الفاناديوم وهو معدن صلب يشبه الفولاذ، ويتواجد في القشرة الأرضية وفي الأطعمة المختلفة. ويوجد أيضًا في صخور الفوسفات وبعض الزيوت الخام على شكل مجمعات عضوية. بكميات معتدلة، من الضروري أن تنمو عظام الجسم البشري بشكل طبيعي. اكتشف كيفية استخدامه في الصناعة الكيميائية، وذلك بفضل خصائصه المرنة وتمثيله في الجدول الدوري.
ما هو الفاناديوم؟
وهو عنصر كيميائي من الجدول الدوري من أصل معدني، ولونه رمادي فضي وذو طابع لين. ومع ذلك، مع إضافة عناصر أخرى مثل النيتروجين والأكسجين والهيدروجين، يصبح صلبًا ولكنه هش. بالإضافة إلى ذلك، عند ملامستها للهواء، فهي لا تصدأ ويمكن أن تقاوم التآكل.
كما أن له نقاط انصهار وغليان عالية وهو موصل جيد للحرارة والكهرباء. ويتكون من 2 نظير، و9 نظيرات أخرى معروفة، ويعتبر سامًا، لذا يجب الحذر عند استخدامه.
رمز الفاناديوم
V ويعتقد أن الاسم يأتي من أساطير الدول الاسكندنافية ويشير إلى الإلهة فاناديس. باعتباره معدنًا انتقاليًا، فهو يقع في المجموعة 5 من الجدول الدوري، ومن بينها الكروم والتيتانيوم. العدد الذري للفاناديوم هو 23، وكتلته الذرية تصل إلى 50.94.
خصائص الفاناديوم
يعد هذا العنصر من الجدول الدوري أحد العناصر الأقل شهرة، لكنه لا يزال يتمتع بخصائصه. على سبيل المثال، يُعتقد أنها وسيلة جيدة لتخزين الطاقة التي يمكن استخدامها في المناطق النائية مثل هاواي، حيث تكون تكلفة الكهرباء مرتفعة للغاية. وإذا تحدثنا عن خصائص أخرى فلا بد من:
- التفاعل الكيميائي : يكون أكبر عند ملامسته لحمض النيتريك أو الكبريتيك عند درجة حرارة عالية.
- الذوبان : قابل للذوبان مع أحماض الكبريتيك والنيتريك، لكنه في هيدروكسيد الصوديوم أو الكحول أو حمض الهيدروكلوريك هو معدن غير قابل للذوبان.
- حالة الأكسدة : لها أربع حالات هي: +2، +3، +4، +5
- المقاومة: يقاوم حمض الهيدروكلوريك ومياه البحر والهجمات القلوية وحمض الكبريتيك.
- الحالة : صلبة.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للفاناديوم
- العدد الذري : 23
- الفترة: 4
- كتلة: د
- نصف القطر التساهمي: 125
- متوسط نصف القطر: 135
- نصف القطر الذري: 171
- الحرارة النوعية: 490 ج
- السالبية الكهربية: 1.63
- الكثافة: 6110
- نقطة الانصهار: 2175 ك
- نقطة الغليان: 3682 ك
- المحتوى الحراري للانصهار: 20.9 كيلوجول/مول
- سرعة الصوت: 4560 م/ث عند 293.15 ك
- التكوين الإلكتروني: [Ar] 4s 2 3d 3
- ضغط البخار: 3.06 باسكال عند 2175 كلفن
- المحتوى الحراري للتبخر: 0.452 كيلوجول/مول
- الموصلية الكهربائية: 4.89106
أصل الفاناديوم
اكتشفه عالم الطبيعة والعالم أندريس مانويل ديل ريو عام 1801، أثناء تحليل معادن الفانادينيت، أدرك أنه وجد عنصرًا معدنيًا آخر، أطلق عليه اسم الإريثرونيوم. ومع ذلك، في عام 1805، أشار بعض العلماء الفرنسيين إلى أنه كان بدلاً من ذلك شكلاً غير نقي من الكروم. ثم، في عام 1830، أطلق عليه الكيميائي السويدي نيلز غابرييل سيفستروم اسم الفاناديوم، ويرجع ذلك جزئيًا إلى تنوع ألوانه.
ما هو الفاناديوم المستخدمة ل؟
يتم استخدامه في البطاريات التي لديها القدرة على تخزين كمية كبيرة من الطاقة إلى أجل غير مسمى. بالإضافة إلى ذلك، من الممكن إنشاء سبائك الصلب باستخدامها بكميات صغيرة. تحدث الاستخدامات الشائعة الأخرى في المجالات التالية:
صناعة الطيران والفضاء
وتستخدم هذه السبائك المعدنية في صناعة مكونات المفاعلات النووية وهياكل الصواريخ الفضائية وأغلفة المحركات النفاثة.
الدواء
يتم استخدام ميتافانادات الصوديوم وكبريتات الفاناديوم في المكملات الغذائية. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون مفيدًا في علاج مرض السكري من النوع 2 وأمراض القلب وارتفاع نسبة الكوليسترول ومنع تكوين سرطان القولون. عند دمجها مع التيتانيوم والألومنيوم، يتم الحصول على سبيكة قوية مفيدة جدًا لزراعة الأسنان.
الصناعة الكيميائية
يتم استخدامه كطلاء ويوفر خصائص مضادة للتآكل للأجزاء الميكانيكية التي تتطلب التعرض للبحر والطقس السيئ. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه لصنع مغناطيس فائق التوصيل، وفي شكل ثاني أكسيد الفاناديوم، للزجاج والبلورات لتقليل وصول الأشعة تحت الحمراء عبر المادة.
من ناحية أخرى، تعتبر سبائك الفولاذ والفاناديوم مناسبة لأدوات مثل ألواح الدروع، والأعمدة المرفقية، والمحاور، وتروس المركبات. بالإضافة إلى ذلك، يُسمح باستخدام خامس أكسيد الفاناديوم في بطاريات تدفق الأكسدة والاختزال المستخدمة لتخزين الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
في أي الأطعمة يوجد الفاناديوم؟
الأطعمة التي تحتوي على الفاناديوم تشمل الأسماك والمحار مثل سرطان البحر والروبيان والأخطبوط والمحار. وهو متوفر أيضًا في الأرز والجزر والزيتون والبيض وبذور عباد الشمس والشبت والبقدونس وفي المشروبات مثل البيرة والنبيذ.
في الختام، الفاناديوم هو معدن انتقالي من الجدول الدوري ويوجد في الصخور والقشرة الأرضية وفي رواسب النفط الخام. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم سبائكها في الصناعات الكيميائية والفضائية وتستخدم لعلاج بعض الأمراض.