Vanadium C’est un métal dur semblable à l’acier, disponible dans la croûte terrestre et dans divers aliments. On le trouve également dans les roches phosphatées et certains pétroles bruts sous forme de complexes organiques. En quantité modérée, il est essentiel que les os du corps humain se développent normalement. Découvrez comment il est utilisé dans l’industrie chimique, grâce à ses propriétés malléables et sa représentation dans le tableau périodique.
Qu’est-ce que le Vanadium ?
C’est un élément chimique du tableau périodique d’origine métallique, de couleur gris argenté et de caractère ductile doux. Cependant, grâce à l’ajout d’autres éléments tels que l’azote, l’oxygène et l’hydrogène, il devient dur, mais cassant. De plus, au contact de l’air, il ne rouille pas et peut résister à la corrosion.
Il a également des points de fusion et d’ébullition élevés et est un bon conducteur de chaleur et d’électricité. Il est composé de 2 isotopes, 9 autres sont connus et il est considéré comme toxique, il faut donc être prudent lors de son utilisation.
Symbole du vanadium
V On pense que le nom viendrait de la mythologie des pays scandinaves et ferait référence à la déesse Vanadis. En tant que métal de transition, il se situe dans le groupe 5 du tableau périodique, parmi lequel se trouvent le chrome et le titane. Le numéro atomique du vanadium est 23 et sa masse atomique atteint 50,94.
Caractéristiques du vanadium
Cet élément du tableau périodique est l’un des moins connus, mais il a quand même ses particularités. Par exemple, on estime qu’il s’agit d’un bon moyen de stockage d’énergie qui peut être utilisé dans des zones reculées comme Hawaï, où le coût de l’électricité est très élevé. Si nous parlons d’autres caractéristiques, nous devons :
- Réactivité chimique : Elle est plus importante au contact de l’acide nitrique ou sulfurique à haute température.
- Solubilité : Il est soluble avec les acides sulfurique et nitrique, mais dans l’hydroxyde de sodium, l’alcool ou le chlorhydrique, c’est un métal insoluble.
- État d’oxydation : Il a quatre états qui sont : +2, +3, +4, +5
- Résistance : Il résiste à l’acide chlorhydrique, à l’eau de mer, aux attaques alcalines et à l’acide sulfurique.
- Etat : Solide.
Propriétés chimiques et physiques du Vanadium
- Numéro atomique : 23
- Période : 4
- bloc : d
- Rayon covalent : 125
- Rayon moyen : 135
- Rayon atomique : 171
- Chaleur spécifique : 490 J
- Electronégativité : 1,63
- Densité : 6110
- Point de fusion : 2175K
- Point d’ébullition : 3682 K
- Enthalpie de fusion : 20,9 Kj/mol
- Vitesse du son : 4560 m/s à 293,15 K
- Configuration électronique : [Ar] 4s 2 3d 3
- Pression de vapeur : 3,06 Pa à 2175 K
- Enthalpie de vaporisation : 0,452 kJ/mol
- Conductivité électrique : 4,89 10 6
Origine du Vanadium
Découvert en 1801 par le naturaliste et scientifique Andrés Manuel del Río, alors qu’il analysait des minéraux de vanadinite, il réalisa qu’il avait trouvé un autre élément métallique, qu’il appela Erythronium. Cependant, en 1805, certains scientifiques français ont souligné qu’il s’agissait plutôt d’une forme impure de chrome. Puis, en 1830, le chimiste suédois Nils Gabriel Sefström le nomma Vanadium, en partie à cause de la diversité de ses couleurs.
A quoi sert le Vanadium ?
Il est utilisé dans les batteries qui ont la capacité de stocker indéfiniment une grande quantité d’énergie. De plus, il est possible de créer des alliages d’acier en l’utilisant en petites quantités. D’autres utilisations courantes se produisent dans les domaines suivants :
Industrie aérospatiale et aéronautique
L’alliage métallique est utilisé pour fabriquer des composants de réacteurs nucléaires, des coques de fusées spatiales et des carters de moteurs d’avions à réaction.
Médecine
Le métavanadate de sodium et le sulfate de vanadium sont utilisés dans les compléments alimentaires. En outre, il peut être utile pour traiter le diabète de type 2, les maladies cardiaques, l’hypercholestérolémie et prévenir la formation du cancer du côlon. Lorsqu’il est associé au titane et à l’aluminium, on obtient un alliage solide, très utile pour les implants dentaires.
Industrie chimique
Il est utilisé comme revêtement et confère des propriétés anticorrosion aux pièces mécaniques nécessitant une exposition à la mer et aux intempéries. En outre, il est utilisé pour fabriquer des aimants supraconducteurs et, sous forme de dioxyde de vanadium, pour les verres et les cristaux afin de réduire l’accès du rayonnement infrarouge à travers le matériau.
D’autre part, les alliages d’acier et de vanadium conviennent aux outils tels que les plaques de blindage, les vilebrequins, les essieux et les engrenages de véhicules. En outre, le pentoxyde de vanadium est autorisé dans les batteries à flux redox utilisées pour stocker l’énergie solaire et éolienne.
Dans quels aliments trouve-t-on le vanadium ?
Parmi les aliments qui contiennent du vanadium figurent les poissons et les crustacés comme les crabes, les crevettes, les poulpes et les huîtres. Il est également disponible dans le riz, les carottes, les olives, les œufs, les graines de tournesol, l’aneth, le persil et dans les boissons comme la bière et le vin.
En conclusion, le Vanadium est un métal de transition du tableau périodique que l’on retrouve dans les roches, la croûte terrestre et dans les gisements de pétrole brut. De plus, ses alliages sont utilisés dans les industries chimique et aérospatiale et servent à traiter certaines maladies.