base de molibdeno son catalizadores versátiles en la industria química. Algunos ejemplos son los catalizadores para la oxidación de monóxido de carbono, la oxidación selectiva de propileno a acroleína y ácido acrílico, la amoxidación de glicerol y propileno a acrilonitrilo. Se están investigando catalizadores y procesos adecuados para la oxidación selectiva directa de propano a ácido acrílico.
• Los carburos, nitruros y fosfuros de molibdeno se pueden utilizar para el hidrotratamiento del aceite de colza.
• El heptamolibdato de amonio se utiliza en la tinción biológica.
• El vidrio de cal sodada recubierto de molibdeno se utiliza en células solares CIGS (seleniuro de cobre, indio y galio), denominadas células solares CIGS.
• El ácido fosfomolíbdico es un colorante utilizado en la cromatografía en capa fina.

Rol biológico

Enzimas que contienen Mo

El molibdeno es un elemento esencial en la mayoría de los organismos; un artículo de investigación de 2008 especuló que la escasez de molibdeno en los primeros océanos de la Tierra pudo haber influido fuertemente en la evolución de la vida eucariota (que incluye todas las plantas y animales).

Se han identificado al menos 50 enzimas que contienen molibdeno, principalmente en bacterias. Esas enzimas incluyen aldehído oxidasa, sulfito oxidasa y xantina oxidasa. Con una excepción, el Mo en las proteínas se une a la molibdopterina para dar el cofactor de molibdeno. La única excepción conocida es la nitrogenasa, que utiliza el cofactor FeMoco, que tiene la fórmula Fe ₇ MoS ₉ C.

En términos de función, las molibdoenzimas catalizan la oxidación y, a veces, la reducción de ciertas moléculas pequeñas en el proceso de regulación del nitrógeno, el azufre y el carbono. En algunos animales y en humanos, la oxidación de xantina a ácido úrico, un proceso de catabolismo de purinas, es catalizada por xantina oxidasa, una enzima que contiene molibdeno. La actividad de la xantina oxidasa es directamente proporcional a la cantidad de molibdeno en el cuerpo. Una concentración extremadamente alta de molibdeno invierte la tendencia y puede inhibir el catabolismo de las purinas y otros procesos. La concentración de molibdeno también afecta la síntesis de proteínas, el metabolismo y el crecimiento.

Mo es un componente en la mayoría de las nitrogenasas. Entre las molibdoenzimas, las nitrogenasas son las únicas que carecen de molibdopterina. Las nitrogenasas catalizan la producción de amoníaco a partir del nitrógeno atmosférico:

La biosíntesis del sitio activo de FeMoco es muy compleja.

El molibdato se transporta en el cuerpo como MoO ₄.

Metabolismo humano y deficiencia

El molibdeno es un oligoelemento esencial en la dieta. Se conocen cuatro enzimas dependientes de Mo de mamíferos, todas ellas albergando un cofactor de molibdeno basado en pterina (Moco) en su sitio activo: sulfito oxidasa, xantina oxidorreductasa, aldehído oxidasa y amidoxima reductasa mitocondrial. Las personas severamente deficientes en molibdeno tienen sulfito oxidasa que funciona mal y son propensas a reacciones tóxicas a los sulfitos en los alimentos. El cuerpo humano contiene alrededor de 0,07 mg de molibdeno por kilogramo de peso corporal, con concentraciones más altas en el hígado y los riñones y más bajas en las vértebras. El molibdeno también está presente en el esmalte de los dientes humanos y puede ayudar a prevenir su deterioro.

No se ha observado toxicidad aguda en humanos, y la toxicidad depende en gran medida del estado químico. Los estudios en ratas muestran una dosis letal mediana (LD ₅₀) tan baja como 180 mg/kg para algunos compuestos de Mo. Aunque los datos de toxicidad en humanos no están disponibles, los estudios en animales han demostrado que la ingestión crónica de más de 10 mg/día de molibdeno puede causar diarrea, retraso del crecimiento, infertilidad, bajo peso al nacer y gota; también puede afectar los pulmones, los riñones y el hígado. El tungstato de sodio es un inhibidor competitivo del molibdeno. El tungsteno dietético reduce la concentración de molibdeno en los tejidos.

La baja concentración de molibdeno en el suelo en una franja geográfica desde el norte de China hasta Irán da como resultado una deficiencia general de molibdeno en la dieta y se asocia con mayores tasas de cáncer de esófago. En comparación con los Estados Unidos, que tiene un mayor suministro de molibdeno en el suelo, las personas que viven en esas áreas tienen un riesgo 16 veces mayor de padecer carcinoma de células escamosas del esófago.

La deficiencia de molibdeno también se ha informado como consecuencia de la nutrición parenteral total suplementada sin molibdeno (alimentación intravenosa completa) durante largos períodos de tiempo. Da como resultado niveles elevados de sulfito y urato en la sangre, de la misma manera que la deficiencia del cofactor de molibdeno. Dado que la deficiencia de molibdeno puro por esta causa ocurre principalmente en adultos, las consecuencias neurológicas no son tan marcadas como en los casos de deficiencia congénita del cofactor.

Excreción

La mayor parte del molibdeno se excreta como molibdato del cuerpo en la orina. Además, la excreción urinaria de molibdeno aumenta a medida que aumenta la ingesta dietética de molibdeno. Pequeñas cantidades de molibdeno se excretan del cuerpo en las heces a través de la bilis; pequeñas cantidades también se pueden perder en el sudor y en el cabello.

