What is モリブデン?
モリブデン (symbol Mo) is element 42 on the periodic table, a 遷移金属 in period 5, group 6. The refractory workhorse: molybdenum keeps its strength at temperatures that soften almost everything else. At room temperature it is a solid.
物語
モリブデンとは何か、そしてどのように発見されたか
The refractory workhorse: molybdenum keeps its strength at temperatures that soften almost everything else.
The discovery of モリブデン
謎の鉱物
モリブデンの発見の物語は、中世の鉱山労働者が「モリブデナ」と呼んだ謎の黒い鉱物をめぐる、何世紀にもわたる混乱から始まります。この軟らかく黒鉛に似た物質はヨーロッパ各地の鉛鉱山で見つかりましたが、それが実際には何であるかを理解する人はいませんでした。
古代から続いた混同
1,000年以上にわたり、鉱山労働者や冶金学者は輝水鉛鉱（MoS2）を黒鉛や方鉛鉱（硫化鉛）と混同していました。3つの鉱物はいずれも暗色で軟らかく金属光沢があるように見えるため、誤同定が長く続きました。「モリブデナ」という名前は鉛を意味するギリシャ語「molybdos」に由来し、この長年の混乱を反映しています。
Carl Wilhelm Scheele：突破口（1778年）
塩素と酸素を発見したことで既に有名だったスウェーデンの化学者Carl Wilhelm Scheeleは、1778年にモリブデナの謎に取り組みました。SwedenのKöpingにある薬局の実験室で、Scheeleはモリブデナが単純な鉛や黒鉛の一種ではないと考えました。
化学的な探偵作業
Scheeleはモリブデナを硝酸とともに加熱し、驚くべき現象を観察しました。鉛や黒鉛のようにふるまう代わりに、鉱物は白色の酸性粉末を生じたのです。さらなる実験により、この粉末が既知の物質とは異なる独自の性質をもつことが明らかになりました。
綿密な化学分析を通じて、Scheeleはモリブデナに未知の金属の新しい「土」（酸化物）が含まれていることを証明しました。彼はこの白色粉末を「acidum molybdenae」と名付け、18世紀の技術では純粋な金属を単離できなかったものの、新しい元素を含むと正しく予測しました。
Peter Jacob Hjelm：初めての単離（1781年）
3年後、Scheeleの同僚Peter Jacob Hjelmは、初めて金属モリブデンを単離することに成功しました。HjelmはScheeleのacidum molybdenaeを密閉したるつぼの中で木炭とともに加熱し、炭素で酸化物を還元して小さな金属粒を作りました。
初めての純粋なモリブデン
Hjelmが得た最初のモリブデン試料は、現代の基準では純粋とはほど遠いものでした。しかし、それが金属であり、既知のどの金属とも異なる性質をもつことは明らかでした。その試料は硬く、融点が高く、酸に対して著しい耐性を示しました。これらの性質は、後にモリブデンを産業用途で不可欠なものにしました。
産業的発展
発見後1世紀以上にわたり、モリブデンは実用的な用途のない実験室の珍しい物質にとどまりました。融点が非常に高かったため（2,623°C）、19世紀の技術では加工がほぼ不可能でした。
第一次世界大戦での突破口
モリブデンの産業上の突破口は第一次世界大戦中に訪れました。冶金学者たちは、鋼に少量を添加すると強度と靭性が大幅に向上することを発見したのです。ドイツの大砲メーカーは秘密裏にモリブデン鋼を砲身に使用し、大きな軍事的優位を得ました。
現代の理解
20世紀初頭に電気アーク炉と粉末冶金技術が発展し、ようやく高純度モリブデンの製造が可能になりました。1930年代までには、電球のフィラメントからロケットノズルまで、高温用途にモリブデンが不可欠となっていました。
科学的評価
Scheeleの慎重な化学分析とHjelmによる単離の成功は、体系的な元素発見における化学の初期の成果の一つです。彼らの研究は、新しい元素を同定・単離する方法を確立し、その後何世代にもわたって化学研究に影響を与えました。