Vanadium

Vanadium
	Basisdata
Navn	Vanadium
Symbol	V
Atomnummer	23
Utseende	sølvgrå metallisk
	Plass i periodesystemet
Gruppe	5
Periode	4
Blokk	d
Kjemisk serie	transisjonsmetall
	Atomegenskaper
Atomvekt	50,9415 u
Empirisk atomradius	135 pm
Kalkulert atomradius	171 pm
Kovalent atomradius	125 pm
Elektronkonfigurasjon	[Ar] 3d3 4s2
Elektroner per energinivå	2, 8, 11, 2
Oksidasjonstilstander	2, 3, 4, 5
Krystallstruktur	kubisk romsentrert
	Fysiske egenskaper
Stofftilstand	fast stoff
Smeltepunkt	1 902 °C
Kokepunkt	3 409 °C
Molart volum	8,32 · 10-6 m³/mol
Tetthet	6 110 kg/m³
Hardhet	6,7 (Mohs skala)
Fordampningsvarme	452 kJ/mol
Smeltevarme	23,0 kJ/mol
Damptrykk	3,06 Pa ved 2 175 K
Lydfart	4 560 m/s
	Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen	1,63
Spesifikk varmekapasitet	490 J/(kg · K)
Elektrisk ledningsevne	4,89 · 106 S/m
Termisk konduktivitet	30,7 W/(m · K)
	SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi.

Vanadium er et grunnstoff med kjemisk symbol V og atomnummer 23. Atommassen (u) er 50,9.

Historie

Vanadium ble opprinnelig oppdaget i 1801 i Mexico by av den spanskfødte mineralogen Andrés Manuel del Río. Han undersøkte «brunt bly» (nå kjent som vanadinitt), et mineral som var funnet ved gruvebyen Zimapán i Mexico. Under eksperimentene minnet fargene ham om krom, og han ga det derfor navnet panchromium, men endret det senere til erythronium (av gresk for rød), siden de fleste saltene ble rødfarget under oppvarming. Den franske kjemikeren Hippolyte Victor Collet-Descotils erklærte feilaktig at del Rios nye grunnstoff i virkeligheten var urent krom. Disse påstandene ble støttet av del Rios venn Baron Alexander von Humboldt, og del Rio aksepterte at han måtte ha tatt feil.

I 1831 ble vanadium gjenoppdaget av den svenske kjemikeren Nils Gabriel Sefström. Han fant stoffet i et nytt oksid mens han arbeidet med jernmalm fra Taberg i Småland, og døpte det nye grunnstoffet vanadin etter skjønnhetsgudinnen i norrøn mytologi – Vanadis – som er et av navnene på Frøya. (I den engelskspråklige delen av verden ble endelsen -ium tilføyd, men stoffet heter fortsatt vanadin i Sverige og på Island.) Senere samme år ble del Rios oppdagelse i 1801 bekreftet av Friedrich Wöhler.

Rent metallisk vanadium ble isolert av Henry Enfield Roscoe i 1867 ved kjemisk reduksjon av vanadiumtetraklorid VCl₃ med hydrogen.

Vanadiumatomets elektronskall

Egenskaper

Vanadium er et ikke-magnetisk transisjonsmetall som i ren form er sølvgrått metallisk av utseende. Det er mykt og formbart og har god korrosjonsbestandighet mot lut, svovelsyre og saltsyre. Ved temperaurer over 660 °C oksiderer det lett til vanadiumpentoksid (V₂O₅). Flere av vanadiumforbindelsene er giftige. Vanadiumstøv er brennbart, og kan medføre lungeskade ved innånding. Vanadium finnes i de fleste levende organismer.

Isotoper

Naturlig forekommende vanadium består av to isotoper, én stabil: ⁵¹V (99,75 %), og én ustabil (og dermed radioaktiv): ⁵⁰V (0,25 %) med halveringstid 1,5 × 10¹⁷ år. I tillegg finnes 24 kunstig fremstilte isotoper, hvorav de mest stabile er ⁴⁹V med halveringstid 330 døgn og ⁴⁸V med halveringstid 15,9735 døgn. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 1 time, og de fleste kortere enn 1 sekund.^[1]

CAS-nummer: 7440-62-2

Forekomst

99,95% rent vanadium

Vanadium forekommer ikke naturlig i ren form, men er bestanddel i over 60 forskjellige mineraler som vanadinitt Pb₅(VO₄)₃Cl og patronitt (VS₄). Vanadium er litt vanligere enn nikkel og finnes i jordskorpen i ca. 170 ppm. Konsentrasjonen av stoffet er imidlertid vanligvis lav. Vanadium finnes også i råolje.

I 2007 ble det fremstilt 58 000 tonn vanadium på verdensbasis. De største produsentlandene var Sør-Afrika (23 000 tonn), Kina (18 500 tonn) og Russland (16 000 tonn). Verdens utvinnbare vanadiumreserver anslås til 13 millioner tonn. Kun små mengder vanadium blir gjenvunnet.^[2]

Anvendelse

Vanadium er hovedsakelig brukt i legeringer. Den mest vanlige legeringen er ferrovanadium (FeV) som er sammensatt av 50 % vanadium og 50 % jern. Det brukes også i stållegeringer til verktøy og kirurgiske instrumenter. I legering med aluminium og titan brukes det i jetmotorer og høy-ytelsesfly.

Vanadiumpentoksid brukes i keramisk industri og som katalysator ved fremstilling av svovelsyre.

Referanser

Eksterne lenker

«Vanadium: The metal that may soon be powering your neighbourhood», fra BBC nettsider, 13. juni 2014

[1] Lawrence Berkeley National Laboratory – Isotoptabell for vanadium Arkivert 18. mai 2008 hos Wayback Machine.

[2] US Geological Survey – Mineral Commodity Summary 2008 (pdf)

[1]

[2]