Vanadium

Vanadium
1 18 1 H 2 Periodiek systeem 13 14 15 16 17 He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba ↓ Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra ↓↓ Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og   Lanthaniden La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Actiniden Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Vanadium
Algemeen
Naam	Vanadium
Symbool	V
Atoomnummer	23
Groep	Vanadiumgroep
Periode	Periode 4
Blok	D-blok
Reeks	Overgangsmetalen
Kleur	Zilvergrijs
Chemische eigenschappen
Atoommassa (u)	50,942
Elektronenconfiguratie	3d3 4s2
Oxidatietoestanden	−1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
Elektronegativiteit (Pauling)	1,63
Atoomstraal (pm)	134
1e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1)	650,92
2e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1)	1414,49
3e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1)	2828,10
Fysische eigenschappen
Dichtheid (kg·m−3)	5800
Hardheid (Mohs)	7,0
Smeltpunt (K)	2163
Kookpunt (K)	3623
Aggregatietoestand	Vast
Smeltwarmte (kJ·mol−1)	20,9
Verdampingswarmte (kJ·mol−1)	459,7
Kristalstructuur	Kub
Molair volume (m3·mol−1)	8,78·10−6
Geluidssnelheid (m·s−1)	4560
Specifieke warmte (J·kg−1·K−1)	490
Elektrische weerstand (μΩ·cm)	19,68
Warmtegeleiding (W·m−1·K−1)	30,7
SI-eenheden en standaardtemperatuur en -druk worden gebruikt, tenzij anders aangegeven
Portaal    Scheikunde

Vanadium is een scheikundig element met symbool V en atoomnummer 23. Het is een zilvergrijs overgangsmetaal.

Vanadium is in 1801 ontdekt door de Spaans-Mexicaanse mineraloog Andrés Manuel del Río in de buurt van Mexico-Stad. Del Río noemde het mineraal bruin lood (later werd dit mineraal bekend als vanadiniet) en metaal panchromium (van het Griekse παγχρώμιο, 'alle kleuren'), omdat de zouten ervan allerlei verschillende kleuren hadden. Omdat de meeste zouten die met "panchromium" gevormd konden worden een rode kleur kregen bij verhitting, hernoemde hij het later naar erythronium. Later wist een Franse chemicus Del Río ervan te overtuigen dat hij geen nieuw element had ontdekt, maar slechts een onzuivere vorm van chroom.

In 1831 herontdekte de Zweedse chemicus Sefström vanadium in een nieuw oxide en in datzelfde jaar bevestigde zijn Duitse collega Friedrich Wöhler dat Del Río wel degelijk een nieuw element had ontdekt. Metallisch vanadium werd voor het eerst geïsoleerd in 1867 door Henry Enfield Roscoe, hij deed dit door vanadium(III)chloride (VCl₃) te reduceren met waterstofgas.

De naam vanadium komt van Vanadís, een van de namen van de Scandinavische godin van de schoonheid Freya.

Veruit het grootste deel (80%) van het hedendaags gebruikte vanadium wordt verwerkt in staal. Andere toepassingen zijn:

• Legeringen van roestvast staal
• Gereedschap
• In combinatie met aluminium en titanium in straalmotoren
• Stabilisator bij staalproductie
• Gecombineerd met gallium in supergeleiders
• Vanadium(V)oxide (V₂O₅) in keramische materialen

Verder zijn er toepassingsmogelijkheden van vanadium in nucleaire installaties en batterijen.

Net als chroom is vanadium erg resistent tegen corrosie door zuren en basen. Bij hoge temperaturen (933 kelvin) oxideert het makkelijk. Het metaal beschikt over een zeer sterke kristalstructuur. In de biologie is vanadium van essentieel belang voor sommige enzymen. Van ratten en kippen is het bekend dat zij vanadium in lage concentraties nodig hebben voor een gezonde groei.

In ongebonden toestand komt vanadium niet in de natuur voor. Er zijn ongeveer 65 mineralen bekend waarin vanadium voorkomt, waarvan patroniet, vanadiniet, bauxiet en carnotiet de meest voorkomende zijn. Ook bevat aardolie vaak wat vanadium. Vanadium wordt vooral gewonnen in Zuid-Afrika, het noordwesten van China en het oosten van Rusland (nabij Novaja Tsjara). Spectra hebben aangetoond dat vanadium in significante concentraties aanwezig is in onze zon en andere sterren.

Op commerciële basis wordt vanadium geproduceerd door onder hoge druk vanadiumoxide te reduceren met calcium.

Topproducenten van vanadium 2019[1]
Land	Productie (duizend ton)
China	54,00
Rusland	18,40
Zuid-Afrika	8,03
Brazilië	5,94
Verenigde Staten	0,46

Zie Isotopen van vanadium voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Het enige bekende stabiele isotoop van vanadium is vanadium-51. Van de vijftien bekende instabiele isotopen heeft vanadium-50 de langste halveringstijd, namelijk 1,4×10¹⁷ jaar. De andere radioactieve isotopen hebben aanmerkelijk kortere halveringstijden.

In poedervorm kan vanadium brandbaar zijn. Vanadiumverbindingen zijn in het algemeen zeer giftig.

• Lenntech.nl - vanadium
• (en) EnvironmentalChemistry.com - vanadium
• (en) WebElements.com - vanadium

Mediabestanden die bij dit onderwerp horen, zijn te vinden op de pagina Vanadium op Wikimedia Commons.