Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


انتقل إلى المحتوى
ويكيبيديا
بحث

فاناديوم

هذه مقالةٌ جيّدةٌ، وتعد من أجود محتويات ويكيبيديا. انقر هنا للمزيد من المعلومات.
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
كرومفاناديومتيتانيوم
-

V

Nb
Element 1: هيدروجين (H), لا فلز
Element 2: هيليوم (He), غاز نبيل
Element 3: ليثيوم (Li), فلز قلوي
Element 4: بيريليوم (Be), فلز قلوي ترابي
Element 5: بورون (B), شبه فلز
Element 6: كربون (C), لا فلز
Element 7: نيتروجين (N), لا فلز
Element 8: أكسجين (O), لا فلز
Element 9: فلور (F), هالوجين
Element 10: نيون (Ne), غاز نبيل
Element 11: صوديوم (Na), فلز قلوي
Element 12: مغنيسيوم (Mg), فلز قلوي ترابي
Element 13: ألومنيوم (Al), فلز ضعيف
Element 14: سيليكون (Si), شبه فلز
Element 15: فسفور (P), لا فلز
Element 16: كبريت (S), لا فلز
Element 17: كلور (Cl), هالوجين
Element 18: آرغون (Ar), غاز نبيل
Element 19: بوتاسيوم (K), فلز قلوي
Element 20: كالسيوم (Ca), فلز قلوي ترابي
Element 21: سكانديوم (Sc), فلز انتقالي
Element 22: تيتانيوم (Ti), فلز انتقالي
Element 23: فاناديوم (V), فلز انتقالي
Element 24: كروم (Cr), فلز انتقالي
Element 25: منغنيز (Mn), فلز انتقالي
Element 26: حديد (Fe), فلز انتقالي
Element 27: كوبالت (Co), فلز انتقالي
Element 28: نيكل (Ni), فلز انتقالي
Element 29: نحاس (Cu), فلز انتقالي
Element 30: زنك (Zn), فلز انتقالي
Element 31: غاليوم (Ga), فلز ضعيف
Element 32: جرمانيوم (Ge), شبه فلز
Element 33: زرنيخ (As), شبه فلز
Element 34: سيلينيوم (Se), لا فلز
Element 35: بروم (Br), هالوجين
Element 36: كريبتون (Kr), غاز نبيل
Element 37: روبيديوم (Rb), فلز قلوي
Element 38: سترونتيوم (Sr), فلز قلوي ترابي
Element 39: إتريوم (Y), فلز انتقالي
Element 40: زركونيوم (Zr), فلز انتقالي
Element 41: نيوبيوم (Nb), فلز انتقالي
Element 42: موليبدنوم (Mo), فلز انتقالي
Element 43: تكنيشيوم (Tc), فلز انتقالي
Element 44: روثينيوم (Ru), فلز انتقالي
Element 45: روديوم (Rh), فلز انتقالي
Element 46: بلاديوم (Pd), فلز انتقالي
Element 47: فضة (Ag), فلز انتقالي
Element 48: كادميوم (Cd), فلز انتقالي
Element 49: إنديوم (In), فلز ضعيف
Element 50: قصدير (Sn), فلز ضعيف
Element 51: إثمد (Sb), شبه فلز
Element 52: تيلوريوم (Te), شبه فلز
Element 53: يود (I), هالوجين
Element 54: زينون (Xe), غاز نبيل
Element 55: سيزيوم (Cs), فلز قلوي
Element 56: باريوم (Ba), فلز قلوي ترابي
Element 57: لانثانوم (La), لانثانيدات
Element 58: سيريوم (Ce), لانثانيدات
Element 59: براسيوديميوم (Pr), لانثانيدات
Element 60: نيوديميوم (Nd), لانثانيدات
Element 61: بروميثيوم (Pm), لانثانيدات
Element 62: ساماريوم (Sm), لانثانيدات
Element 63: يوروبيوم (Eu), لانثانيدات
Element 64: غادولينيوم (Gd), لانثانيدات
Element 65: تربيوم (Tb), لانثانيدات
Element 66: ديسبروسيوم (Dy), لانثانيدات
Element 67: هولميوم (Ho), لانثانيدات
Element 68: إربيوم (Er), لانثانيدات
Element 69: ثوليوم (Tm), لانثانيدات
Element 70: إتيربيوم (Yb), لانثانيدات
Element 71: لوتيشيوم (Lu), لانثانيدات
Element 72: هافنيوم (Hf), فلز انتقالي
Element 73: تانتالوم (Ta), فلز انتقالي
Element 74: تنجستن (W), فلز انتقالي
Element 75: رينيوم (Re), فلز انتقالي
Element 76: أوزميوم (Os), فلز انتقالي
Element 77: إريديوم (Ir), فلز انتقالي
Element 78: بلاتين (Pt), فلز انتقالي
Element 79: ذهب (Au), فلز انتقالي
Element 80: زئبق (Hg), فلز انتقالي
Element 81: ثاليوم (Tl), فلز ضعيف
Element 82: رصاص (Pb), فلز ضعيف
Element 83: بزموت (Bi), فلز ضعيف
Element 84: بولونيوم (Po), شبه فلز
Element 85: أستاتين (At), هالوجين
Element 86: رادون (Rn), غاز نبيل
Element 87: فرانسيوم (Fr), فلز قلوي
Element 88: راديوم (Ra), فلز قلوي ترابي
Element 89: أكتينيوم (Ac), أكتينيدات
Element 90: ثوريوم (Th), أكتينيدات
Element 91: بروتكتينيوم (Pa), أكتينيدات
Element 92: يورانيوم (U), أكتينيدات
Element 93: نبتونيوم (Np), أكتينيدات
Element 94: بلوتونيوم (Pu), أكتينيدات
Element 95: أمريسيوم (Am), أكتينيدات
Element 96: كوريوم (Cm), أكتينيدات
Element 97: بركيليوم (Bk), أكتينيدات
Element 98: كاليفورنيوم (Cf), أكتينيدات
Element 99: أينشتاينيوم (Es), أكتينيدات
Element 100: فرميوم (Fm), أكتينيدات
Element 101: مندليفيوم (Md), أكتينيدات
Element 102: نوبليوم (No), أكتينيدات
Element 103: لورنسيوم (Lr), أكتينيدات
Element 104: رذرفورديوم (Rf), فلز انتقالي
Element 105: دوبنيوم (Db), فلز انتقالي
Element 106: سيبورغيوم (Sg), فلز انتقالي
Element 107: بوريوم (Bh), فلز انتقالي
Element 108: هاسيوم (Hs), فلز انتقالي
Element 109: مايتنريوم (Mt), فلز انتقالي
Element 110: دارمشتاتيوم (Ds), فلز انتقالي
Element 111: رونتجينيوم (Rg), فلز انتقالي
Element 112: كوبرنيسيوم (Cn), فلز انتقالي
Element 113: نيهونيوم (Nh)
Element 114: فليروفيوم (Uuq)
Element 115: موسكوفيوم (Mc)
Element 116: ليفرموريوم (Lv)
Element 117: تينيسين (Ts)
Element 118: أوغانيسون (Og)
23V
المظهر
رمادي فضي ذو بريق أزرق
الخواص العامة
الاسم،العدد،الرمزفاناديوم، 23، V
تصنيف العنصرفلز انتقالي
المجموعة،الدورة،المستوى الفرعي5، 4،d
الكتلة الذرية50.9415غ·مول−1
توزيع إلكترونيAr]؛ 3d3 4s2]
توزيعالإلكترونات لكلغلاف تكافؤ2, 8, 11, 2 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطورصلب
الكثافة (عنددرجة حرارة الغرفة)6.0غ·سم−3
كثافة السائل عندنقطة الانصهار5.5 غ·سم−3
نقطة الانصهار2183 ك، 1910 °س، 3470 °ف
نقطة الغليان3680 ك، 3407 °س، 6165 °ف
حرارة الانصهار21.5كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر459كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (عند 25 °س)24.89 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
ض (باسكال)1101001 كيلو10 كيلو100 كيلو
عند د.ح. (كلفن)210122892523281431873679
الخواص الذرية
أرقام الأكسدة5, 4, 3, 2, 1, -1
(أكاسيدهمذبذبة)
الكهرسلبية1.63 (مقياس باولنغ)
طاقات التأينالأول: 650.9كيلوجول·مول−1
الثاني: 1414 كيلوجول·مول−1
الثالث: 2830 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري134بيكومتر
نصف قطر تساهمي8±153 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلوريةمكعب مركزي الجسم
المغناطيسيةمغناطيسية مسايرة
مقاومة كهربائية197 نانوأوم·متر (20 °س)
الناقلية الحرارية30.7 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
التمدد الحراري8.4 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س)
سرعة الصوت (سلك رفيع)4560 متر/ثانية (20 °س)
معامل يونغ128 غيغاباسكال
معامل القص47 غيغاباسكال
معامل الحجم160 غيغاباسكال
نسبة بواسون0.37
صلادة موس6.7
رقم CAS7440-62-2
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية:نظائر الفاناديوم
النظائرالوفرة الطبيعيةعمر النصفنمط الاضمحلالطاقة الاضمحلالMeVناتج الاضمحلال
48Vمصطنع15.9735 يومε++β4.012348Ti
49Vمصطنع330 يومε0.601949Ti
50V0.25%2×1017سنةε2.208350Ti
β1.036950Cr
51V99.75%51V هونظير مستقر وله 28نيوترون

الفاناديومعنصرٌ كيميائيرمزهVوعدده الذرّي 23، وهو ينتمي إلىعناصر المستوى الفرعي d ويقع على رأسعناصر المجموعة الخامسة فيالجدول الدوري؛ ويُصنَّف كيميائياً ضمنالفلزّات الانتقالية. الفاناديومفلزٌّ ذو لون رماديفضّي، وهوقابل للسحب وللطرق. من النادر العثور على هذا الفلزّ على هيئة عنصرٍ حرٍّ في الطبيعة، ولكن عند عزله صناعياً تتشكّل طبقةمُخَمّلة من الأكسيد على سطحه، والتي تقيه منالأكسدة اللاحقة.

ظنّأندريس مانويل ديل ريو أثناءَ تنقيبه عن معادنالرصاص في المكسيك سنة 1801 أنه اكتشف فلزّاً جديداً في عيّنةٍ لمعدنٍ جديدٍ؛ ودعمت التحاليل الأولية ذلك الاعتقاد، إلّا أنّه جرى إقناعه من بعض زملائه الكيميائيّين -خطأً- أنّ العيّنة تابعةٌ لعنصرالكروم. تمكّننيلز غابرييل سيفستروم لاحقاً من تأكيد اكتشاف العنصر الجديد، وأطلق عليه اسم «فاناديوم» المشتقّ من «فاناديس»، وهو اسم من أسماء «فريا» آلهة الجمال والخصوبة فيالأساطير الإسكندنافية.

يوجد الفاناديوم طبيعيّاً في قرابة 65معدناً، وأغلب استخراجه فيالصينوروسيا منالخبث الناتج أثناء عمليّاتصهر الفولاذ؛ أو ناتجاً ثانوياً أثناء عمليّاتتعدين اليورانيوم. يُستخدَم الفاناديوم استخدامًا رئيسًا لإنتاجالسبائك، وخاصّةً سبائكالفولاذ، مثلفولاذ القطع السريع؛ كما يُستخدَم أيضاً في إنتاج بعضسبائك الألومنيوموالتيتانيوم. أشهر مركّبات الفاناديوم الكيميائية هوأكسيد الفاناديوم الخماسي (خماسي أكسيد الفاناديوم)، والذي يُستخدَمحفّازاً في إنتاجحمض الكبريتيك. من جهةٍ أخرى يمكن أن تُستعمَلبطّاريات الفاناديوم من أجلتخزين الطاقة.

توجد كمّيّات معتبرة نسبياً منأيونات (شوارد) الفاناديوم في بعض الكائنات الحيّة؛ كما يدخل في تركيبالمواقع النشطة في مركزإنزيمبروموبيروكسيداز، الموجود في بعضٍ من أشكال الحياة البحرية مثلالطحالب. من جهةٍ أخرى للفاناديوم وبعض مركباته سمّيّة متوسّطة.

