Wanad

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
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) u[2][a]
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)

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

Ma 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 roku przez Nilsa Gabriela Sefströma, który nadał mu obecną nazwę na cześć skandynawskiej bogini Vanadis.

Wanad tworzy kilkaset różnych tlenków od stopnia utlenienia I do V 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)[4]. Ze względu na bardzo małe zasoby rud tego metalu i jego użyteczność wojskową stanowi on jeden z materiałów strategicznych.

Zastosowanie[edytuj]

  • 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 50Cr(d,α)48V i 47Ti(d,n)48V

Otrzymywanie[edytuj]

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

Metody otrzymywania wanadu metalicznego:

Znaczenie biologiczne[edytuj]

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. Wartość w nawiasie oznacza niepewność związaną z ostatnią cyfrą znaczącą.

Przypisy

  1. Wanad (nr 262935) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-05].
  2. publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać JurisJ. Meija JurisJ., Tyler B.T.B. Coplen Tyler B.T.B., MichaelM. Berglund MichaelM., Willi A.W.A. Brand Willi A.W.A., Paul DeP.D. Bièvre Paul DeP.D., ManfredM. Gröning ManfredM., Norman E.N.E. Holden Norman E.N.E., JohannaJ. Irrgeher JohannaJ., Robert D.R.D. Loss Robert D.R.D., ThomasT. Walczyk ThomasT., ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni, Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 88 (3), 2016, s. 265–291, DOI10.1515/pac-2015-0305.
  3. Wanad (CID: 23990) (ang.) w bazie PubChem, United States National Library of Medicine.
  4. V – Wanad (vanadium) dodatek stopowy, stal narzędziowa, stal szybkotnąca, stale gatunkowe -. www.alfa-tech.com.pl. [dostęp 2015-10-15].