Vanaadium (aatomnumber 23 sümboliga V) on üks siirdemetallidest. Tõenäoliselt pole te seda kunagi puhtal kujul kohanud, kuid seda leidub mõnda tüüpi terase puhul. Siin on olulised faktid vanaadiumi ja selle aatomiandmete kohta.
Kiired faktid: vanaadium
- Elemendi nimi: Vanaadium
- Elemendi sümbol: V
- Aatomnumber: 23
- Grupp: 5. rühm (siirdemetall)
- Periood: Periood 4
- Välimus: Sinihall metall
- Avastus: Andrés Manuel del Río (1801)
Vanaadiumi põhifaktid
Aatomnumber: 23
Sümbol: V
Aatommass: 50.9415
Avastus: Sõltuvalt sellest, keda te küsite: del Río 1801 või Nils Gabriel Sefstrom 1830 (Rootsi)
Elektroni konfiguratsioon: [Ar] 4 s2 3d3
Sõna päritolu:Vanadis, Skandinaavia jumalanna. Nimetati jumalanna järgi vanaadiumi ilusate mitmevärviliste ühendite tõttu.
Isotoobid: On teada 20 vanaadiumi isotoopi vahemikus V-23 kuni V-43. Vanaadiumil on ainult üks stabiilne isotoop: V-51. V-50 on peaaegu stabiilne, poolestusajaga 1,4 x 1017 aastatel. Looduslik vanaadium on enamasti segu kahest isotoobist, vanaadium-50 (0,24%) ja vanaadium-51 (99,76%).
Omadused: Vanaadiumil on a sulamispunkt temperatuuril 1890 +/- 10 ° C, keemispunkt 3380 ° C, tihedus 6,11 (18,7 ° C), valentsiga 2, 3, 4 või 5. Puhas vanaadium on pehme, kõrgtugev erkvalge metall. Vanaadiumil on hea korrosioonikindlus leeliste suhtes, väävelhape, vesinikkloriidhapeja soolane vesi, kuid see oksüdeerub kergesti temperatuuril üle 660 ° C. Metallil on hea konstruktsioonitugevus ja madal lõhustuv neutronide ristlõige. Vanaadium ja kõik selle ühendid on mürgised ja neid tuleb käsitseda ettevaatlikult.
Kasutusalad: Vanaadiumit kasutatakse tuumaenergiarakendustes roostekindlate vedru- ja kiirete tööriistateraste tootmiseks ning karbiidi stabilisaatorina teraste valmistamisel. Ligikaudu 80% toodetud vanaadiumist kasutatakse terase lisandina või ferrovanaadiumina. Titaaniga terase plakeerimiseks sideainena kasutatakse vanaadiumfooliumi. Vanaadiumpentoksiidi kasutatakse katalüsaatorina, peitsina kangaste värvimisel ja trükkimisel, aniliinmusta tootmisel ning keraamikatööstuses. Vanaadium-galliumlinti kasutatakse ülijuhtivate magnetide tootmiseks.
Allikad: Vanaadiumis leidub umbes 65 mineraali, sealhulgas vanadiniiti, karnotiiti, patroniti ja roskoeliiti. Seda leidub ka teatavates rauamaakides ja fosfaatkivimites ning mõnedes toorõlides orgaaniliste kompleksidena. Vanaadiumi leidub meteoriitides väikestes protsentides. Kõrget puhtust pakkuvat kõrgtugevat vanaadiumi võib saada vanaatriumtrikloriidi redutseerimisel magneesiumi või magneesiumi ja naatriumi seguga. Vanaadiummetalli võib saada ka V kaltsiumi redutseerimise teel2O5 surveanumas.
Vanaadiumi füüsikalised andmed
- Elementide klassifikatsioon:Siirdemetall
- Tihedus (g / cm3): 6.11
- Elektronegatiivsus: 1.63
- Elektronide afiinsus: 50,6 kJ / mol
- Sulamistemperatuur (K): 2160
- Keemispunkt (K): 3650
- Välimus: pehme, plastiline, hõbevalge metall
- Aatomraadius (pm): 134
- Aatomimaht (cc / mol): 8.35
- Kovalentne raadius (pm): 122
- Ioonraadius: 59 (+ 5e) 74 (+ 3e)
- Spetsiifiline kuumus (@ 20 ° C J / g mol): 0.485
- Termotuumasüntees (kJ / mol): 17.5
- Aurustumissoojus (kJ / mol): 460
- Debye temperatuur (K): 390.00
- Paulingu negatiivsuse arv: 1.63
- Esimene ioniseeriv energia (kJ / mol): 650.1
- Oksüdeerumisseisundid: 5, 4, 3, 2, 0
- Võre struktuur:Kehakeskne kuup
- Võre konstant (Å): 3.020
- CASi register: 7440-62-2
Vanaadiumi tühiasi
- Vanaadiumi avastas algselt 1801. aastal Hispaania-Mehhiko mineralogist Andres Manuel del Río. Ta kaevandas uue elemendi pliimaagist ja leidis, et soolad moodustasid hulgaliselt värve. Tema algne nimi sellele värvikale elemendile oli pankroom, mis tähendas kõiki värve.
- del Rio nimetas oma elemendi erütrooniumiks (kreeka keeles punaseks), kuna vanaadiumi kristallid muutuvad kuumutamisel punaseks.
- Prantsuse keemik Hippolyte Victor Collet-Descotils väitis, et del Río element oli tegelikult kroom. del Río võttis oma avastusnõude tagasi.
- Rootsi keemik Nils Sefström avastas elemendi uuesti 1831. aastal ja nimetas elemendi vanaadiumiks Skandinaavia iludusejumalanna Vanadise järgi.
- Kõik vanaadiumiühendid on mürgised. Toksilisus kipub suurenema oksüdatsiooni olekuga.
- Vanaadiumterase esimene kaubanduslik kasutusviis oli Ford Model T raami.
- Vanaadium on paramagnetiline.
- Vanakoori arvukus maakoores on 50 osa miljonis.
- Vanaadiumi arvukus merevees on 0,18 osa miljardis.
- Vanaadium (V) oksiid (V2O5) kasutatakse katalüsaatorina kontaktprotsessis väävelhappe valmistamiseks.
- Vanaadiini leidub valkudes, mida tuntakse vanabiinidena. Mõnel merekurkide ja merikotka mereliigil on vere vanabiinide tõttu kollane veri.
Allikad
- Featherstonhaugh, George William (1831). "Uus metall, ajutiselt nimega vanaadium". Kuu-ameerika ajakiri Geoloogia ja Loodusteadused: 69.
- Marden, J. W.; Rich, M N. (1927). "Vanaadium". Tööstuslik ja tehniline keemia. 19 (7): 786–788. doi:10.1021 / ie50211a012
- Sigel, Astrid; Sigel, Helmut, toim. (1995). Vanaadium ja selle roll elus. Metalliioonid bioloogilistes süsteemides. 31. CRC. ISBN 978-0-8247-9383-8.
- Weast, Robert (1984). CRC, keemia ja füüsika käsiraamat. Boca Raton, Florida: Keemilise Kummi Ettevõtte Kirjastus. lk. E110. ISBN 0-8493-0464-4.