Wanad

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Wanad
tytan ← wanad → chrom
Wygląd
stalowoszary
Wanad
Widmo emisyjne wanadu
Widmo emisyjne wanadu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a. wanad, V, 23
(łac. vanadium)
Grupa, okres, blok 5, 4, d
Stopień utlenienia V, III
Właściwości metaliczne metal przejściowy
Właściwości tlenków amfoteryczne
Masa atomowa 50,9415(1)[a][2] u
Stan skupienia stały
Gęstość 6110 kg/m³
Temperatura topnienia 1902 °C
Temperatura wrzenia 3409 °C
Numer CAS 7440-62-2
PubChem 23990[3]
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
Commons Multimedia w Wikimedia Commons
Wikisłownik Hasło wanad w Wikisłowniku

Wanad (V, łac. vanadium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym.

Posiada 11 izotopów z przedziału mas 44–55 oraz izomery jądrowe 50m i 52m. Trwały jest tylko izotop 51.

W skorupie ziemskiej jest go 160 ppm, w formie minerałów: patronit i wanadynit.

Pierwiastek ten został odkryty po raz pierwszy w 1801 r. przez Andresa Manuela del Rio i później w 1831 przez Nilsa Gabriela Sefströma, który nadał mu obecną nazwę na cześć skandynawskiej bogini Vanadis.

Wanad tworzy kilkaset różnych tlenków od stopnia utlenienia 1 do 5 o różnej strukturze krystalicznej przy tym samym składzie pierwiastkowym.

Pierwiastek ten jest odporny na działanie wody, zasad, rozcieńczonych roztworów kwasów azotowego i siarkowego. Roztwarza się w wodzie królewskiej, kwasie fluorowodorowym i stężonym siarkowym.

Wanad wykazuje nadprzewodnictwo niskotemperaturowe oraz właściwości paramagnetyczne.

Pierwiastek ten jest lśniącym, srebrzystym metalem o słabych własnościach mechanicznych. W stanie czystym jest kowalny i ciągliwy. Staje się kruchy w temp. powyżej 300 °C. Jest on dodawany do stali jako dodatek poprawiający odporność na ścieranie i pękanie (np. silniki spalinowe, stal narzędziowa). Ze względu na bardzo małe zasoby rud tego metalu i jego użyteczność wojskową stanowi on jeden z materiałów strategicznych.

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

  • katalizatory (przede wszystkim V2O5 na nośnikach) reakcji utleniania w przemysłowej chemii organicznej, np. utlenianie etylenu do etanolu, oraz w technologii nieorganicznej, np. utlenianie SO2 do SO3.
  • domieszki do stali
  • produkcja cermetali
  • materiał konstrukcyjny reaktorów jądrowych
  • znacznik promieniotwórczy – sztuczny izotop 48V otrzymywany w reakcjach {}^{50}Cr(d,\alpha){}^{48}V i {}^{47}Ti(d,n){}^{48}V

Otrzymywanie[edytuj | edytuj kod]

Sztabki wanadu o czystości 99,95% przetopione strumieniem elektronów i wytrawione powierzchniowo dla uwidocznienia struktury

Metody otrzymywania wanadu metalicznego:

  • redukcja tlenku V2O5 wapniem
  • redukcja chlorku VCl3 magnezem
  • redukcja tlenku V2O3 węglem
  • cieplna dysocjacja jodku VI3 (najczystszy)

Znaczenie biologiczne[edytuj | edytuj kod]

Wanad znajduje się w otoczeniu i pożywieniu człowieka. Przypuszczalnie jest on niezbędnym mikroelementem. Ocenia się, że dobowe spożycie wanadu wynosi 10-60 mikrogramów, a zalecane dzienne spożycie 10 mikrogramów. Nie stwierdza się niedoborów wanadu u prawidłowo odżywiających się osób. Zdarzają się przemysłowe i środowiskowe zatrucia wanadem, najważniejszy efekt to uszkodzenie nerek, podrażnienie błon śluzowych układu oddechowego i pokarmowego.

Suplementacja stosowana przez kulturystów (do 60 miligramów wanadu) nie ma uzasadnienia i może być szkodliwa. Wanad jest pierwiastkiem znajdującym się w centrach aktywnych enzymów przemiany glukozy i innych węglowodanów.

Uwagi

  1. Liczba w nawiasie oznacza niepewność ostatniego podanego miejsca po przecinku.

Przypisy

  1. Wanad (ang.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-05].
  2. Current Table of Standard Atomic Weights in Order of Atomic Number (ang.). Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights, IUPAC, 2013-09-24. [dostęp 2013-12-02].
  3. Wanad – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.