Terug naar lijst van elementen
 |
Vanadium is een zilverkleurig metaal. Het wordt gebruikt als additief in staal om het te versterken en te beschermen tegen corrosie. |
Vanadium
| Atoomnummer: | 23 | Atomaire Straal: | 179 pm (Van der Waals) |
| Atoomsymbool: | V | Smeltpunt: | 1910 °C |
| Atoomgewicht: | 50.94 | kookpunt: | 3407 °C |
| elektronenconfiguratie: | 4s23d3 | Oxidatietoestanden: | 5, 4, 3, 2, 1, -1, -3 (een amfoteer oxide) |
Geschiedenis
Noemd naar Scandinavische godin, Vanadis. Vanadium werd voor het eerst ontdekt door del Rio in 1801. Helaas verklaarde een Franse scheikundige ten onrechte dat del Rio’s nieuwe element slechts onzuiver chroom was. Del Rio dacht dat hij zich vergiste en accepteerde de verklaring van de Franse scheikundige.
Het element werd in 1830 herontdekt door Sefstrom, die het element de naam gaf ter ere van de Scandinavische godin, Vanadis, vanwege de prachtige veelkleurige verbindingen. Het werd in bijna zuivere vorm geïsoleerd door Roscoe, die in 1867 het chloride met waterstof reduceerde.
Vanadium van 99,3 tot 99,8% zuiverheid werd pas in 1922 geproduceerd.
Bronnen
Vanadium wordt gevonden in ongeveer 65 verschillende mineralen waaronder carnotiet, roscoeliet, vanadiniet, en patroniet, belangrijke bronnen van het metaal. Vanadium wordt ook gevonden in fosfaatgesteente en bepaalde ijzerertsen, en is aanwezig in sommige ruwe oliën in de vorm van organische complexen. Het wordt ook in kleine percentages gevonden in meteorieten.
Commerciële productie uit petroleumas houdt belofte in als een belangrijke bron van het element. Hoogzuiver ductiel vanadium kan worden verkregen door reductie van vanadiumtrichloride met magnesium of met magnesium-natriummengsels.
Veel van het vanadiummetaal dat nu wordt geproduceerd, wordt gemaakt door calciumreductie van V2O5 in een drukvat, een aanpassing van een proces dat is ontwikkeld door McKechnie en Seybair.
Isotopen
Natuurlijk vanadium is een mengsel van twee isotopen, 50V (0,24%) en 51V (99,76%). 50V is licht radioactief, met een halveringstijd van > 3,9 x 1017 jaar. Negen andere instabiele isotopen worden herkend.
Eigenschappen
Puur vanadium is een helder wit metaal, en is zacht en buigzaam. Het heeft goede corrosieweerstand tegen alkaliën, zwavelzuur en zoutzuur, en zout water, maar het metaal oxideert gemakkelijk boven 660°C.
Het metaal heeft goede structurele sterkte en een lage splijtingsneutronendoorsnede, waardoor het nuttig is in nucleaire toepassingen.
Toepassingen
Vanadium wordt gebruikt in de productie van roestbestendig en hoge snelheidsgereedschapsstaal. Het is een belangrijke carbidestabilisator bij het maken van staal.
Bijna 80% van het nu geproduceerde vanadium wordt gebruikt als ferrovanadium of als staaladditief. Vanadiumfolie wordt gebruikt als bindmiddel bij het bekleden van titanium met staal. Vanadiumpentoxide wordt gebruikt in keramiek en als katalysator.
Het wordt ook gebruikt om een supergeleidende magneet te produceren met een veld van 175.000 gauss.
Hantering
Vanadium en zijn verbindingen zijn giftig en moeten met zorg worden gehanteerd. De maximaal toelaatbare concentratie van V2O5-stof in de lucht is ongeveer 0,05 (8-uur tijdgewogen gemiddelde – 40-urige werkweek).