التاريخ

[عدل]
أندريس مانويل ديل ريو

يعود اكتشاف عنصر الفاناديوم إلىعالم المعادنأندريس مانويل ديل ريو[ملاحظة 1]، والذي اكتشفه عندما كان ينقّب عن خامات معادنالرصاص فيالمكسيك سنة 1801. استخرج ديل ريو هذا الفلز من خامةٍ أطلق عليها حينها اسم «الرصاص البنّي»[ملاحظة 2]، والتي أطلق عليها لاحقاً بعد سنوات اسمفانادينيت. وَجَد ديل ريو أن لأملاح هذا المعدن طيفٌ واسعٌ من الألوان، ونتيجةً لذلك اقترح أوّلاً تسمية هذا العنصر: «بانركوميوم»[ملاحظة 3] (منالكلمة الإغريقيةπαγχρώμιο (بانكروميو) بمعنى «كل الألوان»)؛ ثم غيّر لاحقاً اقتراح التسمية ليصبح على الشاكلة «إريثرونيوم»[ملاحظة 4]، وذلك من الكلمة الإغريقيةερυθρός (إريثروس) بمعنى «أحمر»، لأنّ أغلب أملاحه ينقلب لونها إلى الأحمر إبّان التسخين أو من المعالجة مع الأحماض. ولكن في سنة 1805 شكّكَ الكيميائيهيبوليت-فكتور كوليه-ديكوتيل[ملاحظة 5]، مدعوماً برأي البارونألكسندر فون هومبولت[ملاحظة 6]، صديق ديل ريو، بأنّ العنصر الجديد المكتَشف ما هو إلا عيّنة غير نقيّة من عنصرالكروم.[1] فما كان من ديل ريو إلّا أن تراجع عن رأيه، واستجاب لوجهة نظر كوليه-ديكوتيل وسحب ادّعائه باكتشاف عنصرٍ جديدٍ.[2] إلّا أنّه في وقتٍ لاحقٍ في سنة 1831 استطاع الكيميائي السويدينيلز غابرييل سيفستروم[ملاحظة 7] إعادة اكتشاف هذا العنصر على هيئة أكسيدٍ جديدٍ عثر عليه أثناء عمله علىخام الحديد.[3] ثمّ تمكّنفريدرش فولر[ملاحظة 8] من تأكيد أنّ العنصر الذي أعلن عنه سيفستروم هو بالفعل عائدٌ إلى عنصرٍ جديد، ولكنّه العنصرَ ذاتَه الذي أعلن ديل ريو عن اكتشافه سابقاً. أطلق سيفستروم على العنصر الجديد اسم «فاناديوم»، وذلك اشتقاقاً من الاسمالنوردي القديم «فاناديس»[ملاحظة 9]، وهو من أسماء «فريا»[ملاحظة 10]، وهي آلهة الجمال والخصوبة فيالأساطير الإسكندنافية؛ وذلك لأنّ المركّبات الكيميائية لهذا العنصر ذات ألوانٍ باهيةٍ زاهيةٍ جميلة.[3] اقترح الجيولوجيجورج وليام فانشو[ملاحظة 11] سنة 1831 أن تعاد تسمية هذا العنصر لتصبح على الهيئة «ريونيوم»[ملاحظة 12] تكريماً لذكرى ديل ريو، إلّا أنّ هذا الاقتراح لم يدخل حيّز التنفيذ.[4]

نشربيرسيليوس[ملاحظة 13] تقريراً عن تمكّنه من عزل الفلزّ الجديد؛ إلّا أنّهنري روسكو[ملاحظة 14] بيّن أن الناتج عائدٌ إلىالنتريد، وليس الفلزّ النقي؛ والذي تمكّن روسكو لاحقاً من إنتاجه في سنة 1867 من عمليةاختزال لمركّبكلوريد الفاناديوم الثنائي VCl2 بواسطة غازالهيدروجين.[5] في سنة 1927 طُوّرت وسيلة أسهل للحصول على فلزّ الفاناديوم النقي، وذلك من اختزالأكسيد الفاناديوم الخماسي (خماسي أكسيد الفاناديوم) باستخدامالكالسيوم.[6][7]

كان أوّل استخدامٍ صناعيٍّ واسع النطاق من الفاناديوم في مجال صناعة سبائك الفولاذ المستخدَمة في تركيبهياكل النماذج الأولى من سيّارةفورد موديل تي[ملاحظة 15]؛[8] إذ كان فولاذ الفاناديوم يتمتّع بخواصٍ هندسيّةٍ مميّزة.[9] كانت المناجم التي يُستخرَج منها الفاناديوم في البداية قليلة، ولكن نظراً لمرافقة الفاناديوملليورانيوم في خاماته، مثل معدنالكارنوتيت، لذلك أصبح من الشائع الحصول على الفاناديوم ناتجاً ثانوياً من عمليات استخراج اليورانيوم منذ العقود الأولى في القرن العشرين.[10][11]

الوفرة الطبيعية

[عدل]
فانادينيت

تبلغوفرة الفاناديوم في الكون مقدار 0.0001%، وهي مقاربة نسبياً لمقدار وفرة عنصرَيالنحاس أوالزنك.[12] يمكن الكشف عن الفاناديوممطيافياً فيضوء الشمس وأحياناً في ضوء بعضالنجوم.[13]

يعدّ الفاناديوم من العناصر الشائعة على مقياس الوفرة، إذ يبلغ تركيزه فيالقشرة القارّية قرابة 120 جزء في المليون (ppm). يأتي الفاناديوم في المرتبة العشرين وفقاً لترتيبالوفرة الطبيعية للعناصر الكيميائية في القشرة الأرضية؛[14] ولكنّ فلزّ الفاناديوم على شكله الحرالطبيعي (يعرف باسم «فاناديوم طبيعي»[ملاحظة 16]) نادر الوجود؛[15][16] بالمقابل، فإنّ الفاناديوم يوجد طبيعياً على شكل مركّبات كيميائية في زهاء 65معدناً مختلفاً. ولكن على الرغم من وفرة الفاناديوم النسبية، إلّا أنّ وجود مكامن وتوضّعات لهذا الفلز بتراكيز كبيرة أمرٌ نادر. يوجد الفاناديوم في معادنه غالباً على شكلفانادات، ومن أهم تلك المعادن كلٌّ منالفانادينيت[ملاحظة 17]والديكلوازيت[ملاحظة 18]والكارنوتيت[ملاحظة 19]؛ بالإضافة إلىالباترونيت[ملاحظة 20]، وهوكبريتيد الفاناديوم.[17]

في بداياتالقرن العشرين اكتُشِفَت توضّعات كبيرة منخامات الفاناديوم في منجمميناس راغرا[ملاحظة 21] بالقرب من مدينةسيرو دي باسكو فيالبيرو.[18][19][20] يحوي ذلك الموقع على توضّعات من معدن الباترونيت، والذي بقي لعدّة سنوات المصدر الرئيسي للفاناديوم في السوق العالمي.[21] مع ازدياد الطلب العالمي على معدن الكارنوتيت، الحاوي بالإضافة إلىاليورانيوم على الفاناديوم في تركيبه، أصبح الحصول على الفاناديوم ممكناً على هيئة ناتجٍ ثانويٍّ أثناء عمليّاتتعدين اليورانيوم. كما بدأ التوجّه إلى البحث عن مصادر جديدة لاستحصال هذا الفلز؛ إذ يمكن الحصول عليه منالماغنيتيت الحامل للفاناديوم الموجود في صخورغابرو[ملاحظة 22]فوق المافية؛ والتي عند استخدامها لإنتاج الحديد فإنّ أغلب الفاناديوم يذهب إلىالخَبَث، ويُستخرَج الفاناديوم منه.[22][23] يقع محتوى الفاناديوم في خامات الماغنيتيت التيتانية غالباً بين 0.3% إلى 0.8%؛[24] ولكن يمكن أن يصل تركيزه في بعض الخامات القادمة منجنوب أفريقيا إلى قرابة 1.7%.[8]

يوجد الفاناديوم أيضاً على شكل شوائب في خامةالبوكسيت، المصدر الرئيسي لإنتاج الألومنيوم، وكذلك في مكامنالنفط الخاموالفحم الحجريوالصخر الزيتيوالنفط الرملي؛ كما يوجد الفاناديوم أيضاً فيالطَّفَل الصفحي الأسود.[25] قد يصل تركيز الفاناديوم في النفط الخام إلى قرابة 1200جزء في المليون (ppm)؛ وهو ما يعادل تقريباً 0.1%؛[24] ومن البلدان المنتجة للنفط الحاوية على تركيز مرتفع من الفاناديوم كلّ منفنزويلاوكندا.[26] عندما تحرقالمنتجات النفطية الحاوية على تراكيز مرتفعة من هذا الفلز فإنّ ذلك يسبّبتآكلاً فيالمحركّاتوالمراجل.[27] وعند احتراق مصادرالوقود الأحفوري تلك يتحرّر الفاناديوم على شكل جسيمات إلىالغلاف الجوّي.[28] يحويماء البحر على كمّيّات معتبرة منأيون الفاناديل[ملاحظة 23]، إذ يصل متوسّط التركيز أحياناً إلى 30 نانومولار، أي ما يعادل 1.5 مغ/م3؛[12] كما تحوي بعضالينابيعالمعدنية على تراكيز مرتفعة من ذلك الأيون، مثلما هو الحال في الينابيع القريبة منجبل فوجي، والتي يصل فيها تركيزه إلى 54 ميكروغرام لكلّ لتر.[12]

الاستخراج والإنتاج

[عدل]
فاناديوم نقيّ مُستحصَل بطريقةالقضيب البلّوري، وتظهر عليهبلورات متغصّنة بعدّة درجات أكسدة مختلفة على السطح، مع وجود مكعّب بنقاوة 99.95% للمقارنة.

يُستخرَج الفاناديوم بشكلٍ أساسيٍّ منجنوب أفريقيا وشماليّ غربيّالصين وشرقيّروسيا؛ وفي سنة 2013 شكّلت هذه الدول الثلاث المصدر الرئيسي لأكثر من 97% من إنتاج الفاناديوم، الذي بلغ حينها قرابة 79 ألف طنّ.[29] يمكن استخراج الفاناديوم من خاماته، مثلالكارنوتيت أوالباترونيت؛ إلّا أنّه توجد العديد من الوسائل الأخرى والتي يكون فيها الفاناديومناتجاً ثانوياً من عمليّات أخرى، مثلتعدين اليورانيوم أواستخراج النفط أو إنتاجالحديد.[30] تمثّل تلك العمليات حالياً الأسلوب الرئيسي للحصول على الفاناديوم، وخاصّةً من عمليّة إنتاج الحديد فيالفرن اللافح من خامةالماغنيتيت الحاملة للفاناديوم. في المرحلة الأولى يكون هذا الفلزّ موجوداً فيالحديد الصب أوّلاً؛ ثمّ عند المعالجة اللاحقة للحصول علىالفولاذ ينتهي المطاف به فيالخَبَث.[22][23] واعتماداً على نوع الخامة المستعمَلة يمكن أن يصل محتوى الفاناديوم في الخبث إلى قرابة 25%.[30] أمّا الفاناديوم المُستحصَل أثناء استخراجالنفط فتُمزَج خامته مع الماء ومعنترات المغنيسيوم من أجل الحصول علىمُستحلَب، والذي يعالج لاحقاً من أجل استخراج الفاناديوم منه.[8]

يُستحصَل على الفاناديوم بعمليّة متعدّدة الخطوات تبدأبتحميص الخامة المسحوقة معكلوريد الصوديوم أوكربونات الصوديوم عند زهاء الدرجة 850 °س، ليُستحصَل على مركّبميتّا فانادات الصوديوم NaVO3 المنحلّ. يُحَمّض المُستخلَص المائي من المادّة الأخيرة من أجل الحصول على ما يدعى باسم «الكعكة الحمراء»[ملاحظة 24]، والتي يتألّف تركيبها من أملاح متعدّدةالفانادات[ملاحظة 25]؛ والتي تُحمَّص إلى خماسي أكسيد الفاناديوم؛ ثمّ تُجرى في النهاية عمليةاختزال بفلزالكالسيوم.[8]

