Vanadium

Vanadium Es ist ein stahlähnliches Hartmetall, das in der Erdkruste und in verschiedenen Lebensmitteln vorkommt. Es kommt auch in Phosphatgesteinen und bestimmten Rohölen in Form organischer Komplexe vor. In moderaten Mengen ist es für die normale Entwicklung der Knochen des menschlichen Körpers unerlässlich. Entdecken Sie, wie es dank seiner formbaren Eigenschaften und seiner Darstellung im Periodensystem in der chemischen Industrie eingesetzt wird.

Was ist Vanadium?

Es ist ein chemisches Element des Periodensystems metallischen Ursprungs, hat eine silbergraue Farbe und einen weichen, duktilen Charakter. Durch die Zugabe anderer Elemente wie Stickstoff, Sauerstoff und Wasserstoff wird es jedoch hart, aber spröde. Darüber hinaus rostet es bei Kontakt mit Luft nicht und ist korrosionsbeständig.

Es hat außerdem einen hohen Schmelz- und Siedepunkt und ist ein guter Wärme- und Stromleiter. Es besteht aus 2 Isotopen, 9 weitere sind bekannt und es gilt als giftig, daher ist bei der Verwendung Vorsicht geboten.

Vanadium-Symbol

V Es wird vermutet, dass der Name aus der Mythologie der skandinavischen Länder stammt und sich auf die Göttin Vanadis bezieht. Als Übergangsmetall gehört es zur Gruppe 5 des Periodensystems, zu der auch Chrom und Titan gehören. Die Ordnungszahl von Vanadium beträgt 23 und seine Atommasse erreicht 50,94.

Eigenschaften von Vanadium

Dieses Element des Periodensystems ist eines der am wenigsten bekannten, weist aber dennoch seine Besonderheiten auf. Man geht beispielsweise davon aus, dass es sich um ein gutes Mittel zur Energiespeicherung handelt, das in abgelegenen Gebieten wie Hawaii eingesetzt werden kann, wo die Stromkosten sehr hoch sind. Wenn wir über andere Merkmale sprechen, müssen wir:

  • Chemische Reaktivität : Bei Kontakt mit Salpeter- oder Schwefelsäure bei hohen Temperaturen ist sie größer.
  • Löslichkeit : Es ist in Schwefel- und Salpetersäure löslich, in Natriumhydroxid, Alkohol oder Salzsäure ist es jedoch ein unlösliches Metall.
  • Oxidationsstufe : Es gibt vier Stufen: +2, +3, +4, +5
  • Beständigkeit: Es widersteht Salzsäure, Meerwasser, alkalischen Angriffen und Schwefelsäure.
  • Zustand : Solide.

Chemische und physikalische Eigenschaften von Vanadium

  1. Ordnungszahl : 23
  2. Zeitraum: 4
  3. Block: d
  4. Kovalenter Radius: 125
  5. Durchschnittlicher Radius: 135
  6. Atomradius: 171
  7. Spezifische Wärme: 490 J
  8. Elektronegativität: 1,63
  9. Dichte: 6110
  10. Schmelzpunkt: 2175 K
  11. Siedepunkt: 3682 K
  12. Schmelzenthalpie: 20,9 Kj/mol
  13. Schallgeschwindigkeit: 4560 m/s bei 293,15 K
  14. Elektronische Konfiguration: [Ar] 4s 2 3d 3
  15. Dampfdruck: 3,06 Pa bei 2175 K
  16. Verdampfungsenthalpie: 0,452 kJ/mol
  17. Elektrische Leitfähigkeit: 4,89 10 6

Herkunft von Vanadium

Der Naturforscher und Wissenschaftler Andrés Manuel del Río entdeckte es 1801 bei der Analyse von Vanadinit-Mineralien und erkannte, dass er ein weiteres metallisches Element gefunden hatte, das er Erythronium nannte. Einige französische Wissenschaftler wiesen jedoch 1805 darauf hin, dass es sich stattdessen um eine unreine Form von Chrom handele. Dann, im Jahr 1830, nannte es der schwedische Chemiker Nils Gabriel Sefström Vanadium, unter anderem wegen der Vielfalt seiner Farben.

Wofür wird Vanadium verwendet?

Es wird in Batterien verwendet, die eine große Energiemenge unbegrenzt speichern können. Darüber hinaus ist es möglich, daraus in kleinen Mengen Stahllegierungen herzustellen. Weitere häufige Verwendungszwecke finden sich in den folgenden Bereichen:

Luft- und Raumfahrtindustrie

Die Metalllegierung wird zur Herstellung von Kernreaktorkomponenten, Rümpfen von Weltraumraketen und Gehäusen von Strahltriebwerken verwendet.

Medizin

Natriummetavanadat und Vanadiumsulfat werden in Nahrungsergänzungsmitteln verwendet. Darüber hinaus kann es bei der Behandlung von Typ-2-Diabetes, Herzerkrankungen, hohem Cholesterinspiegel und der Vorbeugung der Entstehung von Darmkrebs hilfreich sein. In Kombination mit Titan und Aluminium entsteht eine starke Legierung, die sich sehr gut für Zahnimplantate eignet.

Chemieindustrie

Es wird als Beschichtung verwendet und verleiht mechanischen Teilen, die dem Meer und schlechtem Wetter ausgesetzt sind, Korrosionsschutzeigenschaften. Darüber hinaus wird es zur Herstellung supraleitender Magnete und in Form von Vanadiumdioxid für Gläser und Kristalle verwendet, um den Eintritt von Infrarotstrahlung durch das Material zu verringern.

Andererseits eignen sich Stahl- und Vanadiumlegierungen für Werkzeuge wie Panzerplatten, Kurbelwellen, Achsen und Fahrzeuggetriebe. Darüber hinaus ist Vanadiumpentoxid in Redox-Flow-Batterien zur Speicherung von Sonnen- und Windenergie zulässig.

In welchen Lebensmitteln ist Vanadium enthalten?

Zu den Lebensmitteln, die Vanadium enthalten, gehören Fisch und Schalentiere wie Krabben, Garnelen, Tintenfische und Austern. Es ist auch in Reis, Karotten, Oliven, Eiern, Sonnenblumenkernen, Dill, Petersilie und in Getränken wie Bier und Wein erhältlich.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Vanadium ein Übergangsmetall des Periodensystems ist, das in Gesteinen, der Erdkruste und in Erdölvorkommen vorkommt. Darüber hinaus werden seine Legierungen in der Chemie- und Luft- und Raumfahrtindustrie sowie zur Behandlung bestimmter Krankheiten eingesetzt.