Enfermedades relacionadas

Una enfermedad por deficiencia congénita del cofactor de molibdeno, que se observa en los lactantes, es la incapacidad de sintetizar el cofactor de molibdeno, la molécula heterocíclica comentada anteriormente que se une al molibdeno en el sitio activo de todas las enzimas humanas conocidas que utilizan molibdeno. La deficiencia resultante da como resultado altos niveles de sulfito y urato, y daño neurológico.

Antagonismo de cobre

Los altos niveles de molibdeno pueden interferir con la absorción de cobre por parte del cuerpo, produciendo una deficiencia de cobre. El molibdeno evita que las proteínas plasmáticas se unan al cobre y también aumenta la cantidad de cobre que se excreta en la orina. Los rumiantes que consumen altos niveles de molibdeno sufren de diarrea, retraso en el crecimiento, anemia y acromotriquia (pérdida del pigmento del pelaje). Estos síntomas pueden aliviarse con suplementos de cobre, ya sea dietéticos o inyectables. La deficiencia efectiva de cobre puede verse agravada por un exceso de azufre.

La reducción o deficiencia de cobre también se puede inducir deliberadamente con fines terapéuticos mediante el compuesto tetratiomolibdato de amonio, en el que el tetratiomolibdato de anión rojo brillante es el agente quelante del cobre. El tetratiomolibdato se utilizó por primera vez con fines terapéuticos en el tratamiento de la toxicosis por cobre en animales. Luego se introdujo como tratamiento en la enfermedad de Wilson, un trastorno hereditario del metabolismo del cobre en humanos; actúa compitiendo con la absorción de cobre en el intestino y aumentando la excreción. También se ha encontrado que tiene un efecto inhibitorio sobre la angiogénesis, potencialmente al inhibir el proceso de translocación de la membrana que depende de los iones de cobre.Esta es una vía prometedora para la investigación de tratamientos para el cáncer, la degeneración macular relacionada con la edad y otras enfermedades que implican una proliferación patológica de los vasos sanguíneos.

Recomendaciones dietéticas

En 2000, el entonces Instituto de Medicina de EE. UU. (ahora la Academia Nacional de Medicina, NAM) actualizó sus Requerimientos Promedio Estimados (EAR) y las Ingestas Dietéticas Recomendadas (RDA) para el molibdeno. Si no hay suficiente información para establecer EAR y RDA, se utiliza en su lugar una estimación denominada Ingesta adecuada (IA).

Se estableció una IA de 2 microgramos (μg) de molibdeno por día para lactantes hasta los 6 meses de edad y de 3 μg/día de 7 a 12 meses de edad, tanto para hombres como para mujeres. Para niños mayores y adultos, se han establecido las siguientes RDA diarias para molibdeno: 17 μg de 1 a 3 años de edad, 22 μg de 4 a 8 años, 34 μg de 9 a 13 años, 43 μg de 14 a 18 años, y 45 μg para personas mayores de 19 años. Todas estas RDA son válidas para ambos sexos. Las mujeres embarazadas o lactantes de 14 a 50 años de edad tienen una RDA diaria más alta de 50 μg de molibdeno.

En cuanto a la seguridad, la NAM establece niveles máximos de ingesta tolerable (UL) para vitaminas y minerales cuando la evidencia es suficiente. En el caso del molibdeno, la UL es de 2000 μg/día. En conjunto, las EAR, RDA, AI y UL se denominan ingestas dietéticas de referencia (DRI).

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) se refiere al conjunto colectivo de información como Valores dietéticos de referencia, con Ingesta de referencia de la población (PRI) en lugar de RDA, y Requerimiento promedio en lugar de EAR. AI y UL definieron lo mismo que en Estados Unidos. Para mujeres y hombres mayores de 15 años, la IA se establece en 65 μg/día. Las mujeres embarazadas y lactantes tienen la misma IA. Para los niños de 1 a 14 años, los AI aumentan con la edad de 15 a 45 μg/día. Los AI para adultos son más altos que las RDA de EE. UU., pero, por otro lado, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria revisó la misma cuestión de seguridad y fijó su UL en 600 μg/día, que es mucho más bajo que el valor de EE. UU.

Etiquetado

Para fines de etiquetado de alimentos y suplementos dietéticos de EE. UU., la cantidad en una porción se expresa como un porcentaje del valor diario (% DV). Para fines de etiquetado de molibdeno, el 100 % del valor diario era de 75 μg, pero a partir del 27 de mayo de 2016 se revisó a 45 μg. Se proporciona una tabla de los valores diarios para adultos antiguos y nuevos en la Ingesta diaria de referencia.

Fuentes de comida

La ingesta diaria media varía entre 120 y 240 μg/día, por encima de las recomendaciones dietéticas. El hígado de cerdo, cordero y res tiene cada uno aproximadamente 1,5 partes por millón de molibdeno. Otras fuentes dietéticas importantes incluyen judías verdes, huevos, semillas de girasol, harina de trigo, lentejas, pepinos y cereales.

Precauciones

Los polvos y vapores de molibdeno, generados por la minería o la metalurgia, pueden ser tóxicos, especialmente si se ingieren (incluido el polvo atrapado en los senos paranasales y luego tragado). Los niveles bajos de exposición prolongada pueden causar irritación en los ojos y la piel. Debe evitarse la inhalación directa o la ingestión de molibdeno y sus óxidos. Las reglamentaciones de OSHA especifican que la exposición máxima permisible al molibdeno en un día de 8 horas es de 5 mg/m. La exposición crónica a 60 a 600 mg/m3 puede causar síntomas que incluyen fatiga, dolores de cabeza y dolores en las articulaciones. A niveles de 5000 mg/m3, el molibdeno es inmediatamente peligroso para la vida y la salud.