خواص عنصر

ثابت های مادی و فراوانی وقوع در طبیعت

سانتریفیوژ پزشکی ساخته شده از آلیاژ وانادیوم

ایزوتوپ های عنصر

وانادیم طبیعی در طبیعت عمدتاً به شکل ایزوتوپ پایدار وجود دارد (51). یک ایزوتوپ رادیواکتیو با عمر طولانی نیز در طبیعت وجود دارد (50). تمام 17 ایزوتوپ دیگر وانادیوم به طور مصنوعی تولید شدند. فقط دو مورد دیگر به عنوان نمونه در جدول ذکر شده است.

خواص بیشتر

وانادیوم یک فلز سنگین خاکستری فولادی است. وقتی سرد است، جعل کردن، رول کردن و کشیدن آن آسان است. به طور معمول فلز کمی آلوده و در نتیجه بسیار سخت و شکننده است. در دمای معمولی پارامغناطیس است، دمای ذوب و جوش متوسطی دارد و در شبکه مکعبی مرکز بدن متبلور می شود. وانادیوم از گروه وانادیوم نامیده می شود (زیرگروه 5) و به عنوان یک فلز واسطه معمولی تقریباً تمام حالت های اکسیداسیون از III – تا V را در ترکیبات خود تشکیل می دهد که مهمترین و پایدارترین آنها مراحل III، IV و V هستند. وانادیوم به دلیل پتانسیل نرمال منفی یک فلز پایه است. در دمای اتاق در هوا پایدار است زیرا یک لایه اکسید بلافاصله تشکیل می شود و سطح را برای مدت طولانی روشن نگه می دارد. در نتیجه غیرفعال شدن، وانادیوم در دمای اتاق مورد حمله اسیدهای غیر اکسید کننده قرار نمی گیرد، اما در اسیدهای اکسید کننده مانند به عنوان مثال محلول است. B. در اسید نیتریک داغ، اسید سولفوریک غلیظ و aqua regia. وانادیوم به آسانی با فلزات آلیاژ تشکیل می دهد.

کشف

آندرس مانوئل دل ریو (1765-1849)، کانی شناس مکزیکی، وانادیوم را در سنگ معدن سرب در سال 1801 کشف کرد. DEL RIO عنصر جدید را پانکروم و بعدها اریترونیوم نامید. این فلز تنها 30 سال بعد توسط شیمیدان سوئدی نیلز گابریل سفستروم (1787-1845) در فالوم دوباره کشف شد. SEFSTRÖM آن را Vanadin نامیده است، از Vanadis، لقب الهه نورس Freya. وانادیوم ناخالص در سال 1867 توسط سر هنری روسکو (1833-1915) در منچستر جدا شد. در سال 1927، آمریکایی‌های JW MARDEN و NM RICH با احیای اکسید وانادیوم (V) با کلسیم، 99.8 درصد وانادیوم خالص را به دست آوردند.

وقوع/تولید

وانادیوم در زمین نسبتاً فراوان است و از نظر فراوانی در رتبه 23 قرار دارد. وانادیوم به شکل عنصری در طبیعت وجود ندارد. وانادیم در مقادیر بسیار کمی در سنگ معدن آهن، مس، روی و تیتانیوم یافت می شود. همچنین در انواع خاصی از نفت ونزوئلا و کانادا و همچنین در زغال سنگ ها و آسفالتیت های مختلف یافت می شود. بنابراین، به مقدار زیادی در خاکستر بادی حاصل از احتراق سوخت فسیلی یافت می شود. مقادیر قابل استخراج وانادیوم را می توان در جمهوری آفریقای جنوبی، کشورهای مستقل مشترک المنافع، ایالات متحده آمریکا و جمهوری خلق چین یافت. با این حال، بیشترین مقدار وانادیوم به عنوان یک محصول ثانویه در سرباره تولید آهن و فولاد و در ذوب سنگ معدن تیتانیوم و اورانیوم حاوی وانادیوم رخ می دهد. ماده اولیه برای تولید فنی وانادیوم، اکسید وانادیوم (V) است که از بو دادن و شسته شدن سنگ معدن وانادیوم یا سرباره حاوی وانادیوم به دست می آید. این فلز با احیای آلومینوگرمیک اکسید وانادیوم (V) تولید می شود. این یک آلیاژ وانادیوم-آلومینیوم می دهد که آلومینیوم از آن در دمای 1700 درجه سانتی گراد تقطیر می شود. امروزه، اکسید وانادیوم (V) با کلسیم ارزان‌تر در دمای پایین‌تر احیا می‌شود. وانادیم خالص با احیای الکترولیتی تولید می شود. وانادیم با خلوص بالا توسط فرآیند Van Arkel de Boer با تجزیه یدید وانادیم در دمای 900-1000 درجه سانتیگراد به دست می آید.

استفاده کنید

وانادیوم به عنوان یک جزء آلیاژی فولادها از اهمیت بالایی برخوردار است، به عنوان مثال. ب. فولادهای سازه ای، فولادهای ابزار. اینها با سختی، چقرمگی و مقاومت در برابر ضربه بسیار مشخص می شوند. در اینجا فروونادیوم نقش اصلی را ایفا می کند. وانادیم همچنین یک جزء مهم برای آلیاژهای با دمای بالا و به شکل جزء FeVCo برای فولادهای مغناطیسی است. آلیاژهای وانادیوم به طور فزاینده ای در صنعت راکتور برای پوشش میله های سوخت مورد استفاده قرار می گیرند. وانادیوم در فناوری ابررساناها اهمیت فزاینده ای پیدا می کند.

اتصالات مهم

اکسیدهای با وانادیم در حالت های اکسیداسیون III تا IV، وانادیل فسفات ها، وانادیل سولفات ها، هالیدها

ساختمان

وانادیوم در یک شبکه فلزی مکعبی در مرکز بدن متبلور می شود.