A vanádium (vegyjel: V) a periódusos rendszer egyik kémiai eleme, amelyet elsőként 1801-ben fedezett fel Andrés Manuel del Río spanyol származású mexikói mineralógus. A vanádium nevét egy skandináv mitológiai istennő, Vanadis után kapta, ami tükrözi az elem színes vegyületeinek sokszínűségét.
A vanádium a földkéregben viszonylag ritka elem, koncentrációja körülbelül 0.019% m/m alapján az elemek közötti gyakoriság szerint a 22. helyen áll. Ez az elem többnyire más ásványokban található meg összetett formákban, és jellemzően gazdagabb forrásaihoz vezetnek, mint például bauxit, foszforit és különféle uránérc típusok. Ezek az ásványok gazdagítják a talajt és a tenger vizét is vanádiummal.
A vanádium legfontosabb ipari forrása a titanomagnetit érc, mely akár 2% vanádium-oxidot is tartalmazhat. További jelentős források közé tartozik a patronit (VS4), carnotit (K2(UO2)2(VO4)2·3H2O), és a roscoelit (mely zöld színű és tartalmaz kaliumot, alumíniumot, magnéziumot, vasat, hidroxidot és vanadiumot). Ezekből az ércekből nyerik ki a vanádiumot főként kémiai elvonás és hőkezelés segítségével.
Különösen fontos az olajiparban előforduló vanádium-szennyezés figyelembevétele is, mivel a nyersolajban lévő vanádium korróziót okozhat az olajfinomító berendezésekben. A finomított olajból származó hamuban megtalálható magas koncentrációjú vanádium-oxidok tovább hasznosíthatók például katalizátorként vagy pigmentek előállításakor.
A világ nagyobbik része a vanádiumot elsősorban acélgyártás céljából használja fel, amely javítja az acél minőségét és növeli annak ellenállóságát korrózióval szemben. Emellett lítium-vanadium akkumulátorként is alkalmazzák energiatárolásra modern technológiai alkalmazásokban.
Vanádium (V) tulajdonságai
A vanádium egy kémiai elem, amelynek vegyjele V, rendszáma 23. Ez az elem a periodikus rendszer V. csoportjába tartozik, és átmenetifémnek számít. A természetben leggyakrabban ötvözetek formájában fordul elő, és csak ritkán található meg tiszta állapotban.
A vanádium nevét Andrés Manuel del Río mexikói kémikus adta 1801-ben, aki eredetileg „erythronium” néven azonosította, mivel a vegyületek különböző színűek lehetnek oxidálódás során. Később azonban Nils Gabriel Sefström svéd kémikus 1830-ban újra felfedezte és nevezte el a skandináv mitológiai Vanadis istennőről.
Fizikai tulajdonságai között kiemelkedik, hogy ezüstszürke színű, kemény, de jól formálható fém. A vanádium olvadáspontja 1910 °C, forráspontja pedig körülbelül 3400 °C. Jól ellenáll a korróziónak és nem oxidálódik könnyen levegőn szobahőmérsékleten.
Kémiai tulajdonságait tekintve a vanádium öt különböző oxidációs állapotot képes felvenni, ami rendkívül változatos vegyületek létrehozását teszi lehetővé. A legstabilabb oxidációs állapota +5, de gyakori a +2, +3 és +4 állapot is. Ezek az oxidációs állapotok hozzájárulnak ahhoz, hogy a vanádiumot széles körben használják katalizátorként ipari folyamatokban.
A vanádium fontos szerepet játszik az acéliparban is, mivel hozzáadása jelentősen növeli az acélok szilárdságát és kopásállóságát. Továbbá használják még űrtechnológiában és kerámiaiparban is speciális ötvözetek és anyagok előállításának céljából.
Biológiai jelentősége is van; nyomelemként részt vesz az emberi szervezetben és bizonyos enzimek működését segíti elő. Bár nagyobb mennyiségben mérgező lehet, adekvát bevitel esetén elősegíti a sejtek normális működését és hozzájárul az egészség fenntartásához.
Összességében a vanádium egy sokoldalúan hasznosítható elem, amely kulcsfontosságú szerepet játszik mind az ipari alkalmazásokban, mind pedig biológiai folyamatokban.