Está situado nogrupo 5 (anteriormente denominado 5B) databela periódica dos elementos. É ummetaldúctil, macio e apesar de ser bem mais abundante que ocobre, com uma abundância crustal de 160 ppm, forma poucos minerais. A razão do vanádio formar tão poucos minerais reside no facto de o ion (ion) V3+ ser geoquimicamente semelhante ao ion Fe3+, um ion abundante e constituinte de muitos minerais. Assim, o ion V3+ geralmente substitui o Fe3+ nos minerais (notavelmente namagnetita) em lugar de formar os seus próprios minerais. É, ainda assim, encontrado em diversosminerais, e é empregado principalmente em algumasligas metálicas.
Aproximadamente 80% do vanádio produzido é empregado comoferrovanádio ou como aditivo emaço.
É usado para a produção deaços inoxidáveis para instrumentos cirúrgicos e ferramentas, em aços resistentes acorrosão e, misturado comalumínio emligas detitânio, é empregado em motores a reação. Também, em aços, empregados em eixos de rodas, engrenagens e outros componentes críticos.
É um importante estabilizador decarbetos na fabricação de aços.
O vanádio (da deusa da beleza na mitologia Escandinava "Vanadis" devido à coloração de seus compostos), foi descoberto, em princípio, por ummineralogista espanholAndrés Manuel del Río, noMéxico, em1801, num mineral dechumbo. Primeiro denominou de "pancromo", devido à semelhança de sua cores com as docrômio, depois de "eritrônio" devido à coloração de seussais (tornavam-se vermelhos quando aquecidos).
Entretanto, o químicoFrancêsHippolyte Victor Collet-Descotils questionou a descoberta alegando que o obtido tratava-se realmente do crômio impuro, provocando a retratação de Andrés Manuel del Río.
Em1830, osuecoNils Gabriel Sefström descobriu o elemento numóxido que encontrou enquanto trabalhava numa mina deferro e deu-lhe o nome pelo qual é conhecido atualmente. Mais tarde, em1831,Friedrich Woehler concluiu que este elemento se tratava do mesmo elemento descoberto em1801 por Andrés Manuel del Rio.
O pentóxido de vanádio, V2O5, que é obtido como sólido pulverizado de coloração alaranjada, é umagente oxidante, e é empregado comocatalisador, na indústria decorantes como mordente e na produção deanilina negra.
A unidadevanadila, VO2+, na qual o vanádio apresentaestado de oxidação +4, com ligação V-O dupla, pode ser encontrado em diversos complexos de vanádio, geralmente com quatro ligantes formando una pirâmide de base quadrada.
Ovanadato de ítrio, YVO 4, é um composto empregado como material de base para materiais fluorescentes em lâmpadas, polarizadores e monitores.[5]
Ovanadato de bismuto, BiVO 4, é largamente empregado como pigmento amarelo-vivo para tintas.[6]
Decavanadato de sódio, Na 6V 10O 24, é um notável composto homopolimetalato de cor laranja intensa.[7]
Sulfato de vanadila, VOSO 4.xH 2O, de cor azul-escura, é um importante composto de partida para preparar outros compostos de vanádio.[8]
Ao ser tratado comperóxido de hidrogênio em meio ácido, qualquer composto solúvel de vanádio irá gerar uma cor vermelha intensa seguida de efervescência na solução devido à liberação de gásoxigênio. Isto se deve ao fato do vanádio, no estado +5, formar umperoxocomplexo relativamente instável de estrutura [VO(O 2)(H 2O) 3]+. Esta reação é muito característica do vanádio e serve como uma forma de identificá-lo em amostras (otitânio dá uma reação semelhante, mas o seu complexo é laranja e muito estável, não há efervescência). Em meio básico, ele também forma um complexo peroxo ainda menos estável, de cor amarela e estrutura [V(O 2) 4]3–.[9]
O vanádio é umelemento essencial em alguns organismos. Em humanos não está demonstrada a sua essencialidade, ainda que existam compostos de vanádio que imitam e potencializam a atividade dainsulina.
