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Il vanadio è un metallo color argento. È usato come additivo nell’acciaio per rinforzare e proteggere dalla corrosione. |
Vanadio
| Numero atomico: | 23 | Raggio atomico: | 179 pm (Van der Waals) |
| Simbolo atomico: | V | Punto di fusione: | 1910 °C |
| Peso atomico: | 50.94 | Punto di ebollizione: | 3407 °C |
| Configurazione elettronica: | 4s23d3 | Stati di ossidazione: | 5, 4, 3, 2, 1, -1, -3 (un ossido anfotero) |
Storia
Nominato dalla dea scandinava, Vanadis. Il vanadio fu scoperto per la prima volta da del Rio nel 1801. Sfortunatamente, un chimico francese dichiarò erroneamente che il nuovo elemento di del Rio era solo cromo impuro. Del Rio pensò di essersi sbagliato e accettò la dichiarazione dei chimici francesi.
L’elemento fu riscoperto nel 1830 da Sefstrom, che lo chiamò in onore della dea scandinava, Vanadis, a causa dei suoi bei composti multicolori. Fu isolato in forma quasi pura da Roscoe, che nel 1867 ridusse il cloruro con idrogeno.
Il vanadio di purezza dal 99,3 al 99,8% non fu prodotto fino al 1922.
Fonti
Il vanadio si trova in circa 65 minerali differenti tra cui carnotite, roscoelite, vanadinite e patronite, fonti importanti del metallo. Il vanadio si trova anche nella roccia fosfatica e in alcuni minerali di ferro, ed è presente in alcuni oli grezzi sotto forma di complessi organici. Si trova anche in piccole percentuali nelle meteoriti.
La produzione commerciale dalle ceneri del petrolio è promettente come fonte importante dell’elemento. Il vanadio duttile di alta purezza può essere ottenuto per riduzione del tricloruro di vanadio con magnesio o con miscele di magnesio e sodio.
Molto del metallo di vanadio prodotto è ora fatto tramite riduzione di calcio di V2O5 in un contenitore a pressione, un adattamento di un processo sviluppato da McKechnie e Seybair.
Isotopi
Il vanadio naturale è una miscela di due isotopi, 50V (0.24%) e 51V (99.76%). Il 50V è leggermente radioattivo, avendo un’emivita di > 3.9 x 1017 anni. Nove altri isotopi instabili sono riconosciuti.
Proprietà
Il vanadio puro è un metallo bianco brillante ed è morbido e duttile. Ha una buona resistenza alla corrosione agli alcali, all’acido solforico e cloridrico e all’acqua salata, ma il metallo si ossida prontamente sopra 660°C.
Il metallo ha una buona resistenza strutturale e una bassa sezione trasversale dei neutroni di fissione, rendendolo utile nelle applicazioni nucleari.
Usi
Il vanadio è usato nella produzione di acciai resistenti alla ruggine e ad alta velocità. È un importante stabilizzatore di carburo nella produzione di acciai.
Circa l’80% del vanadio ora prodotto è usato come ferrovanadio o come additivo dell’acciaio. La lamina di vanadio è usata come agente legante nel rivestimento del titanio sull’acciaio. Il pentossido di vanadio è usato in ceramica e come catalizzatore.
E’ anche usato per produrre un magnete superconduttivo con un campo di 175.000 gauss.
Manipolazione
Il vanadio ed i suoi composti sono tossici e dovrebbero essere maneggiati con cura. La concentrazione massima consentita di polvere di V2O5 nell’aria è circa 0,05 (media ponderata nel tempo di 8 ore – settimana di 40 ore).