V2O5+5 Ca2 V+5 CaO{\displaystyle \mathrm {V_{2}O_{5}+5\ Ca\longrightarrow 2\ V+5\ CaO} }
قطع من الفرّوفاناديوم

يمكن أن تُجرَى عمليّات تنقية الفاناديوم وفقطريقة القضيب البلّوري، التي طوّرها كلّ منأنطون إدوارد فان أركل[ملاحظة 26]ويان هندريك دي بوير[ملاحظة 27] سنة 1925 لتنقيةالتيتانيوم أساساً؛ والتي يمكن أن تُطبَّق من أجل تنقية فلزّات أخرى، وذلك اعتماداً على التفاعل معاليود لتشكيلاليوديد الموافق، ثمّ بالتفكيك الحراري له. في هذه الحالة يتشكّل بتفاعل اليود مع الفاناديوم مركّبيوديد الفاناديوم الثلاثي:[31]

2 V+3 I22 VI3{\displaystyle \mathrm {2\ V+3\ I_{2}\rightleftharpoons 2\ VI_{3}} }


السبائك

[عدل]

يُستخدَم أغلب الفاناديوم في إنتاجالسبائك مع الحديد في صناعةالفولاذ، ويدعى ذلك الصنف من السبائك باسم «فرّوفاناديوم»[ملاحظة 28]؛ والذي يمكن أن يُستحصَل مباشرٍة في أثناء إنتاج فلزّ الفاناديوم، وعندها يضاف في أثناء عملية الاختزال في الفرن الكهربائي كلٌّ من أكسيد الفاناديوموالحديدوأكاسيده.[8]

النظائر

[عدل]

للفاناديوم ستّة وعشروننظيراً تتراوحأعدادها الكتلية بين 40 و65، ومن بين هذه النظائر هنالكنظيرٌ مستقرٌّ واحدٌ وهو فاناديوم-5151V، بالإضافة إلى وجودنظيرٍ مشعٍّ شبه مستقر وهو النظير فاناديوم-5050V، والذي لديهعمر نصف طويل جداً مقداره 2×1017 سنة،[32] ممّا يجعله عملياً نظيراً مستقرّاً، وبوفرة طبيعية مقدارها 0.25%.[33] للنظير فاناديوم-5151Vعدد كم مغزلي مقداره72، لذلك فهو مفيدٌ في قياساتمطيافية الرنين المغناطيسي النووي[ملاحظة 29].[34]

إنّ أكثر نظائر الفاناديوم المشعّة استقراراً هو النظير فاناديوم-4949V بعمر نصف مقداره 330 يوم؛ يليه النظير فاناديوم-4848V بعمر نصف مقداره 16 يوم. أمّا لباقي النظائر المشعّة أعمار نصف أقلّ من ساعة واحدة، وأغلبها دون عشر ثوان. أقلّ هذه النظائر المشعّة استقرارا هو النظير فاناديوم-4242V بعمر نصف أقلّ من 55 نانوثانية. هنالك أربعة نظائر تخضع لعمليةتصاوغ نووي، بما فيها النظير فاناديوم-6060V، والذي لديه حالتا ميتّا (حالتا شبه استقرار)، ممّا يجعل حالاتشبه الاستقرار الكلّية خمسة بالإجمال. إنّنمط الاضمحلال الأساسي للنظائر التي لها عدد كتلة أقلّ من النظير المستقرّ51V هو عمليةاصطياد إلكترون متحوّلةً بذلك إلىنظائر التيتانيوم الموافقة. بالمقابل، فإنّ النظائر المشعّة الأثقل من51V تتحوّل عن طريقاضمحلال بيتا إلىنظائر الكروم الموافقة.[35]

عيّنة فاناديوم ذات نقاوة مرتفعة (99.95 %) معالَجة سطحياً بتقنية الحزمة الإلكترونية[ملاحظة 30]ومُنَمّشة ماكروئياً[ملاحظة 31].

الخواص الفيزيائية

[عدل]

الفاناديومفلزٌّ ذو لون فولاذي أزرق متوسّطالصلادة فيالظروف القياسية من الضغط ودرجة الحرارة. تصفُ بعض المصادر الفاناديوم بأنهطري، وذلك ربّما يعود لمطواعيتهولقابليته للسحب والطرق؛ ولكنّه ليس هشّاً قابلاًللتقصّف.[36][37] لا يمتلك الفاناديوم خواصّاً مغناطيسية، ولهكثافة مقدارها 6.11 غ/سم3.[8] تبلغنقطة انصهار الفاناديوم مقدار 1910 °س، ولكن عند وجود شوائب منالكربون بمقدار يقترب من 10% تكون نقطة الانصهار عند قرابة 2700 °س.[26]

يتبلور الفاناديوم وفقنظام بلّوري مكعّب مركزيّ الجسم، وتكون فيهالزمرة الفراغية من النمط Im3m؛ أمّاثابت الشبكة البلّورية فمقداره 302.4بيكومتر، مع وجودوحدتي صيغة لكلّوحدة خليّة.[38] تحت درجة الحرارة 5.13كلفن يصبح الفاناديوم ذاموصلية فائقة،[39] ودون تلك الدرجة أيضاً تبدي القطع المتناهية في الصغر من الفاناديوم، والتي يصل فيها عدد الذرّات إلى ما يقارب 200 ذرّة، خواصّاً غير مألوفة منالاستقطاب الكهربائي، والتي تظهرهااللافلزّات بالعادة.[40][41]

الخواص الكيميائية

[عدل]

الفاناديوم فلزٌّ غير نبيل، وتتشكّل على سطحه طبقةمخمّلة رقيقة من الأكسيد، والتي تقيه من الأكسدة اللاحقة بدايةً، بالشكل الذي يمكن أنّ يبقى فيه هذا الفلزّ عرضةً للهواء لعدّة أسابيع من غير أنيفقد لمعانه؛ إلّا أنّ التعرّض لفتراتٍ أطول يؤدّي إلى ظهورصدأ أخضر؛ لذلك ينبغي حفظ الفاناديوم لفترات تخزين طويلة تحتغاز خامل منالآرغون على سبيل المثال. للفاناديوم مقاومةٌ جيّدةٌ لتأثيرالقلويّات ولتأثير حمضيالكبريتيكوالهيدروكلوريك؛ ولا يهاجَم إلّا منحمض الهيدروفلوريك، ومن الأحماض المؤكسدة القويّة مثلحمض النتريك الساخن والمركّز، وكذلك منالماء الملكي.[26]

يتفاعل الفاناديوم معالكربونوالنتروجين عند درجات حرارة مرتفعة تقارب 1500 °س، وهي قريبة من درجة حرارةالتوهّج الأبيض للفلزّ؛ أمّا التفاعل مع الهالوجينات النشطة مثلالفلور أوالكلور فيحدث حتّى عند درجات حرارة معتدلة. الفاناديوم قادرٌ علىامتصاص غازالهيدروجين حتّى عند درجات حرارة مرتفعة تصل إلى 500 °س؛ ونتيجةً لذلك يصبح الفلز هشّاً وعرضةًللتقصّف؛ أمّا تحرير غاز الهيدروجين الممتصّ فيحدث عند درجة حرارة تقارب 700 °س وتحت الفراغ.[8]

المركبات الكيميائية

[عدل]
الفاناديوم بحالات أكسدة وألوان محاليل مختلفة؛ من اليسار:
2+[V(H2O)6] (ليلكي)،
3+[V(H2O)6] (أخضر)،
2+[VO(H2O)5] (أزرق)،
3+[VO(H2O)5] (أصفر).

ما يميّز كيمياء الفاناديوم هو المقدرة على الحصول على محاليل مائية مستقرّة منه بعدّةحالات أكسدة مختلفة ومتجاورة، تقع قيمها في مجال من 2+ إلى +5. إذ يشكّل الفاناديوممعقّدات مائية تختلف ألوانها مع اختلاف حالة الأكسدة، ومع اختلاف عددربيطات الماء وموقعها فيكرة التناسق، وحسبpH الوسط. وتلك المعقّدات هي: المعقّد2+ [V(H2O)6] ذو اللون الليلكي بحالة الأكسدة +2؛ والمعقّد3+ [V(H2O)6] ذو اللون الأخضر بحالة الأكسدة +3؛ والمعقّد2+ [VO(H2O)5] ذو اللون الأزرق بحالة الأكسدة +4؛ والمعقّد3+ [VO(H2O)5] ذو اللون الأصفر بحالة الأكسدة +5. يمكن الحصول على الفاناديوم بحالات الأكسدة المختلفة المذكورة من عملية اختزال لمركّبميتّافانادات الأمونيوم باستخدام فلزّالزنك.[26] تعدّ مركّبات الفاناديوم الثنائي منالمختزِلات، أمّا مركّبات الفاناديوم الخماسي فهي منالمؤكسِدات. من جهةٍ أخرى، توجد مركّبات الفاناديوم الرباعي عادةً على هيئة مشتقّاتأيون الفاناديل2+VO.[26]

اللاعضوية

[عدل]
الأنيونات الأكسجينية

يشكّل الفاناديوم الخماسي في المحاليل المائية طيفاً واسعاً منالأنيونات الأكسجينية، الأمر الذي بُرهِنَ عليه باستخداممطيافية الرنين المغناطيسي النووي.[34] تبدو علاقة التداخل بين تلكالأنواع الكيميائية، التي يبلغ عددها 11 على الأقلّ، ظاهرةً في ما يعرف باسم «مخطّط السيطرة»[ملاحظة 32]، والذي يعتمد على إظهار الأنواع المسيطرة في وسط المحلول المائي اعتماداً علىالتركيز وعلىpH الوسط.[42] يعدّ أيونأورثو فانادات[ملاحظة 33]رباعي السطوح3−VO4 النوع الكيميائي الرئيسي المسيطر في الأوساط القاعدية التي لها قيمة pH تقع بين 12-14. نظراً للتشابه بين الفاناديوم الخماسي معالفوسفور الخماسي من حيث الحجم والشحنة الكهربائية، فإنّ السلوك الكيميائي وبنية أيونأورثو الفانادات يُسخَّران من أجل دراسةالإنزيمات الفوسفوريليةبالأشعّة السينية،[43] ومن أجل دراسةالكيمياء الحيويةللفوسفات.[44]

مخطط بوربيه[ملاحظة 34] للفاناديوم في الماء مظهراً جهد الأكسدة والاختزال بين الأنواع المختلفة للفاناديوم في حالات أكسدة مختلفة.[45]

عند قيم pH أخفض يتشكّل كلّ منأحادي القسيمة (المونومر[ملاحظة 35])2−[HVO4]وثنائي الوحدات (الديمر[ملاحظة 36])4−[V2O7]، ويكون النوع الأول مسيطراً في التراكيز المنخفضة من الفاناديوم (التراكيز الأقلّ من 10−2مولار). يعدّ تشكّل أيونثنائي الفانادات[ملاحظة 37] مناظراً لتشكّل أيونثنائي الكرومات. مع الانخفاض الأكبر في قيم pH الوسط تزداد فرص حدوث عملياتالبرتنةوالتكاثف لتشكيلمتعدّد الفانادات.[ملاحظة 38] عند قيم pH واقعة بين 4-6 يكون الأيون[H2VO4] مسيطراً عند تراكيز تفوق 10−4 مولار؛ مع ازدياد الفرصة لتشكّل ثلاثيّات[ملاحظة 39] ورباعيّات الوحدات[ملاحظة 40] عند تراكيز مرتفعة. أمّا عند قيم pH واقعة بين 2-4 فإنّ أيونعشاري الفانادات هو الذي يكون مسيطراً. تمثّل المعادلة الكيميائية التالية تشكّل عشاري الفانادات من أورثو الفانادات في الأوساط الحمضية:

10[VO4]3+24H+[V10O28]6+12H2O{\displaystyle {\ce {10[VO4]^3- + 24H^+ -> [V10O28]^6- + 12H2O}}}