É encontrado em algumasenzimas de diferentes seres vivos. Por exemplo, nas "haloperoxidases" (geralmentebromoperoxidases) de algumasalgas, que reduzemperóxidos e halogenam um substrato orgânico.
Asascídias (alguns organismos marítimos urocordados, do subfilourochordata) armazenam altas concentrações de vanádio, em torno de um milhão de vezes mais altas que na água ao seu redor, encontrando-se numa molécula denominada "hemovanadina". Nestes organismos o vanádio se armazena emcélulas chamadas de "vanadócitos".
Também acumulam altas concentrações de vanádio ofungoAmanita muscaria. Forma-se um complexo com um ligante ionóforo chamado "amavadina".
A maior parte das reservas mundiais, cerca de 10 milhões de toneladas, encontram-se naRússia,China eÁfrica do Sul.[10] NoBrasil, foi descoberta uma jazida com 23 milhões de toneladas do minério, localizada emMaracás (BA),[11] onde iniciaram a comercialização do Pentoxo de Vanádio - V2O5 -em setembro/2014.
Os minérios que contém vanadatos são dissolvidos por uma fusão alcalina. Em meio ácido, após outros processos, é obtido o V2O5 que,reduzido parcialmente comcarbono e, em seguida comcálcio em atmosfera deargônio, o que permite obter vanádio metálico.
Quando se parte de um mineral que não contenha vanadatos, porém contémsulfeto deste elemento, este éoxidado a vanadato e, posteriormente, realizam-se os mesmos procedimentos descritos para a obtenção do vanádio.
Para a obtenção do vanádio, pode-se também utilizar aaluminotermia, que consiste em aquecer o óxido misturado comalumínio em pó:[12]
Para a obtenção de vanádio mais puro, pode-se empregar também ométodo Van Arkel-de Boer, que consiste na formação de um composto mais volátil para posterior decomposição.
Produção mundial em 2019, em mil toneladas por ano
Na natureza se encontra um únicoisótopo estável, o vanádio-51. São conhecidos quinzeradioisótopos, sendo os mais estáveis o vanádio-50, com umameia-vida de 1,4 x 1017 anos, o vanádio-49, de 330 dias, e o vanádio-48, de 15,9735 dias. Os demais apresentam vidas médias de menos de uma hora, a maioria com menos de dez segundos. Este elemento apresenta ummeta estado.
Asmassas atômicas dos isótopos de vanádio variam desde 43,981u, do vanádio-43, até 59,959u do vanádio-59. O principalmodo de decaimento dos isótopos de massas abaixo do isótopo mais estável, vanádio-51, é acaptura eletrônica, sendo os principaisprodutos do decaimento os isótopos do elemento 22 (titânio). Naqueles com massa superior ao vanádio-51, o decaimento é adesintegração beta, originando como principaisprodutos resultantes do decaimento os isótopos do elemento 24, ocrômio.
O pó metálico épirofórico e a exposição prolongada ou a absorção em grandes quantidades de seus compostos pode causar mal estar, enjoo, coriza, dor de cabeça e dores no corpo, além de deixar a língua da pessoa contaminada com a coloração azul. O vanádio absorvido é excretado através da urina em um período de até 72 horas. Não há evidências ou estudos científicos que liguem o vanádio a casos de câncer de pulmão ou qualquer outro tipo de câncer.
A Administração de Segurança e Saúde Ocupacional americana (OSHA) tem estabelecido um limite de exposição para o pó de pentóxido de vanádio de 0,05 mg/m³ e de 0,1 mg/m³ para o gás de pentóxido de vanádio noar do local de trabalho para uma jornada de 8 horas, 40 horas semanais. O Instituto Nacional de Saúde e Segurança Ocupacional americano (NIOSH) recomenda que um nível de 35 mg/m³ de vanádio deve ser considerado perigoso para a saúde, pois pode causar problemas permanentes de saúde ou morte.
