Vanadiini – Vanadiinin ominaisuudet ja sovellukset

Kirjoittanut AZoMOct 1 2002

Vuonna 1801 del Rio löysi vanadiinin (V), vaikka eräs ranskalainen kemisti hylkäsi hänen löytönsä väittäen, että hän oli vain löytänyt epäpuhtaan kromin. Uskomalla ranskalaista kemistiä del Rio hyväksyi tämän löydön. Vasta vuonna 1830 Sefström löysi alkuaineen uudelleen ja nimesi sen skandinaavisen jumalatar Vanadiksen mukaan sen houkuttelevien moniväristen yhdisteiden vuoksi.

Kuitenkin vasta vuonna 1867 Roscoe pelkisti kloridin vedyn kanssa eristääkseen ensimmäisen näytteen vanadiinia. Kesti vielä 60 vuotta ennen kuin vanadiinia voitiin valmistaa jopa 99,3-99,8 %:n puhtausasteella.

Esiintyminen

Vanadiinia esiintyy noin 54:ssä eri mineraalissa sekä fosfaattikivessä, tietyissä rautamalmissa, joissakin raakaöljyissä (kompleksien muodossa) ja meteoriiteissa. Tärkeimpiä mineraaleja, joissa vanadiinia esiintyy, ovat mm. karnotiitti, roscoeliitti, vanadiniitti ja patroniitti.

Isotoopit

Luonnollinen vanadiini koostuu kahdesta isotoopista. V51 muodostaa 99,74 % vanadiinista, kun taas V50 muodostaa loput, vaikka muitakin isotooppeja tunnetaan seitsemän. V50 on lievästi radioaktiivinen, ja sen puoliintumisaika on 6 x 1015 vuotta.

Vanadiumin valmistus

Kaupallisesti vanadiinia valmistetaan pelkistämällä vanadiinitrikloridia magnesiummetallilla tai magnesiumin ja natriumin seoksella tai pelkistämällä V2O5:tä kalsiumilla paineastiassa.

Terveydelliset näkökohdat

Vanadiini on myrkyllistä ja vanadiinia ja sen yhdisteitä käsiteltäessä on noudatettava varovaisuutta

Avainominaisuudet

Puhdas vanadiini on:

  • Ulkonäöltään kirkkaanvalkoinen
  • Pehmeä
  • Sitkeä
  • On hyvä rakenteellinen lujuus
  • Omaa hyvän korroosionkestävyyden emäksiä, rikkihappoa vastaan, suolahappoa ja suolavettä
  • Hapettuu helposti yli 660 °C:n lämpötiloissa
  • Pieni fissio-neutronien poikkileikkaus

Käyttökohteet

Vanadiumin tärkein käyttökohde on teräksen lisäaineena, noin 80 % vanadiumista menee teräksen lisäaineeksi ferrovanadiumiksi. Sitä käytetään ruostumattomien, jousi- ja nopeiden työkaluterästen valmistukseen. Sitä lisätään teräksiin myös karbidien stabiloimiseksi.

Vanadiumfoliota käytetään myös titaanin sitomiseen teräkseen.

Matalan fissioneutronipoikkileikkauksensa vuoksi vanadiinia käytetään myös ydinsovelluksissa.

Vanadiiniyhdisteitä käytetään myös useissa sovelluksissa, kuten:

  • Vanadiinipentoksidi katalysaattorina keramiikkateollisuudessa
  • Mordenttina kankaiden painamisessa ja värjäämisessä
  • Aniliinimustan valmistuksessa

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.