يكون الفاناديوم الخماسي في عشاري الفانادات محاطاً بستّربيطات من الأكسيد.[26] لا يتشكّلحمض الفاناديك[ملاحظة 41] H3VO4 إلّا عند تراكيز منخفضة جدّاً، لأنّ برتنة الأنواع رباعية السطوح من [H2VO4] تؤدّي إلى تفضيل تشكّل الأنواعثمانية السطوح من+[VO2(H2O)4]. في الأوساط الحمضية القويّة (pH < 2) تكون السيطرة للنوع الكيميائي+[VO2(H2O)4]؛ وعند ازدياد التركيز يترسّب الأكسيد V2O5 من المحلول. نظرياً ومن الناحية الكيميائية يعدّ أكسيد الفاناديوم الخماسيأكسيداً حمضياً، ويمثّل أنهيدريدحمض الفاناديك. للفاناديوم الخماسي مقدرةٌ على تشكيلمعقدات بيروكسو[ملاحظة 42] مختلفة، أشهرها الموجود في الموقع النشط لإنزيماتبروموبيروكسيداز. يكون النوع الكيميائي+VO(O)2(H2O)4 مستقرّاً في المحاليل الحمضية. أمّا في الأوساط القاعدية فإنّ الأنواع الحاوية علىمجموعات بيروكسيد يتراوح عددها بين 2-4 هي أنواع كيميائية معروفة؛ وفي الحالة الأخيرة، تتشكّل أملاح بنفسجية لها الصيغة العامة M3V(O2)4 nH2O حيث يمثل الرمز M فلزّاً قلويّاً مثلLi أوNa، ويكون فيها الفاناديوم ثمانيّ التناسق.[42][46]

الأكاسيد

يعدّأكسيد الفاناديوم الخماسي (خماسي أكسيد الفاناديوم) V2O5 أهمّأكاسيد الفاناديوم وأكثر مركّباته أهمّيّةً من الناحية التجارية، إذ يُستخدَمحفّازاً في إنتاجحمض الكبريتيك، وهو تفاعل تُسَخّر فيه مقدرة الفاناديوم على الدخول في تفاعلاتالأكسدة والاختزال.[26] من الأكاسيد الأخرى المعروفة للفاناديوم كلّ منأكسيد الفاناديوم الرباعي VO2وأكسيد الفاناديوم الثلاثي V2O3وأكسيد الفاناديوم الثنائي VO.

الهاليدات

يُعرَف اثنا عشرهاليداً للفاناديوم، وهي تتبع الصيغة العامة VXn، حيث تتراوح قيمة n من 2-5؛ بالمقابل، فإنّ البعض من الهاليدات غير مستقرّة مثل VI4 أو VCl5 أو VBr5 أو VI5. يستخدمكلوريد الفاناديوم الرباعي VCl4 حفّازاً من أجلبلمرةالدِّيِينَات.[8] تتّسم هاليدات الفاناديوم بأنّهاأحماض لويس قوية، خاصّةً هاليدات الفاناديوم الرباعي والخماسي. كما يستطيع العديد من تلك الهاليدات أن يشكّلمعقّدات تناسقية ذات الصيغة العامّة VXnL6−n، حيث تمثّل Xالهالوجين وLربيطة أخرى.

إنّ الكثير منالهاليدات الأكسجينية للفاناديوم هي مركّبات معروفة، وهي تتبع الصيغة العامة VOmXn؛[42] وأكثر تلك المركّبات دراسةً هما مركّباأوكسي ثلاثي فلوريد الفاناديوم VOF3وأوكسي ثلاثي كلوريد الفاناديوم VOCl3، واللذان يمتلكان خواصّاً شبيهةً بمركّبPOCl3 من حيثالتطايرية والبنيةرباعية السطوح، وبكونهما من أحماض لويس.[47]

المعقدات التناسقية

[عدل]
نموذج الكرة والعصا لمعقّدVO(O2C5H7)2.

يشكّل الفاناديوم العديد منالمعقّدات التناسقية بحالات أكسدة مختلفة. إنّ أيون الفاناديوم كبير نسبياً، ولبعض معقّدات الفاناديوم التناسقيةأعداد تناسقية أكبر من 6، كما هو الحال في المعقّد4−[V(CN)7] (سباعي كربونيل الفاناديوم الثلاثي). يهيمن وجود مركز من أيون الفاناديل2+VO على الكيمياء التناسقية للفاناديوم الرباعي، والذي يرتبط مع أربعربيطات أخرى ارتباطاً قوياً، في حين أنّ الارتباط يكون ضعيفاً مع الربيطة الخامسة، والتي تكونمتعامدة فراغياً مع مستوي مركز الفاناديل. من الأمثلة على ذلك معقّدأسيتيل أسيتونات الفاناديل VO(O2C5H7)2، والذي يكون فيه الفاناديوم خماسي التناسق، ذا بنيةٍهرمية مربّعة، ممّا يعني أنّ ربيطةً خامسةً، مثلالبيريدين، يمكن لها أن ترتبط بمركز الفاناديوم؛ على الرغم من أنّثابت الترابط يكون فيها ضعيفاً. يكون للعديد من معقّدات الفاناديل خماسية التناسقبنية جزيئية هرمية مزدوجة ثلاثية، مثلما هو الحال في معقّد VOCl2(N(CH3)3)2.[42]

العضوية

[عدل]

تصف كيمياء الفاناديوم العضويةالمركّبات العضوية الفلزّية الحاوية علىالرابطة الكيميائية V-C بين الفاناديوموالكربون.[48] ولمركّبات الفاناديوم العضوية أهمّيّة صناعية، إذ تُستخدَم ضمن الحفّازات في مجالكيمياء البوليميرات.[49] ومن الأمثلة عليهاثنائي كلوريد الفانادوسين، والحاوي على وحدةفانادوسين فيه والمُكَوّنة من ذرّة فاناديوم مركزية محصورة بين مجموعتين منأنيون حلقي البنتاديينيل، ولمشتقّاتها تطبيقات فيالكيمياء العضوية؛[50] وكذلك معقّدسداسي كربونيل الفاناديوم V(CO)6، وهو من الأمثلة النادرة علىالكربونيلات الفلزّية ذاتالمغناطيسية المسايرة. يؤدّي اختزال المركّب الأخير إلى الحصول على أيونV(CO)6المتساوي إلكترونياً معسداسي كربونيل الكروم Cr(CO)6؛ ويمكن لذاك الأيون أن يُختزَل أبعدَ من ذلك باستخدامالصوديوم فيالأمونيا السائلة للحصول على أيون3−V(CO)5 المتساوي إلكترونياً معخماسي كربونيل الحديد Fe(CO)5.[51][52]

التحليل الكيميائي

[عدل]

يعطياختبار اللهب التقليدي لأيونات الفاناديوم لوناً أصفرَ باهتاً، لذلك فإنّه في هذه الحالة يعدّ اختباراً غير انتقائي.[53] يعتمدالتحليل النوعي للفاناديوم على تشكيل أيوناتبيروكسو الفاناديوم،[ملاحظة 43] ولذلك الغرض يضاف محلول حمضي حاوٍ على أيونات الفاناديوم الخماسي إلى كمّيّة قليلة منبيروكسيد الهيدروجين، وبذلك تتشكّل أيونات3+[V(O2)] ذات اللون الأحمر البنّي المميز. عند وجود كمّيّات أكبر من بيروكسيد الهيدروجين يتشكّلحمض بيروكسو الفاناديوم H3[VO2(O2)2]، ذو اللون الأصفر الباهت.[53]

يمكن الكشف عن الفاناديومكمياً باستخدامالمعايرة. من أجل ذلك الغرض يؤكسَد محلول الفاناديوم والمُحَمَّضبحمض الكبريتيك بواسطةبيرمنغنات البوتاسيوم إلى الفاناديوم الخماسي؛ ثم تجرى معايرة رجعية باستخدامكبريتات الحديد الثنائي، وبوجودثنائي فينيل الأمينمؤشّراً لونياً؛ كما يمكن أن تجرى المعايرة بأسلوبالمعايرة الجهدية.[8] تجرى حديثاً عمليّات التحليل الكمّي للفاناديوم باستخدام طرقمطيافية، مثلمطيافية الامتصاص الذرّي أومطيافية الأشعّة المرئية وفوق البنفسجية.[24]

الدور الحيوي

[عدل]

للفاناديوم دورٌ حيويٌ مهمّ فيالموائل البحرية.[54] يساهم وجود الفاناديوم في التربة في القيام بعمليّةالتركيب الضوئي لدى النباتات، خاصّةً في تشكيلالكلوروفيل؛[34] كما وُجدَ أنّ لنقص الفاناديوم تأثير على نموّ الجرذان؛[55] ولكن لا يوجد له دورٌ حيويٌ بالنسبة للإنسان، إذ لم تصنّفهالأكاديمية الوطنية للطبّ في الولايات المتّحدة الأمريكية[ملاحظة 44] ضمنالمغذّيات الأساسية للبشر، ولم توضع له توصيات بالنسبة لمقادير التناول. إلّا أنّالأكاديمية الوطنية الأمريكية اللعلوم[ملاحظة 45] وضعت الحدّ الأقصىللمدخول المقبول[ملاحظة 46] بمقدار 1.8 مغ/يوم.[56]

يحوي هذا النوع[ملاحظة 47] منالغلاليات على الفاناديوم.
الإنزيمات

يحوي عددٌ من الكائنات البحرية مثلالطحالب علىإنزيماتبروموبيروكسيداز الفاناديوم، ممّا يمكّنها من إنتاج الكثير منمركّبات البروم العضوية طبيعياً؛[57] إذ يُنتَج على سبيل المثال سنوياً ما يقدّر بزهاء 1-2 مليون طنّ منالبروموفورم، و56 ألف طن منبرومو الميثان في مياه البحار والمحيطات.[58] في جانبٍ آخر، يُستخدَمنيتروجيناز الفاناديوم[ملاحظة 48] من بعض الكائنات الحيّة القادرة علىتثبيت النتروجين، مثلالبكتريا الآزوتية[ملاحظة 49]، إذ يحلّ الفاناديوم فيها مكانالموليبدنوم أوالحديد، ممّا يمنح الإنزيم خواصّاً مختلفةً قليلاً.[59]

الغلاليات

يعدّ الفاناديوم أساسياً لشُعَيبة من الكائنات البحرية يدعى «الغِلاليّات»[ملاحظة 50]، وخاصّةً في نوعالكِيسِيّات[ملاحظة 51] منها؛ إذ يُخَزّن فيالفجوات العصارية داخل أنواعٍ خاصّةٍ منخلايا الدمّ؛[ملاحظة 52] والتي يوجد فيها نوع منالبروتينات الفلزّية الحاوية على الفاناديوم،[ملاحظة 53][ملاحظة 54] وذلك بتراكيز أكبر بكثير من الوسط المحيط؛[60][61] إذ يحوي ماء البحر عادةً على تراكيز من الفاناديوم تتراوح بين 1-2 ميكروغرام/الليتر.[62][63] لا يزال الدور الحيوي الذي يقوم به الفاناديوم في تلك الكائنات البحرية غير مفهوماً بالشكل الكامل.[64]

الفطور
يحوي فطرأمانيت الذباب على الفاناديوم أيضاً.

