Βανάδιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Βανάδιο

Γενικά
Όνομα	Βανάδιο
Σύμβολο	V
Ατομικός αριθμός	23
Χημικός ομάδα	Μέταλλα
Ομάδα Περίοδος	5 4
Ατομικό βάρος	50,9414 g/mol
Εμφάνιση	Αργυρόλευκο στερεό
Ηλεκτρονική διαμόρφωση	[Ar]4s²3d³
Ατομική ακτίνα	132,1 pm
Ιδιότητες
Σημείο τήξης	1910°C
Σημείο βρασμού	3407°C
Πυκνότητα	6 gr/cm³

Το χημικό στοιχείο Βανάδιο είναι μέταλλο με ατομικό αριθμό 23 και ατομικό βάρος 50,9414.

[Επεξεργασία] Ιστορικά στοιχεία

Το βανάδιο παρασκευάστηκε το 1801 από τον ισπανό χημικό Αντρές ντελ Ρίο (Andrés Manuel del Río), ο οποίος μελετούσε δείγμα που του είχε σταλεί από το Μεξικό. Κάνοντας αρκετά πειράματα, πείστηκε ότι είχε ανακαλύψει ένα νέο στοιχείο, του οποίου οι ενώσεις είχαν πολλά και ποικίλα χρώματα, γι' αυτό και το ονόμασε "παγχρώμιο". Αργότερα, διαπίστωσε ότι οι περισσότερες ενώσεις του, όταν θερμαίνονταν, αποκτούσαν ερυθρό χρώμα, και του απέδωσε το όνομα "ερυθρόνιο" (από το ελληνικό "ερυθρός".). Για να βεβαιωθεί για την ανακάλυψή του, έστειλε δείγμαta στο διάσημο χημικό της εποχής Χούμπολντ (Humboldt), o οποίος τα απέστειλε στο γάλλο χημικό Κολέ-Ντεκοτίλ (Collet-Descotils), ο οποίος, όμως, εντοπίζοντας και ενώσεις του χρωμίου στα δείγματα, συνεπέρανε εσφαλμένα ότι επρόκειτο απλά για χρώμιο μη επαρκώς καθαρό. Ο ντελ Ρίο κατέληξε και αυτός στο συμπέρασμα ότι πράγματι είχε κάνει λάθος και σταμάτησε τις έρευνές του. Χρειάστηκε να περάσουν περίπου τριάντα χρόνια για να ανακαλυφθεί ξανά από το Σουηδό χημικό Νιλς Σέφστρεμ (Nils Gabriel Sefström). Αυτός διαπίστωσε την πολυχρωμία των ενώσεων του νέου στοιχείου και του απέδωσε το όνομα "Βανάδιο", από τη θεά της Σκανδιναβικής Μυθολογίας Βανάντις (Vanadis). Σε σχεδόν τελείως καθαρή μορφή παρασκευάστηκε το 1867 από τον Βρετανό Χένρι Ρόσκο (Henry Enfield Roscoe)^[1].

[Επεξεργασία] Προέλευση

Το βανάδιο απαντάται σε περίπου 65 διαφορετικά ορυκτά. Τα σημαντικότερα από αυτά είναι ο καρνοτίτης (K₂(UO₂)₂(VO₄)₂ . 1-3H₂O), ο βαναδινίτης (Pb₅(VO₄)₃Cl), o ροσκονίτης (K(V,Al,Mg)₂AlSi₃O₁₀(OH)₂ και o παντρονίτης (VS₄)^[2]. Απαντάται, επίσης, σε ορισμένα κοιτάσματα αργού πετρελαίου, ορυκτών ανθράκων και βιτουμενίτες. Η εμφάνισή του εκεί πρέπει να συνδέεται με την ανεύρεσή του στο κυκλοφορικό σύστημα ορισμένων σύγχρονων κατώτερων οργανισμών (εχινοδέρμων), όπου υποκαθιστά εν μέρει το σίδηρο στην αιμοσφαιρίνη. Φασματοσκοπικά έχει εντοπιστεί η ύπαρξή του σε αρκετά άστρα.

[Επεξεργασία] Παρασκευές

Στις περισσότερες περιπτώσεις το βανάδιο αποτελεί παραπροϊόν παρασκευής άλλων μετάλλων: τα βαναδιούχα υπολείμματα συνθερμαίνονται με χλωριούχο νάτριο ή ανθρακικό νάτριο στους 900^ο C, οπότε προκύπτει βαναδικό νάτριο (NaVO₃). Αυτό εκπλύνεται με νερό και ύστερα τήκεται, δίνοντας πεντοξείδιο του βαναδίου (V₂O₅). Στη συνέχεια γίνεται αναγωγή του οξειδίου με ασβέστιο (μέθοδος McKechnie - Seybair):

V₂O₅ + 5Ca → 5CaO + 2V

[Επεξεργασία] Ιδιότητες

Το βανάδιο είναι αργυρόλευκο μέταλλο, με ισχυρή λάμψη σε πρόσφατες τομές του, μαλακό και εύθρυπτο. Παρουσιάζει μεγάλη ανθεκτικότητα στη διάβρωση, καθώς δεν προσβάλλεται από καυστικά αλκάλια, υδροχλωρικό οξύ και θειικό οξύ, δεν αντιδρά με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας ούτε προσβάλλεται από το θαλάσσιο νερό. Ωστόσο, σε σχετικά μέσες θερμοκρασίες (660^ο C) αντιδρά άμεσα με το ατμοσφαιρικό οξυγόνο^[3]. Γι' αυτό το λόγο δε χρησιμοποιείται αυτούσιο, αλλά υπό μορφή κραμάτων, ιδιαίτερα με σίδηρο δίνοντας βαναδιούχους χάλυβες, οι οποίοι παρασκευάζονται όχι από καθαρό μέταλλο αλλά με ανάμιξη πεντοξειδίου του βαναδίου με χάλυβα.

[Επεξεργασία] Χρήσεις

Το βανάδιο χρησιμοποιείται στην κατασκευή ειδικών κραμάτων, ιδιαίτερα χαλύβων, καθώς αποτελεί σημαντικό παράγοντα σταθεροποίησης των σιδηροκαρβιδίων.

Οι ενώσεις του έχουν ποικίλες χρήσεις: Το πεντοξείδιό του χρησιμοποιείται στην κεραμεική και είναι από τους σημαντικότερους καταλύτες της πετροχημικής βιομηχανίας και στην παρασκευή θειικού οξέος. Ορισμένες ενώσεις του χρησιμοποιούνται ως συμπληρώματα διατροφής για το "body building" και επειδή αυξάνουν την παραγωγή ινσουλίνης.