Im Jahr 1801 entdeckte del Rio Vanadium (V), obwohl ein französischer Chemiker seine Entdeckung mit der Behauptung zurückwies, er habe lediglich unreines Chrom gefunden. Da er dem französischen Chemiker glaubte, akzeptierte del Rio dessen Entdeckung. Erst 1830 entdeckte Sefstrom das Element wieder und benannte es nach der skandinavischen Göttin Vanadis aufgrund seiner attraktiven mehrfarbigen Verbindungen.
Allerdings dauerte es bis 1867, bis Roscoe das Chlorid mit Wasserstoff reduzierte, um die erste Probe von Vanadium zu isolieren. Es dauerte weitere 60 Jahre, bis Vanadium mit Reinheiten von 99,3 bis 99,8 % hergestellt wurde.
Vorkommen
Vanadium kommt in etwa 54 verschiedenen Mineralien sowie in Phosphatgestein, bestimmten Eisenerzen, einigen Rohölen (in Form von Komplexen) und Meteoriten vor. Zu den wichtigsten Mineralien, in denen Vanadium vorkommt, gehören Carnotit, Roscoelit, Vanadinit und Patronit.
Isotope
Natürliches Vanadium besteht aus zwei Isotopen. V51 macht 99,74 % des Vanadiums aus, während V50 den Rest ausmacht, obwohl sieben weitere Isotope bekannt sind. V50 ist schwach radioaktiv und besitzt eine Halbwertszeit von 6 x 1015 Jahren.
Herstellung von Vanadium
Gewerblich wird Vanadium durch Reduktion von Vanadiumtrichlorid mit Magnesiummetall oder einer Mischung aus Magnesium und Natrium oder durch Calciumreduktion von V2O5 in einem Druckbehälter hergestellt.
Gesundheitsaspekte
Vanadium ist giftig und beim Umgang mit Vanadium und seinen Verbindungen ist Vorsicht geboten
Wichtige Eigenschaften
Reines Vanadium ist:
- Leuchtend weiß im Aussehen
- Weich
- Duktil
- Hat eine gute strukturelle Festigkeit
- Besitzt eine gute Korrosionsbeständigkeit gegen Laugen, Schwefelsäure, Salzsäure und Salzwasser
- Es oxidiert leicht bei Temperaturen über 660°C
- Es hat einen niedrigen Spaltneutronenquerschnitt
Anwendungen
Die wichtigste Verwendung von Vanadium ist als Zusatzstoff für Stahl, wobei etwa 80 % des Vanadiums in Ferrovanadium, einem Stahlzusatzstoff, enthalten sind. Es wird für die Herstellung von rostbeständigen, Feder- und Schnellarbeitsstählen verwendet. Es wird auch Stählen zugesetzt, um Karbide zu stabilisieren.
Vanadiumfolie wird auch verwendet, um Titan mit Stahl zu verbinden.
Aufgrund seines geringen Spaltneutronenquerschnitts wird Vanadium auch in nuklearen Anwendungen eingesetzt.
Vanadiumverbindungen werden auch in einer Reihe von Anwendungen eingesetzt, z.B.:
- Vanadiumpentoxid als Katalysator in der Keramikindustrie
- Als Beizmittel beim Drucken und Färben von Stoffen
- Bei der Herstellung von Anilinschwarz