اكتُشِفَ أنّ بعض أنواع الفطور مثل فطرأمانيت الذباب[ملاحظة 55] قادرٌ أيضاً على تخزين الفاناديوم، فهو حاوٍ على أنيونأمافادين[ملاحظة 56]، وهومعقّد تناسقي يحوي على الفاناديوم في مركزه.[65] ولا يزال الدور الحيوي للفاناديوم داخل تلك الفطور مبهماً أيضاً؛[66][67] وهي لا تزال موضع دراسةٍ وبحث.[68]

الأبحاث

[عدل]

هناك أبحاثٌ جاريةٌ تقوم بدراسات على احتمالية استخدام مركّبكبريتات الفاناديلمكمّلاً غذائياً من أجل التقليل منمقاومة الإنسولين وتحسينضبط السكري عند الأشخاص المصابين بذلك المرض؛ إلّا أنّه لا يوجد ما يدعم تلك الدراسات، خاصّةً أنّ الكمّيّة المستخدمة في تلك الدراسات (30-150 مغ) تفوق الحدّ الأقصى الآمن لاستخدام الفاناديوم؛[69][70] بالتالي لم تُمنَح التراخيص اللازمة لاستخدام الفاناديوم لذلك الغرض.[69] في مجالٍ آخر، اقتُرِحَ فيعلم الأحياء الفلكي أن تجمّعات الفاناديوم المكتَشفة على كوكبالمريخ، وبالتوافق مع نتائجمطيافية رامان، قد تكون ذاتبصمة حيوية ميكروبية.[71][72]

الاستخدامات

[عدل]

السبائك

[عدل]
مفتاح سقاطة مصنوع من فولاذ الفاناديوم.

يستخدم قرابة 85% من الفاناديوم المنتَج في صناعةسبائكالفولاذ، وخاصّةً على شكل «فرّوفاناديوم».[30] يضفي وجود كمّيّاتٍ ضئيلةٍ من الفاناديوم في سبائك الفولاذ خواصّاً إضافيةً من حيث الزيادة في المتانة، وذلك يعود أنّ الفاناديوم يشكّلكربيداتونتريدات مستقرّة، تدعم من متانة الفولاذ.[73] عُرِفَت خاصّية تحسين متانة الفولاذ عبر إضافة الفاناديوم منذ أوائل القرن العشرين؛ ومنذ ذلك الحين دخل فولاذ الفاناديوم في عددٍ من التطبيقات المتنوّعة، مثل صناعةهياكل الدرّاجات الهوائيةومحاور الدوران ومكوّناتعمود المرفقوالتروس، وقطعٍ أخرى مهمّة في صناعةالمَرْكَبات.

يوجد هناك نوعان من سبائك فولاذ الفاناديوم حسب محتوى هذا العنصر فيها، والتي تنقسم إلى سبائك فولاذ الفاناديوم مرتفعة المحتوى الكربوني،[ملاحظة 57] والتي تحوي نسبة من الفاناديوم تتراوح بين 0.15% إلى 0.25%؛ وإلى سبائكفولاذ القطع السريع[ملاحظة 58]، والتي تحوي نسبة من الفاناديوم تتراوح بين 1% إلى 5%. يعدّ الصنف الأخير من أنواعفولاذ الأدوات والمستخدَم في صناعةمواد أدوات القطع؛ ويلزم لسبائك فولاذ القطع السريع أن تكون فيهاالصلادة وفق اختبار روكويل[ملاحظة 59] أعلى من 60. يُستخدَم فولاذ القطع السريع في صناعةالأدوات الجراحيةوأدوات العدد الصناعية.[74] يضاف الفاناديوم على هيئة كربيد بنسبة تصل إلى 18% إلىسبائك المساحيق[ملاحظة 60]، ممّا يرفع من مقاومتها ضد الاهتراء ارتفاعاً كبير؛ وتُستخدَم تلك السبائك في صناعة أدوات العدد الصناعية وفي صناعة أنصال السكاكين.[75]

يعمل الفاناديوم على تثبيت الشكل بيتّا منالتيتانيوم، كما يزيد من المتانة والثباتية الحرارية لذلك الفلز؛ وتعدّ سبيكة التيتانيوم الحاوية على 2.5% من الفاناديوم[ملاحظة 61] من الخيارات الممتازة في صناعة معدّات صناعة الفضاء والطيران،[8] وفي صناعة المعدّات العسكرية، بالإضافة إلى صناعة مكوّنات الدرّاجات الهوائية.[76] وعندما يُمزَج الفاناديوم معالألومنيوم فيسبائك التيتانيوم، فإنّ تلك السبائك تُستخدَم في صناعةالمحرّكات النفاثة وهياكل الطائرات، وفي تركيبزَرْعات الأسنان؛ ومن الأمثلة الشائعة عليها سبيكةTi-6Al-4V، وهي سبيكةٌ للتيتانيوم حاويةٌ على 6% ألومنيوم و4% فاناديوم.[77]

تبدي العديد من سبائك الفاناديوم خواصّاًموصلية فائقة؛ وكانت أوّل مادّة مطوَّرة منأطوار A15 ذات الموصلية الفائقة تابعةً لمركّب V3Si المكتَشف سنة 1952.[78] يُستخدَم شريطٌ منسبيكة الفاناديوم والغاليوم في صناعة المغانط ذات الموصلية الفائقة (17.5تسلا أو 175,000غاوس)؛ وتكون بنية أطوار A15 من V3Ga مشابهةً للبنى المصنوعة منالنيوبيوم، مثل Nb3Sn أو Nb3Ti الأكثر شيوعاً.[79] وُجِدَ أنّ إضافة كمّيّاتٍ نزرةٍ من الفاناديوم إلىالفولاذ الهندواني (فولاذ ووتز[ملاحظة 62]) تحسّن المتانة تحسناً كبيرٍ، وتضفي عليه نمطاً ظاهرياً مميّزاً من الزخرفة؛ ولا يزال مصدر الفاناديوم في عيّنات الفولاذ الهندواني الأصلية مجهولاً، والتي كانت مستخدمةً في الماضي في صناعةالفولاذ الدمشقي.[80]

التحفيز

[عدل]
يُستخدَمأكسيد الفاناديوم الخماسي (خماسي أكسيد الفاناديوم) حفّازاً في إنتاجحمض الكبريتيك.

تُستخدَم مركبات الفاناديوم بشكلٍ كبيرٍ في مجالالتحفيز؛[81] وأكثرها أهميّةً هوأكسيد الفاناديوم الخماسي (خماسي أكسيد الفاناديوم V2O5) المستخدم حفّازاً في إنتاجحمض الكبريتيك وفقعملية التلامس.[82] وفي هذه العملية تتغيّر حالة أكسدة ذرّةالكبريت من +4 إلى +6 (تفاعلأكسدة)، أمّا حالة أكسدة ذرّة الفاناديوم فتتغيّر من +5 إلى +4 (تفاعلاختزال) وفق التفاعل التالي:

V2O5+SO22VO2+SO3{\displaystyle {\ce {V2O5 + SO2 -> 2 VO2 + SO3}}}

ويعاد تدوير الحفّاز بالأكسدةبأكسجين الهواء:

4VO2+O22V2O5{\displaystyle {\ce {4 VO2 + O2 -> 2 V2O5}}}

وفي النهاية يتأكسد في العمليةثنائي أكسيد الكبريت إلىثلاثي أكسيد الكبريت.[26] بشكلٍ مماثلٍ يُستخدَم خماسي أكسيد الفاناديوم في إنتاجأنهيدريد المالييكوأنهيدريد الفثاليك والعديد من المركّبات العضوية الأخرى، بأسلوبٍ يوافق مبادئالكيمياء الخضراء وتحديداً تحويل مواد أوّليّة رخيصة الثمن إلى مركّبات وسيطة مهمّة متنوّعة الاستخدام.[8][83] كما يعدّ الفاناديوم مكوّناً مهمّاً في مزيجٍ من الأكاسيد الفلزّية المستخدَمة كحفّازات في أكسدةالبروبانوالبروبيلين إلىأكرولين أوحمض الأكريليك؛ أوبالأكسدة الأمونية[ملاحظة 63] للبروبيلين إلىأكريلونتريل.[84][85][86] يساعد تغيّرحالة أكسدة الفاناديوم في إنجاز تلك العمليّات، وبشكلٍ يعاد فيه تدوير الحفّاز بشكل سهل نسبياً.[87][88]

متفرقات

[عدل]

يُستخدَمأكسيد الفاناديوم الرباعي (ثنائي أكسيد الفاناديوم VO2) في إنتاج موادتغطية الزجاج، والتي تساهم في حجبالأشعّة تحت الحمراء وبشكل يسمحللضوء المرئي بالعبور، وذلك عند درجات حرارة محدّدة.[89] كما يضاف أكسيد الفاناديوم بكمّيّات قليلة إلىالسامور[ملاحظة 64] للحصول على ألوان تشابه ألوان مجوهراتالألكسندريت.[ملاحظة 65][90] يُستخدَم خماسي أكسيد الفاناديوم في صناعةالخزف والسيراميك.[91] في جانبٍ آخر، يمكن أن تُستخدَم أيوناتالفانادات من أجل وقاية الفولاذ ضدالتآكل أوالصدأ عن طريق عملياتالتغطية التحويلية.[ملاحظة 66][92] كما تُستخدَم رقائق الفاناديوم[ملاحظة 67] في عملياتإكساء[ملاحظة 68] التيتانيوم على الفولاذ، لأنها متوافقة كيميائياً مع الحديد والتيتانيوم.[93]

تعدّبطارية الفاناديوم، والمستخدمة تجارياً من أجلتخزين طاقة الشبكات، نوعاً منبطّاريات التدفق؛ وهيخلية كهركيميائية تتألّف من محلول مائي من أيونات الفاناديوم فيحالات أكسدة مختلفة.[94][95] كما يُقترَح إشراك الفاناديوم مع الليثيوم في تركيبالأقطاب الكهربائية في عددٍ منخلايا أيون الليثيوم الكهربائية.[96][97] بما أنّ المقطع العرضي الحراريلالتقاط النيوترون[ملاحظة 69] متوسّط القيمة نسبياً، وبسبب قصرعمر النصف النسبي لنظائر الفاناديوم المشعّة المتشكّلة عند التقاط النيوترونات، فلذلك يعدّ الفاناديوم مادةً مناسبةً من أجل تبطينمفاعلات الاندماج النووي.[98][99]

المخاطر

[عدل]

وُجدَ أنّ لمركّبكبريتات الفاناديل VOSO4 رباعي التكافؤتأثيرٌ سمّيٌّ أكبر بزهاء 5 أضعاف منأكسيد الفاناديوم الثلاثي V2O3؛[100] كما بيّنت إحدى الدراسات أنّ الفاناديوم الخماسي ذو تأثيرمسرطن على الجرذان والفئران،[101] إلّا أنّ تلك الدراسة كانت محطّ جدلٍ،[102] خاصّةً أنّوكالة حماية البيئة الأمريكية[ملاحظة 70] لم تدرج الفاناديوم ضمن المسرطنات.[103] بالرغم من ذلك، فإنّمؤسسة البحوث الألمانية[ملاحظة 71] صنّفت الفاناديوم ومركّباته اللاعضوية ضمن المسرطِنات.[104] وضعتإدارة السلامة والصحّة المهنية[ملاحظة 72] الأمريكية حدّ التعرّض من غبار خماسي أكسيد الفاناديوم بمقدار 0.05 مغ/م3؛ وبمقدار 0.1 مغ/م3 لأبخرته في جوّمكان العمل، وذلك بالنسبةلوقت عمل يتألّف من ثمانِ ساعاتٍ يوميّاً، ما يعادل 40 ساعة في الأسبوع.[105] أمّاالمعهد الوطني للسلامة والصحّة المهنية[ملاحظة 73] فحذّر أنّ التعرّض للفاناديوم بمقدار 35 مغ/م3 يعدّ ذاخطورةٍ فوريةٍ للحياة أو الصحّة.[105] وجدت التجارب على الجرذان أنّ استنشاق الفاناديوم ومركّباته يؤدّي إلى حدوثتأثيرات ضارّة علىالجهاز التنفسّي؛[101][106][107] وكذلك على حالةالدمّ؛[108][109]والكبد؛[110]والجهاز العصبي؛[111] بالإضافة إلى أعضاء وأجهزة أخرى.[112]

يعدّ وجود آثارٍ من الفاناديوم ضمنوقود الديزل من المسبّبات الرئيسية لحدوثالتآكل عند درجات الحرارة المرتفعة؛ إذ عند احتراق الوقود يتأكسد الفاناديوم ويتفاعل مع آثار منالصوديوموالكبريت ليعطي مركّبات الفانادات، والتي لهانقطة انصهار منخفضة نسبياً، تصل إلى قيمة دنيا تقارب 530 °س؛ ممّا يؤدّي إلى تشكيل نقطة ضعف في نظامتخميل الفولاذ، ممّا يجعله عرضةًللتآكل.[113][114]

طالع أيضاً

[عدل]
في كومنز مواد ذات صلة بـفاناديوم.

