Vanadium Het is een hard metaal, vergelijkbaar met staal, dat voorkomt in de aardkorst en in verschillende voedingsmiddelen. Het wordt ook aangetroffen in fosfaatgesteenten en bepaalde ruwe oliën in de vorm van organische complexen. In gematigde hoeveelheden is het essentieel dat de botten van het menselijk lichaam zich normaal ontwikkelen. Ontdek hoe het wordt gebruikt in de chemische industrie, dankzij zijn kneedbare eigenschappen en zijn vertegenwoordiging in het periodiek systeem.
Wat is vanadium?
Het is een chemisch element van het periodiek systeem van metaalachtige oorsprong, zilvergrijs van kleur en zacht taai van karakter. Door toevoeging van andere elementen zoals stikstof, zuurstof en waterstof wordt het echter hard, maar bros. Bovendien roest het bij contact met lucht niet en is het bestand tegen corrosie.
Het heeft ook hoge smelt- en kookpunten en is een goede geleider van warmte en elektriciteit. Het bestaat uit twee isotopen, er zijn er nog negen bekend en het wordt als giftig beschouwd, dus wees voorzichtig bij het gebruik ervan.
Vanadium-symbool
V Er wordt gedacht dat de naam afkomstig is uit de mythologie van Scandinavische landen en verwijst naar de godin Vanadis. Als overgangsmetaal bevindt het zich in groep 5 van het periodiek systeem, waaronder chroom en titanium. Het atoomnummer van vanadium is 23 en de atoommassa bereikt 50,94.
Kenmerken van vanadium
Dit element van het periodiek systeem is een van de minst bekende, maar heeft nog steeds zijn bijzonderheden. Er wordt bijvoorbeeld aangenomen dat het een goed middel voor energieopslag is dat kan worden gebruikt in afgelegen gebieden zoals Hawaï, waar de kosten van elektriciteit erg hoog zijn. Als we het over andere kenmerken hebben, moeten we:
- Chemische reactiviteit : Deze is groter bij contact met salpeter- of zwavelzuur bij hoge temperaturen.
- Oplosbaarheid : Het is oplosbaar met zwavelzuur en salpeterzuur, maar in natriumhydroxide, alcohol of zoutzuur is het een onoplosbaar metaal.
- Oxidatietoestand : Het heeft vier toestanden: +2, +3, +4, +5
- Weerstand: Het is bestand tegen zoutzuur, zeewater, alkalische aanvallen en zwavelzuur.
- Conditie : Stevig.
Chemische en fysische eigenschappen van vanadium
- Atoomnummer : 23
- Periode: 4
- blok: d
- Covalente straal: 125
- Gemiddelde straal: 135
- Atoomstraal: 171
- Soortelijke warmte: 490 J
- Elektronegativiteit: 1,63
- Dichtheid: 6110
- Smeltpunt: 2175K
- Kookpunt: 3682 K
- Smeltenthalpie: 20,9 Kj/mol
- Geluidssnelheid: 4560 m/s bij 293,15 K
- Elektronische configuratie: [Ar] 4s 2 3d 3
- Dampspanning: 3,06 Pa bij 2175 K
- Verdampingsenthalpie: 0,452 kJ/mol
- Elektrische geleidbaarheid: 4,89 10 6
Oorsprong van Vanadium
Ontdekt in 1801 door natuuronderzoeker en wetenschapper Andrés Manuel del Río, terwijl hij vanadinietmineralen analyseerde, realiseerde hij zich dat hij een ander metaalelement had gevonden, dat hij Erythronium noemde. In 1805 wezen enkele Franse wetenschappers er echter op dat het in plaats daarvan een onzuivere vorm van chroom was. Vervolgens noemde de Zweedse chemicus Nils Gabriel Sefström het in 1830 Vanadium, deels vanwege de diversiteit van de kleuren.
Waar wordt vanadium voor gebruikt?
Het wordt gebruikt in batterijen die de capaciteit hebben om een grote hoeveelheid energie voor onbepaalde tijd op te slaan. Bovendien is het mogelijk om er in kleine hoeveelheden staallegeringen van te maken. Andere veel voorkomende toepassingen komen voor in de volgende gebieden:
Lucht- en ruimtevaartindustrie
De metaallegering wordt gebruikt om onderdelen van kernreactoren, ruimteraketrompen en straalmotorbehuizingen te maken.
Geneesmiddel
Natriummetavanadaat en vanadiumsulfaat worden gebruikt in voedingssupplementen. Bovendien kan het nuttig zijn bij de behandeling van diabetes type 2, hartziekten, hoog cholesterol en het voorkomen van de vorming van darmkanker. In combinatie met titanium en aluminium wordt een sterke legering verkregen, zeer bruikbaar voor tandheelkundige implantaten.
Chemische industrie
Het wordt gebruikt als coating en biedt anticorrosie-eigenschappen aan mechanische onderdelen die blootstelling aan de zee en slecht weer vereisen. Bovendien wordt het gebruikt om supergeleidende magneten te maken en, in de vorm van vanadiumdioxide, voor glazen en kristallen om de toegang van infraroodstraling door het materiaal te verminderen.
Aan de andere kant zijn staal- en vanadiumlegeringen geschikt voor gereedschappen zoals pantserplaten, krukassen, assen en voertuigtandwielen. Bovendien is vanadiumpentoxide toegestaan in redoxstroombatterijen die worden gebruikt voor de opslag van zonne- en windenergie.
In welke voedingsmiddelen wordt vanadium aangetroffen?
Voedingsmiddelen die vanadium bevatten, zijn onder meer vis en schaaldieren zoals krabben, garnalen, octopus en oesters. Het is ook verkrijgbaar in rijst, wortelen, olijven, eieren, zonnebloempitten, dille, peterselie en in dranken zoals bier en wijn.
Concluderend is vanadium een overgangsmetaal van het periodiek systeem dat wordt aangetroffen in gesteenten, de aardkorst en in afzettingen van ruwe olie. Bovendien worden de legeringen ervan gebruikt in de chemische en ruimtevaartindustrie en worden ze gebruikt om bepaalde ziekten te behandelen.