Vanadium

1 skal 2
2 skal 8
3 skal 11
4 skal 2
5 skal  
6 skal  
7 skal  
Navn på Engelsk
Vanadium
Navn på Tysk
Vanadin
Navn på Fransk
Vanadium
Navn
Vanadium
Symbol
V
Atomnummer
23
Atommasse
50,94
Smeltepunkt
1902°C
Kogepunkt
3407°C
Massefylde
6,11 g/cm3
Elektronnegativitet
1,6
Oxidationstrin
+2, +3, +4, +5
Isotopmasseområde
42 - 64
Klassifikation
Metal
 

Opdagelse
I 1802 meddelte den spanske mineralog A. M. del Rio, at han i Cardonal-minen ved den mexikanske by Hidalgo del Parral året før havde fundet et nyt metal i et brunt blymineral. Ved undersøgelser af mineralet havde han bl.a. observeret, at kemiske forbindelser af metallet optrådte i mange forskellige farver, hvorfor han kaldte det nye grundstof for panchromium. På græsk er 'pan' = 'alle' og 'chroma' = 'farve'. Da han senere bemærkede, at nogle salte indeholdende metallet blev røde ved opvarmning, og når de behandledes med syrer, ændrede han navnet til erythronium, hvor 'erythros' er græsk og betyder 'rød'. I 1805 analyserede den franske kemiker H. V. Collet-Descotils en portion af omtalte blymineral, hvorefter han fejlagtigt konkluderede, at mineralet bl.a. indeholdt chrom, men ikke noget nyt metal (grundstof). Herover blev del Rio så skuffet, at han ikke længere troede på sin egen opdagelse. Imidlertid rapporterede den svenske kemiker N. G. Sefström i 1830, at han havde fundet et nyt metal i et mineral fra Småland, og det viste sig snart at være identisk med del Rios erythronium.

Navn
Sefström og den svenske kemiker J. J. Berzelius foreslog at kalde del Rios grundstof for vanadium. Dette navn er afledt af navnet på gudinden Vanadis, som i øvrigt er identisk med Freya. I den nordiske mytologi var Freya kærligheds- og frugtbarhedsgudinde.

Egenskaber
Vanadium er et sølvgråt, blødt metal, som både kan valses til plader og trækkes til tråd. Forureninger med nitrogen, oxygen, carbon og hydrogen gør imidlertid metallet hårdt og sprødt. I Det Periodiske System står vanadium i 5.undergruppe. Vanadium reagerer ved moderate temperaturer ikke med oxygen, og er i det hele taget ret korrosionsbestandigt både over for saltvand, syrer og alkalier. Salpetersyre og varm koncentreret svovlsyre opløser dog vanadium.

Forekomst
Vanadium forekommer hyppigere i lithosfæren end både zink, kobber og bly. Men selvom der er mange vanadiumforekomster, er det kun få, som har økonomisk betydning. Vanadiumholdig jernmalm findes både i Norge, Sverige og Finland. De vigtigste vanadiummineraler er patronit, VS4, vanadinit, Pb5(VO4)3Cl og carnotit, K2(UO2)2(VO4)2 • nH2O. I blodfarvestoffet hæmovanadin hos primitive havdyr er der fundet op til 18,5 % vanadium. Små mængder af vanadium findes i øvrigt i såvel saltvand som ferskvand. Titanmineraler indeholder ofte lidt vandium (0,1-0,3 % V2O5) . Endelig har man påvist vanadium i meteoritter.

Udvinding
Vanadiumholdig malm udludes med varm fortyndet svovlsyre, men på grund af vanskelighederne ved at fremstille rent vanadium, ender man ofte med den jernholdige legering ferrovanadium. Langt det meste vanadium anvendes i øvrigt som legeringskomponent i jern og stål. Det rene metal fremstilles ved reduktion af oxidet V2O5 eller oxidet V2O3 med calcium eller aluminium. I en anden metode reduceres vanadium(III)chlorid med magnesium, natrium eller hydrogen:

2VCl
3 + 3Mg —> 2V + 3MgCl2

Anvendelse
Vanadiums vigtigste anvendelse er som legeringskomponent i jern og stål, hvorved stålets hårdhed, sejhed og elasticitet øges betydeligt. Sådant stål anvendes f.eks. som konstruktionsstål i fremstillingen af biler og motorer. I krigsindustrien bruges undertiden vanadium i fremstillingen af panserplader og granathylstre, men da vanadium er et kostbart metal, anvendes normalt wolframlegeringer samt kobber og messing til disse formål. Oxidet V2O5 benyttes som katalysator i f.eks. fremstillingen af svovlsyre.

Miljø og Helse
For visse planter og lavere organismer er vanadium et vigtigt spormineral. Vanadiummangel hos sådanne planter fører til, at bladene visner. Det har vist sig, at vanadium også er livsvigtigt for pattedyr, men endnu kendes dets rolle i biologien ikke med sikkerhed. Som omtalt ovenfor indeholder visse havdyr en vanadiumholdig forbindelse i deres blod. Dets funktion er formentlig på linie med vort blods hæmoglobin. Hos mennesker kan der opstå vanadiumforgiftning ved indånding af vanadiumholdigt støv. Dette medfører blødninger i lungevævet og svækket hjertevirksomhed. I små mængder nedsætter vanadium cholesteroldannelsen i blodårerne.