الهوامش

[عدل]
  1. ^Andrés Manuel del Río
  2. ^brown lead
  3. ^panchromium
  4. ^erythronium
  5. ^Hippolyte-Victor Collet-Descotils
  6. ^Alexander von Humboldt
  7. ^Nils Gabriel Sefström
  8. ^Friedrich Wöhler
  9. ^Vanadís
  10. ^Freyja
  11. ^George William Featherstonhaugh
  12. ^rionium
  13. ^Berzelius
  14. ^Henry Roscoe
  15. ^Ford Model T
  16. ^native vanadium
  17. ^Vanadinite: Pb5(VO4)3Cl
  18. ^Descloizite: (Pb,Zn)2VO4OH
  19. ^Carnotite: K2(UO2)2(VO4)2·3H2O
  20. ^Patrónite: VS4
  21. ^Minas Ragra
  22. ^Gabbro
  23. ^vanadyl ion
  24. ^red cake
  25. ^polyvanadate salt
  26. ^Anton Eduard van Arkel
  27. ^Jan Hendrik de Boer
  28. ^ferrovanadium
  29. ^51V NMR spectroscopy
  30. ^Electron-beam technology
  31. ^macro-etched
  32. ^predominance diagram
  33. ^orthovanadate
  34. ^Pourbaix diagram
  35. ^Monomer
  36. ^Dimer
  37. ^divanadate ion
  38. ^polyvanadates
  39. ^trimers
  40. ^tetramers
  41. ^Vanadic acid
  42. ^peroxo complexes
  43. ^Peroxovanadium
  44. ^U.S. Institute of Medicine
  45. ^National Academy of Sciences
  46. ^Tolerable Upper Intake Level (UL)
  47. ^(الاسم العلمي:Clavelina moluccensis)
  48. ^vanadium nitrogenase
  49. ^Azotobacter
  50. ^tunicates
  51. ^Ascidiacea
  52. ^vanadocytes
  53. ^Vanabins
  54. ^tunicates
  55. ^(الاسم العلمي:Amanita muscaria)
  56. ^Amavadin
  57. ^Vanadium high-carbon steel alloys
  58. ^High-speed steel (HSS)
  59. ^Rockwell hardness HRC
  60. ^Powder-metallurgic alloys
  61. ^Titanium 3/2.5
  62. ^Wootz steel
  63. ^ammoxidation
  64. ^corundum
  65. ^alexandrite
  66. ^conversion coating
  67. ^Vanadium foil
  68. ^cladding
  69. ^thermal neutron-capture cross-section
  70. ^United States Environmental Protection Agency (EPA)
  71. ^Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
  72. ^Occupational Safety and Health Administration (OSHA)
  73. ^National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)

