Vanadiini
Vanadiini on harvinainen, pehmeä, sitkeä, harmaanvalkoinen alkuaine, jota esiintyy yhdistettynä tietyissä mineraaleissa ja jota käytetään pääasiassa tiettyjen seosten valmistukseen. Vanadiini kestää korroosiota pinnalla olevan suojaavan oksidikalvon ansiosta. Vanadiinin yleiset hapetusasteet ovat +2, +3, +4 ja +5.
Käyttökohteet
Suurin osa tuotetusta vanadiinista (noin 80 %) käytetään ferrovanadiinina tai teräksen lisäaineena. Alumiinin kanssa titaaniseoksiin sekoitettuna käytetään suihkumoottoreissa ja suurnopeuslentokoneiden rungoissa, ja terässeoksia käytetään akseleissa, kampiakseleissa, hammaspyörissä ja muissa kriittisissä komponenteissa. Vanadiiniseoksia käytetään myös ydinreaktoreissa, koska vanadiinilla on alhainen neutronien adsorptiokyky ja se ei muodistu ryömimällä korkeissa lämpötiloissa.
Vanadiinioksidia (V2O5) käytetään katalysaattorina rikkihapon ja maleiinihappoanhydridin valmistuksessa sekä keramiikan valmistuksessa. Sitä lisätään lasiin vihreän tai sinisen sävyn aikaansaamiseksi. Vanadiinidioksidilla (VO2) päällystetty lasi voi estää infrapunasäteilyä tietyssä lämpötilassa.
Vanadiini ympäristössä
Vanadiinia ei koskaan esiinny luonnossa sitoutumattomana. Vanadiinia esiintyy noin 65:ssä eri mineraalissa, joiden joukossa ovat patoniitti, vanadiniitti, karnotiitti ja bauksiitti. Vanadiinia esiintyy hiiltä sisältävissä esiintymissä, kuten raakaöljyssä, kivihiilessä, öljyliuskeessa ja tervahiekoissa.
Vanadiinia tunnetaan erilaisia malmeja, mutta yhtään metallia ei louhita sellaisenaan, vaan sitä saadaan yleensä muiden malmien sivutuotteena. Suurimmat vanadiinivarat löytyvät Etelä-Afrikasta ja Venäjältä. Vanadiinimalmin maailmanlaajuinen tuotanto on noin 45 000 tonnia vuodessa. Itse metallin tuotanto on noin 7000 tonnia vuodessa.
Vedenotto on tärkeä tapa, jolla vanadiini jakautuu uudelleen ympäristössä, koska venedaatit ovat yleensä hyvin liukoisia.
Vanadiinia on runsaasti useimmissa maaperissä, vaihtelevia määriä, ja kasvit ottavat sitä käyttöönsä sen saatavuuden mukaisilla määrillä.
Biologiassa vanadiumatomi on välttämätön osa eräitä entsyymejä, erityisesti joidenkin typpeä sitovien mikro-organismien käyttämää vanadiumtypenaasia.
Vanadiinin terveysvaikutukset
Vanadiiniyhdisteitä ei pidetä vakavana vaarana, mutta vanadiiniperoksidipölylle altistuneiden työntekijöiden on kuitenkin todettu kärsivän vakavasta silmien, nenän ja kurkun ärsytyksestä.
Ihmisten vanadiinin saanti tapahtuu pääasiassa elintarvikkeiden, kuten tattarin, soijapapujen, oliiviöljyn, auringonkukkaöljyn, omenoiden ja kananmunien, kautta.
Vanadiumilla voi olla useita vaikutuksia ihmisen terveyteen, kun saanti on liian suurta. Kun vanadiinin saanti tapahtuu ilman kautta, se voi aiheuttaa keuhkoputkentulehdusta ja keuhkokuumetta.
Vanadiinin akuutteja vaikutuksia ovat keuhkojen, kurkun, silmien ja nenäonteloiden ärsytys.
Muut vanadiinin saannin terveysvaikutukset ovat:
– Sydän- ja verisuonisairaudet
– Vatsan ja suoliston tulehdus
– Hermoston vaurioituminen
– Maksan ja munuaisten verenvuodot
– Iho-ihottumat
– Voimakas vapina ja halvaukset
. Nenäverenvuoto ja kurkkukivut
– Heikkous
– Pahoinvointi ja päänsärky
– Huimaus
– Käyttäytymismuutokset
Vanadiumille altistumiseen liittyvät terveysvaarat riippuvat vanadiinin hapetusasteesta. Tämä tuote sisältää alkuainesvanadiinia. Alkuainesvanadiini voi hapettua vanadiinipentoksidiksi hitsauksen aikana. Pentoksidimuoto on myrkyllisempi kuin alkuainemuoto. Krooninen altistuminen vanadiinipentoksidipölylle ja -höyryille voi aiheuttaa vakavaa silmien, ihon ja ylähengitysteiden ärsytystä, henkitorven ja keuhkoputkien pysyviä tulehduksia, keuhkopöhöä ja systeemistä myrkytystä. Ylialtistumisen merkkejä ja oireita ovat; sidekalvotulehdus, nenänielutulehdus, yskä, vaikeutunut hengitys, nopea sydämen syke, keuhkomuutokset, krooninen keuhkoputkentulehdus, ihon kalpeus, vihertävän musta kieli ja allerginen ihottuma.
Vanadiinin vaikutukset ympäristöön
Vanadiinia esiintyy ympäristössä levissä, kasveissa, selkärangattomissa eläimissä, kaloissa, kaloissa ja monissa muissa lajeissa. Simpukoissa ja ravuissa vanadiini bioakkumuloituu voimakkaasti, mikä voi johtaa noin 105-106-kertaisiin pitoisuuksiin verrattuna merivedessä esiintyviin pitoisuuksiin.
Vanadium aiheuttaa eläimillä tiettyjen entsyymien estymistä, millä on useita neurologisia vaikutuksia. Neurologisten vaikutusten lisäksi vanadiini voi aiheuttaa hengityshäiriöitä, halvauksia sekä kielteisiä vaikutuksia maksaan ja munuaisiin.
Koe-eläimillä tehdyt laboratoriokokeet ovat osoittaneet, että vanadiini voi aiheuttaa haittaa urospuolisten eläinten lisääntymisjärjestelmälle ja että se kertyy naaraan istukkaan.
Vanadium voi joissakin tapauksissa aiheuttaa DNA-muutoksia, mutta se ei voi aiheuttaa syöpää eläimillä.
Takaisin jaksollisen alkuaineiden kaavioon.
Vanadiinin suositeltava päivittäinen saanti
.