المراجع

[عدل]
  1. ^L. R. Caswell:Andres del Rio, Alexander von Humboldt, and the Twice-Discovered Element. (PDF; 124 kB). In:Bull. Hist. Chem. 28 (1), 2003, S. 35–41.نسخة محفوظة 2016-03-05 على موقعواي باك مشين.
  2. ^Cintas, Pedro (2004). "The Road to Chemical Names and Eponyms: Discovery, Priority, and Credit".Angewandte Chemie International Edition. ج. 43 ع. 44: 5888–94.DOI:10.1002/anie.200330074.PMID:15376297.
  3. ^ابSefström، N. G. (1831)."Ueber das Vanadin, ein neues Metall, gefunden im Stangeneisen von Eckersholm, einer Eisenhütte, die ihr Erz von Taberg in Småland bezieht".Annalen der Physik und Chemie. ج. 97 ع. 1: 43–49.Bibcode:1831AnP....97...43S.DOI:10.1002/andp.18310970103. مؤرشف منالأصل في 2021-09-10.
  4. ^Featherstonhaugh، George William (1831)."New Metal, provisionally called Vanadium".The Monthly American Journal of Geology and Natural Science: 69. مؤرشف منالأصل في 2020-11-13.
  5. ^Roscoe, Henry E. (1869–1870)."Researches on Vanadium. Part II".Proceedings of the Royal Society of London. ج. 18 ع. 114–122: 37–42.DOI:10.1098/rspl.1869.0012. مؤرشف منالأصل في 2021-09-09.
  6. ^Marden، J. W.؛ Rich, M. N. (1927). "Vanadium".Industrial and Engineering Chemistry. ج. 19 ع. 7: 786–788.DOI:10.1021/ie50211a012.
  7. ^Vanadium. In:Encyclopædia Britannica. 2008. Encyclopædia Britannica Online,(online)نسخة محفوظة 2015-04-26 على موقعواي باك مشين.
  8. ^ابجدهوزحطيياBauer، Günter؛ Güther، Volker؛ Hess، Hans؛ Otto، Andreas؛ Roidl، Oskar؛ Roller، Heinz؛ Sattelberger، Siegfried (2005)، "Vanadium and VanadiumCompounds"،موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية، فاينهايم: وايلي-في سي إتش،DOI:10.1002/14356007.a27_367{{استشهاد}}:line feed character في|contribution= في مكان 22 (مساعدة)
  9. ^Betz، Frederick (2003).Managing Technological Innovation: Competitive Advantage from Change. Wiley-IEEE. ص. 158–159.ISBN:978-0-471-22563-8. مؤرشف منالأصل في 2021-09-09.
  10. ^Phillip Maxwell Busch (1961).Vanadium: A Materials Survey. U.S. Department of the Interior, Bureau of Mines. مؤرشف منالأصل في 2021-09-09.
  11. ^Wise، James M. (مايو 2018)."Remarkable folded dacitic dikes at Mina Ragra, Peru". مؤرشف منالأصل في 2021-09-10.
  12. ^ابجRehder، Dieter (2008).Bioinorganic Vanadium Chemistry. Inorganic Chemistry (ط. 1st). Hamburg, Germany: John Wiley & Sons, Ltd. ص. 5& 9–10.DOI:10.1002/9780470994429.ISBN:9780470065099.
  13. ^Cowley، C. R.؛ Elste, G. H.؛ Urbanski, J. L. (1978)."Vanadium abundances in early A stars".Publications of the Astronomical Society of the Pacific. ج. 90: 536.Bibcode:1978PASP...90..536C.DOI:10.1086/130379.
  14. ^Proceedings (بالإنجليزية). National Cotton Council of America. 1991. Archived fromthe original on 2021-09-11.
  15. ^Ostrooumov, M., and Taran, Y., 2015. Discovery of Native Vanadium, a New Mineral from the Colima Volcano, State of Colima (Mexico). Revista de la Sociedad Española de Mineralogía 20, 109-110
  16. ^"Vanadium: Vanadium mineral information and data".Mindat.org. مؤرشف منالأصل في 2021-07-16. اطلع عليه بتاريخ2016-03-02.
  17. ^"mineralogical data about Patrónite". mindata.org. مؤرشف منالأصل في 2021-04-30. اطلع عليه بتاريخ2009-01-19.
  18. ^Hillebrand، W. F. (1907)."The Vanadium Sulphide, Patronite, and ITS Mineral Associates from Minasragra, Peru".Journal of the American Chemical Society. ج. 29 ع. 7: 1019–1029.DOI:10.1021/ja01961a006. مؤرشف منالأصل في 2021-09-11.
  19. ^Hewett، F. (1906). "A New Occurrence of Vanadium in Peru".The Engineering and Mining Journal. ج. 82 ع. 9: 385.
  20. ^<Steinberg، W.S.؛ Geyser، W.؛ Nell، J."The history and development of the pyrometallurgical processes at Evraz Highveld Steel & Vanadium"(PDF). مؤرشف منالأصل(PDF) في 2021-09-11.{{استشهاد بدورية محكمة}}:الاستشهاد بدورية محكمة يطلب|دورية محكمة= (مساعدة)
  21. ^Allen، M. A.؛ Butler، G. M. (1921)."Vanadium"(PDF).University of Arizona. مؤرشف منالأصل(PDF) في 2021-04-27. اطلع عليه بتاريخ2020-01-20.
  22. ^ابHukkanen، E.؛ Walden، H. (1985). "The production of vanadium and steel from titanomagnetites".International Journal of Mineral Processing. ج. 15 ع. 1–2: 89–102.DOI:10.1016/0301-7516(85)90026-2.
  23. ^ابSteinberg، W.S.؛ Geyser، W.؛ Nell، J."The history and development of the pyrometallurgical processes at Evraz Highveld Steel & Vanadium"(PDF). مؤرشف منالأصل(PDF) في 2021-09-11.{{استشهاد بدورية محكمة}}:الاستشهاد بدورية محكمة يطلب|دورية محكمة= (مساعدة)
  24. ^ابج"Vanadium". Römpp Lexikon Chemie, Georg Thieme Verlag. مؤرشف منالأصل في 2021-09-11.
  25. ^Dyni، John R. (2006). "Geology and resources of some world oil-shale deposits".Scientific Investigations Report. ص. 22.DOI:10.3133/sir29955294.
  26. ^ابجدهوزحHolleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). "Vanadium".Lehrbuch der Anorganischen Chemie (بالألمانية) (91–100 ed.). Walter de Gruyter. pp. 1071–1075.ISBN:978-3-11-007511-3.
  27. ^Pearson، C. D.؛ Green J. B. (1993)."Vanadium and nickel complexes in petroleum resid acid, base, and neutral fractions".Energy Fuels. ج. 7 ع. 3: 338–346.DOI:10.1021/ef00039a001. مؤرشف منالأصل في 2021-09-11.
  28. ^Anke، Manfred (2004). "Vanadium – An element both essential and toxic to plants, animals and humans?".Anal. Real Acad. Nac. Farm. ج. 70: 961.
  29. ^Magyar، Michael J."Mineral Commodity Summaries 2015: Vanadium"(PDF). United States Geological Survey. مؤرشف منالأصل(PDF) في 2019-01-10. اطلع عليه بتاريخ2015-06-03.
  30. ^ابجMoskalyk، R. R.؛ Alfantazi, A. M. (2003). "Processing of vanadium: a review".Minerals Engineering. ج. 16 ع. 9: 793–805.DOI:10.1016/S0892-6875(03)00213-9.
  31. ^Carlson، O. N.؛ Owen, C. V. (1961)."Preparation of High-Purity Vanadium Metals by the Iodide Refining Process".Journal of the Electrochemical Society. ج. 108: 88.DOI:10.1149/1.2428019.
  32. ^Dombrowski, H. and Neumaier, S. and Zuber, K. (2011). "Precision half-life measurement of the 4-fold forbiddenβ decay of50V".Physical Review. C, Nuclear Physics. ج. 83 ع. 5: 054322.DOI:10.1103/PhysRevC.83.054322.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
  33. ^S.S. Hopkins, J. Prytulak, J. Barling, S.S. Russell, B.J. Coles, A.N. Halliday (2019). "The vanadium isotopic composition of lunar basalts".Earth and Planetary Science Letters. ج. 511: 12–24.DOI:10.1016/j.epsl.2019.01.008.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
  34. ^ابجRehder، D.؛ Polenova، T.؛ Bühl، M. (2007).Vanadium-51 NMR. Annual Reports on NMR Spectroscopy. ج. 62. ص. 49–114.DOI:10.1016/S0066-4103(07)62002-X.ISBN:9780123739193.
  35. ^Audi، Georges؛ Bersillon، Olivier؛ Blachot، Jean؛ Wapstra، Aaldert Hendrik (2003)،"The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties"،Nuclear Physics A، ج. 729، ص. 3–128،Bibcode:2003NuPhA.729....3A،DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001، مؤرشف منالأصل في 2017-08-09
  36. ^George F. Vander Voort (1984).Metallography, principles and practice. ASM International. ص. 137–.ISBN:978-0-87170-672-0. مؤرشف منالأصل في 2021-04-28. اطلع عليه بتاريخ2011-09-17.
  37. ^Cardarelli، François (2008).Materials handbook: a concise desktop reference. Springer. ص. 338–.ISBN:978-1-84628-668-1. مؤرشف منالأصل في 2020-06-26. اطلع عليه بتاريخ2011-09-17.
  38. ^K. Schubert:Ein Modell für die Kristallstrukturen der chemischen Elemente. In:Acta Crystallographica. 30, 1974, S. 193–204,doi:10.1107/S0567740874002469.
  39. ^Aaron Waxler, William S. Corack:Superconductivity of Vanadium. In:Physical Review. 85, (1), 1952, S. 85–90,doi:10.1103/PhysRev.85.85.
  40. ^T. Krome:Metalle auf Abwegen. Über das ungewöhnliche Tieftemperaturverhalten winziger Metallklumpen. In:Spektrumdirekt.de. 22. Mai 2003;Abstract.نسخة محفوظة 13 فبراير 2021 على موقعواي باك مشين.
  41. ^Ramiro Moro, Xiaoshan Xu, Shuangye Yin, Walt A. de Heer:Ferroelectricity in Free Niobium Clusters. In:Science. Vol. 300, Nr. 5623, 2003, S. 1265–1269,doi:10.1126/science.1083247.
  42. ^ابجدGreenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997).Chemistry of the Elements (بالإنجليزية) (2 ed.). Butterworth-Heinemann. pp. 984–994.ISBN:0-08-037941-9.
  43. ^Sinning، Irmgard؛ Hol، Wim G. J. (2004)."The power of vanadate in crystallographic investigations of phosphoryl transfer enzymes".FEBS Letters. ج. 577 ع. 3: 315–21.DOI:10.1016/j.febslet.2004.10.022.PMID:15556602.S2CID:8328704.
  44. ^Seargeant، Lorne E.؛ Stinson, Robert A. (1979)."Inhibition of human alkaline phosphatases by vanadate".Biochemical Journal. ج. 181 ع. 1: 247–50.DOI:10.1042/bj1810247.PMC:1161148.PMID:486156.
  45. ^Al-Kharafi، F. M.؛ Badawy, W. A. (1997)."Electrochemical behavior of vanadium in aqueous solutions of different pH".Electrochimica Acta. ج. 42 ع. 4: 579–586.DOI:10.1016/S0013-4686(96)00202-2.
  46. ^Strukul, Giorgio (1992).Catalytic oxidations with hydrogen peroxide as oxidant. Springer. ص. 128.ISBN:978-0-7923-1771-5. مؤرشف منالأصل في 2021-09-12.
  47. ^Vanadiumoxidchloride. In:Lexikon der Chemie. abgerufen 9. Juli 2008.
  48. ^Synthesis of Organometallic Compounds: A Practical Guide Sanshiro Komiya Ed.1997
  49. ^Kotohiro Nomura, Shu Zhang (2011)."Design of Vanadium Complex Catalysts for Precise Olefin Polymerization".Chem. Rev. ج. 111: 2342–2362.DOI:10.1021/cr100207h.
  50. ^Wilkinson, G. & Birmingham, J.G. (1954). "Bis-cyclopentadienyl Compounds of Ti, Zr, V, Nb and Ta".Journal of the American Chemical Society. ج. 76 ع. 17: 4281–4284.DOI:10.1021/ja01646a008.
  51. ^Bellard، S.؛ Rubinson, K. A.؛ Sheldrick, G. M. (1979)."Crystal and molecular structure of vanadium hexacarbonyl"(PDF).Acta Crystallographica. ج. B35 ع. 2: 271–274.DOI:10.1107/S0567740879003332. مؤرشف منالأصل(PDF) في 2020-03-12.
  52. ^Elschenbroich، C.؛ Salzer A. (1992).Organometallics: A Concise Introduction. Wiley-VCH.ISBN:978-3-527-28165-7. مؤرشف منالأصل في 2022-03-25.
  53. ^ابG. Jander, E. Blasius, J. Strähle:Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum. 14. Auflage. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1995,ISBN 3-7776-0672-3, S. 218–219.
  54. ^Sigel، Astrid؛ Sigel، Helmut، المحررون (1995).Vanadium and Its Role in Life. Metal Ions in Biological Systems. CRC. ج. 31.ISBN:978-0-8247-9383-8.
  55. ^Schwarz، Klaus؛ Milne, David B. (1971)."Growth Effects of Vanadium in the Rat".Science. ج. 174 ع. 4007: 426–428.Bibcode:1971Sci...174..426S.DOI:10.1126/science.174.4007.426.JSTOR:1731776.PMID:5112000.S2CID:24362265.
  56. ^Nickel. IN:Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Copper. National Academy Press. 2001, PP. 532–543.نسخة محفوظة 2021-10-07 على موقعواي باك مشين.
  57. ^Butler، Alison؛ Carter-Franklin, Jayme N. (2004). "The role of vanadium bromoperoxidase in the biosynthesis of halogenated marine natural products".Natural Product Reports. ج. 21 ع. 1: 180–8.DOI:10.1039/b302337k.PMID:15039842.S2CID:19115256.
  58. ^Gribble، Gordon W. (1999)."The diversity of naturally occurring organobromine compounds".Chemical Society Reviews. ج. 28 ع. 5: 335–346.DOI:10.1039/a900201d.
  59. ^Robson، R. L.؛ Eady، R. R.؛ Richardson، T. H.؛ Miller، R. W.؛ Hawkins، M.؛ Postgate، J. R. (1986)."The alternative nitrogenase of Azotobacter chroococcum is a vanadium enzyme".Nature. ج. 322 ع. 6077: 388–390.Bibcode:1986Natur.322..388R.DOI:10.1038/322388a0.S2CID:4368841.
  60. ^Smith، M. J. (1989). "Vanadium biochemistry: The unknown role of vanadium-containing cells in ascidians (sea squirts)".Experientia. ج. 45 ع. 5: 452–7.DOI:10.1007/BF01952027.PMID:2656286.S2CID:43534732.
  61. ^MacAra، Ian G.؛ McLeod، G. C.؛ Kustin، Kenneth (1979). "Tunichromes and metal ion accumulation in tunicate blood cells".Comparative Biochemistry and Physiology B. ج. 63 ع. 3: 299–302.DOI:10.1016/0305-0491(79)90252-9.
  62. ^Trefry، John H.؛ Metz، Simone (1989)."Role of hydrothermal precipitates in the geochemical cycling of vanadium".Nature. ج. 342 ع. 6249: 531–533.Bibcode:1989Natur.342..531T.DOI:10.1038/342531a0.S2CID:4351410.
  63. ^Weiss، H.؛ Guttman، M. A.؛ Korkisch، J.؛ Steffan، I. (1977). "Comparison of methods for the determination of vanadium in sea-water".Talanta. ج. 24 ع. 8: 509–11.DOI:10.1016/0039-9140(77)80035-0.PMID:18962130.
  64. ^Ruppert، Edward E.؛ Fox، Richard, S.؛ Barnes، Robert D. (2004).Invertebrate Zoology (ط. 7th). Cengage Learning. ص. 947.ISBN:978-81-315-0104-7.{{استشهاد بكتاب}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
  65. ^Kneifel، Helmut؛ Bayer, Ernst (1997). "Determination of the Structure of the Vanadium Compound, Amavadine, from Fly Agaric".Angewandte Chemie International Edition in English. ج. 12 ع. 6: 508.DOI:10.1002/anie.197305081.ISSN:0570-0833.
  66. ^Falandysz، J.؛ Kunito, T.؛ Kubota, R.؛ Lipka, K.؛ Mazur, A.؛ Falandysz, Justyna J.؛ Tanabe, S. (2007). "Selected elements in fly agaric Amanita muscaria".Journal of Environmental Science and Health, Part A. ج. 42 ع. 11: 1615–1623.DOI:10.1080/10934520701517853.PMID:17849303.S2CID:26185534.
  67. ^Berry، Robert E.؛ Armstrong, Elaine M.؛ Beddoes, Roy L.؛ Collison, David؛ Ertok, Nigar؛ Helliwell, Madeleine؛ Garner, David (1999). "The Structural Characterization of Amavadin".Angewandte Chemie International Edition. ج. 38 ع. 6: 795–797.DOI:10.1002/(SICI)1521-3773(19990315)38:6<795::AID-ANIE795>3.0.CO;2-7.PMID:29711812.
  68. ^da Silva، José A.L.؛ Fraústo da Silva، João J.R.؛ Pombeiro، Armando J.L. (2013). "Amavadin, a vanadium natural complex: Its role and applications".Coordination Chemistry Reviews. Elsevier BV. ج. 257 ع. 15–16: 2388–2400.DOI:10.1016/j.ccr.2013.03.010.ISSN:0010-8545.
  69. ^ابSmith DM، Pickering RM، Lewith GT (2008)."A systematic review of vanadium oral supplements for glycaemic control in type 2 diabetes mellitus".QJM. ج. 101 ع. 5: 351–8.DOI:10.1093/qjmed/hcn003.PMID:18319296. مؤرشف منالأصل في 2022-04-07.
  70. ^"Vanadium (vanadyl sulfate). Monograph".Altern Med Rev. ج. 14 ع. 2: 177–80. 2009.PMID:19594227.
  71. ^Lynch، Brendan M. (21 سبتمبر 2017)."Hope to discover sure signs of life on Mars? New research says look for the element vanadium".PhysOrg. مؤرشف منالأصل في 2021-10-11. اطلع عليه بتاريخ2017-10-14.
  72. ^Marshall، C. P؛ Olcott Marshall، A؛ Aitken، J. B؛ Lai، B؛ Vogt، S؛ Breuer، P؛ Steemans، P؛ Lay، P. A (2017). "Imaging of Vanadium in Microfossils: A New Potential Biosignature".Astrobiology. ج. 17 ع. 11: 1069–1076.Bibcode:2017AsBio..17.1069M.DOI:10.1089/ast.2017.1709.PMID:28910135.
  73. ^Chandler، Harry (1998).Metallurgy for the Non-metallurgist. ASM International. ص. 6–7.ISBN:978-0-87170-652-2. مؤرشف منالأصل في 2021-04-27.
  74. ^Davis، Joseph R. (1995).Tool Materials: Tool Materials. ASM International.ISBN:978-0-87170-545-7. مؤرشف منالأصل في 2021-04-24.
  75. ^Oleg D. Neikov؛ Naboychenko، Stanislav؛ Mourachova، Irina؛ Victor G. Gopienko؛ Irina V. Frishberg؛ Dina V. Lotsko (24 فبراير 2009).Handbook of Non-Ferrous Metal Powders: Technologies and Applications. ص. 490.ISBN:9780080559407. مؤرشف منالأصل في 2021-04-27. اطلع عليه بتاريخ2013-10-17.
  76. ^"Technical Supplement: Titanium".Seven Cycles. مؤرشف منالأصل في 2021-04-28. اطلع عليه بتاريخ2016-11-01.
  77. ^Peters، Manfred؛ Leyens, C. (2002)."Metastabile β-Legierungen".Titan und Titanlegierungen. Wiley-VCH. ص. 23–24.ISBN:978-3-527-30539-1.[وصلة مكسورة]
  78. ^Hardy، George F.؛ Hulm, John K. (1953)."Superconducting Silicides and Germanides".Physical Review. ج. 89 ع. 4: 884.Bibcode:1953PhRv...89Q.884H.DOI:10.1103/PhysRev.89.884.
  79. ^Markiewicz، W.؛ Mains, E.؛ Vankeuren, R.؛ Wilcox, R.؛ Rosner, C.؛ Inoue, H.؛ Hayashi, C.؛ Tachikawa, K. (1977). "A 17.5 Tesla superconducting concentric Nb3Sn and V3Ga magnet system".IEEE Transactions on Magnetics. ج. 13 ع. 1: 35–37.Bibcode:1977ITM....13...35M.DOI:10.1109/TMAG.1977.1059431.
  80. ^Verhoeven، J. D.؛ Pendray, A. H.؛ Dauksch, W. E. (1998). "The key role of impurities in ancient damascus steel blades".Journal of the Minerals, Metals and Materials Society. ج. 50 ع. 9: 58–64.Bibcode:1998JOM....50i..58V.DOI:10.1007/s11837-998-0419-y.S2CID:135854276.
  81. ^Langeslay، Ryan R.؛ Kaphan، David M.؛ Marshall، Christopher L.؛ Stair، Peter C.؛ Sattelberger، Alfred P.؛ Delferro، Massimiliano (8 أكتوبر 2018). "Catalytic Applications of Vanadium: A Mechanistic Perspective".Chemical Reviews. ج. 119 ع. 4: 2128–2191.DOI:10.1021/acs.chemrev.8b00245.OSTI:1509906.PMID:30296048.
  82. ^Eriksen، K. M.؛ Karydis, D. A.؛ Boghosian, S.؛ Fehrmann, R. (1995). "Deactivation and Compound Formation in Sulfuric-Acid Catalysts and Model Systems".Journal of Catalysis. ج. 155 ع. 1: 32–42.DOI:10.1006/jcat.1995.1185.
  83. ^Abon، Michel؛ Volta, Jean-Claude (1997). "Vanadium phosphorus oxides for n-butane oxidation to maleic anhydride".Applied Catalysis A: General. ج. 157 ع. 1–2: 173–193.DOI:10.1016/S0926-860X(97)00016-1.
  84. ^Fierro، J. G. L.، المحرر (2006).Metal Oxides, Chemistry and Applications. CRC Press. ص. 415–455.ISBN:9780824723712.
  85. ^Kinetic studies of propane oxidation on Mo and V based mixed oxide catalysts (PhD Thesis). Berlin: Technische Universität. 2011. ص. 1.hdl:11858/00-001M-0000-0012-3000-A.
  86. ^Amakawa، Kazuhiko؛ Kolen’ko، Yury V.؛ Villa، Alberto؛ Schuster، Manfred E/؛ Csepei، Lénárd-István؛ Weinberg، Gisela؛ Wrabetz، Sabine؛ d’Alnoncourt، Raoul Naumann؛ Girgsdies، Frank؛ Prati، Laura؛ Schlögl، Robert؛ Trunschke، Annette (2013). "Multifunctionality of Crystalline MoV(TeNb) M1 Oxide Catalysts in Selective Oxidation of Propane and Benzyl Alcohol".ACS Catalysis. ج. 3 ع. 6: 1103–1113.DOI:10.1021/cs400010q.hdl:11858/00-001M-0000-000E-FA39-1.
  87. ^Hävecker، Michael؛ Wrabetz، Sabine؛ Kröhnert، Jutta؛ Csepei، Lenard-Istvan؛ Naumann d’Alnoncourt، Raoul؛ Kolen’ko، Yury V.؛ Girgsdies، Frank؛ Schlögl، Robert؛ Trunschke، Annette (يناير 2012). "Surface chemistry of phase-pure M1 MoVTeNb oxide during operation in selective oxidation of propane to acrylic acid".Journal of Catalysis. ج. 285 ع. 1: 48–60.DOI:10.1016/j.jcat.2011.09.012.hdl:11858/00-001M-0000-0012-1BEB-F.
  88. ^Naumann d’Alnoncourt، Raoul؛ Csepei، Lénárd-István؛ Hävecker، Michael؛ Girgsdies، Frank؛ Schuster، Manfred E.؛ Schlögl، Robert؛ Trunschke، Annette (مارس 2014)."The reaction network in propane oxidation over phase-pure MoVTeNb M1 oxide catalysts"(PDF).Journal of Catalysis. ج. 311: 369–385.DOI:10.1016/j.jcat.2013.12.008.hdl:11858/00-001M-0000-0014-F434-5. مؤرشف منالأصل(PDF) في 2016-02-15.
  89. ^Manning، Troy D.؛ Parkin, Ivan P.؛ Clark, Robin J. H.؛ Sheel, David؛ Pemble, Martyn E.؛ Vernadou, Dimitra (2002). "Intelligent window coatings: atmospheric pressure chemical vapour deposition of vanadium oxides".Journal of Materials Chemistry. ج. 12 ع. 10: 2936–2939.DOI:10.1039/b205427m.
  90. ^White، Willam B.؛ Roy, Rustum؛ McKay, Chrichton (1962)."TheAlexandrite Effect: And Optical Study"(PDF).American Mineralogist. ج. 52: 867–871. مؤرشف منالأصل(PDF) في 2020-10-26.
  91. ^Lide، David R. (2004)."vanadium".CRC Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton: CRC Press. ص. 4–34.ISBN:978-0-8493-0485-9.
  92. ^Guan، H.؛ Buchheit R. G. (2004)."Corrosion Protection of Aluminum Alloy 2024-T3 by Vanadate Conversion Coatings".Corrosion. ج. 60 ع. 3: 284–296.DOI:10.5006/1.3287733.
  93. ^Lositskii، N. T.؛ Grigor'ev A. A.؛ Khitrova, G. V. (1966). "Welding of chemical equipment made from two-layer sheet with titanium protective layer (review of foreign literature)".Chemical and Petroleum Engineering. ج. 2 ع. 12: 854–856.DOI:10.1007/BF01146317.S2CID:108903737.
  94. ^Joerissen، Ludwig؛ Garche, Juergen؛ Fabjan, Ch.؛ Tomazic G. (2004). "Possible use of vanadium redox-flow batteries for energy storage in small grids and stand-alone photovoltaic systems".Journal of Power Sources. ج. 127 ع. 1–2: 98–104.Bibcode:2004JPS...127...98J.DOI:10.1016/j.jpowsour.2003.09.066.
  95. ^Rychcik، M.؛ Skyllas-Kazacos، M. (1988)."Characteristics of a new all-vanadium redox flow battery".Journal of Power Sources. ج. 22 ع. 1: 59–67.Bibcode:1988JPS....22...59R.DOI:10.1016/0378-7753(88)80005-3.ISSN:0378-7753.
  96. ^Kariatsumari، Koji (فبراير 2008)."Li-Ion Rechargeable Batteries Made Safer". Nikkei Business Publications, Inc. مؤرشف منالأصل في 12 سبتمبر 2011. اطلع عليه بتاريخ 10 ديسمبر 2008.
  97. ^Saıdi، M.Y.؛ Barker، J.؛ Huang، H.؛ Swoyer، J.L.؛ Adamson، G. (1 يونيو 2003)، "Performance characteristics of lithium vanadium phosphate as a cathode material for lithium-ion batteries"،Journal of Power Sources، ج. 119–121، ص. 266–272،Bibcode:2003JPS...119..266S،DOI:10.1016/S0378-7753(03)00245-3 Selected papers presented at the 11th International Meeting on Lithium Batteries
  98. ^Matsui، H.؛ Fukumoto, K.؛ Smith, D. L.؛ Chung, Hee M.؛ Witzenburg, W. van؛ Votinov, S. N. (1996)."Status of vanadium alloys for fusion reactors".Journal of Nuclear Materials. 233–237 ع. 1: 92–99.Bibcode:1996JNuM..233...92M.DOI:10.1016/S0022-3115(96)00331-5. مؤرشف منالأصل في 2021-02-15.
  99. ^"Vanadium Data Sheet"(PDF). ATI Wah Chang. مؤرشف منالأصل(PDF) في 2009-02-25. اطلع عليه بتاريخ2009-01-16.
  100. ^Roschin، A. V. (1967). "Toxicology of vanadium compounds used in modern industry".Gig Sanit. (Water Res.). ج. 32 ع. 6: 26–32.PMID:5605589.
  101. ^ابRess، N. B.؛ وآخرون (2003)."Carcinogenicity of inhaled vanadium pentoxide in F344/N rats and B6C3F1 mice".Toxicological Sciences. ج. 74 ع. 2: 287–296.DOI:10.1093/toxsci/kfg136.PMID:12773761.
  102. ^Duffus، J. H. (2007). "Carcinogenicity classification of vanadium pentoxide and inorganic vanadium compounds, the NTP study of carcinogenicity of inhaled vanadium pentoxide, and vanadium chemistry".Regulatory Toxicology and Pharmacology. ج. 47 ع. 1: 110–114.DOI:10.1016/j.yrtph.2006.08.006.PMID:17030368.
  103. ^Opreskos، Dennis M. (1991)."Toxicity Summary for Vanadium". Oak Ridge National Laboratory. مؤرشف منالأصل في 2021-10-06. اطلع عليه بتاريخ2008-11-08.
  104. ^"DFG legt MAK- und BAT-Werte-Liste 2005 vor". DFG. 19.07.2005. مؤرشف من الأصل في 13 أغسطس 2007. اطلع عليه بتاريخ 19 سبتمبر 2021.{{استشهاد ويب}}:تحقق من التاريخ في:|تاريخ= (مساعدة)صيانة الاستشهاد: BOT: original URL status unknown (link)
  105. ^اب"Occupational Safety and Health Guidelines for Vanadium Pentoxide". Occupational Safety and Health Administration. مؤرشف منالأصل في 6 يناير 2009. اطلع عليه بتاريخ 29 يناير 2009.
  106. ^Sax، N. I. (1984).Dangerous Properties of Industrial Materials (ط. 6th). Van Nostrand Reinhold Company. ص. 2717–2720.
  107. ^Wörle-Knirsch, Jörg M.؛ Kern, Katrin؛ Schleh, Carsten؛ Adelhelm, Christel؛ Feldmann, Claus & Krug, Harald F. (2007). "Nanoparticulate Vanadium Oxide Potentiated Vanadium Toxicity in Human Lung Cells".Environ. Sci. Technol. ج. 41 ع. 1: 331–336.Bibcode:2007EnST...41..331W.DOI:10.1021/es061140x.PMID:17265967.
  108. ^Ścibior، A.؛ Zaporowska, H.؛ Ostrowski, J. (2006)."Selected haematological and biochemical parameters of blood in rats after subchronic administration of vanadium and/or magnesium in drinking water".Archives of Environmental Contamination and Toxicology. ج. 51 ع. 2: 287–295.DOI:10.1007/s00244-005-0126-4.PMID:16783625.S2CID:43805930.
  109. ^Gonzalez-Villalva، A.؛ وآخرون (2006). "Thrombocytosis induced in mice after subacute and subchronic V2O5 inhalation".Toxicology and Industrial Health. ج. 22 ع. 3: 113–116.DOI:10.1191/0748233706th250oa.PMID:16716040.S2CID:9986509.
  110. ^Kobayashi, Kazuo؛ Himeno، Seiichiro؛ Satoh، Masahiko؛ Kuroda، Junji؛ Shibata، Nobuo؛ Seko، Yoshiyuki؛ Hasegawa، Tatsuya (2006). "Pentavalent vanadium induces hepatic metallothionein through interleukin-6-dependent and -independent mechanisms".Toxicology. ج. 228 ع. 2–3: 162–170.DOI:10.1016/j.tox.2006.08.022.PMID:16987576.
  111. ^Soazo، Marina؛ Garcia, Graciela Beatriz (2007). "Vanadium exposure through lactation produces behavioral alterations and CNS myelin deficit in neonatal rats".Neurotoxicology and Teratology. ج. 29 ع. 4: 503–510.DOI:10.1016/j.ntt.2007.03.001.PMID:17493788.
  112. ^Barceloux، Donald G.؛ Barceloux, Donald (1999). "Vanadium".Clinical Toxicology. ج. 37 ع. 2: 265–278.DOI:10.1081/CLT-100102425.PMID:10382561.
  113. ^Woodyard، Doug (18 أغسطس 2009).Pounder's Marine Diesel Engines and Gas Turbines. ص. 92.ISBN:9780080943619. مؤرشف منالأصل في 2021-09-21.
  114. ^Totten، George E.؛ Westbrook، Steven R.؛ Shah، Rajesh J. (1 يونيو 2003).Fuels and Lubricants Handbook: Technology, Properties, Performance, and Testing. ص. 152.ISBN:9780803120969. مؤرشف منالأصل في 2021-09-22.
وطنية
أخرى
معرفات مركب كيميائيعدلها في ويكي بيانات
التصنيفات الطبية
المعرفات الخارجية
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=فاناديوم&oldid=72516319»
تصنيفات:
تصنيفات مخفية:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp