Vanadium
Vanadium is een zeldzaam, zacht, buigzaam grijswit element dat gecombineerd in bepaalde mineralen voorkomt en voornamelijk wordt gebruikt om bepaalde legeringen te maken. Vanadium is bestand tegen corrosie door een beschermende oxidelaag op het oppervlak. Veel voorkomende oxidatietoestanden van vanadium zijn +2, +3, +4 en +5.
Toepassingen
Het grootste deel van het geproduceerde vanadium (ongeveer 80%) wordt gebruikt als ferrovanadium of als additief voor staal. Gemengd met aluminium in titaniumlegeringen wordt het gebruikt in straalmotoren en hogesnelheidsluchtframes, en staallegeringen worden gebruikt in assen, krukassen, tandwielen en andere kritische onderdelen. Vanadiumlegeringen worden ook gebruikt in kernreactoren omdat vanadium een laag neutronenadsorptievermogen heeft en het niet vervormt bij kruip onder hoge temperaturen.
Vanadiumoxide (V2O5) wordt gebruikt als katalysator bij de vervaardiging van zwavelzuur en maleïnezuuranhydride en bij het maken van keramiek. Het wordt aan glas toegevoegd om een groene of blauwe tint te verkrijgen. Glas bedekt met vanadiumdioxide (VO2) kan infrarode straling blokkeren bij een bepaalde temperatuur.
Vanadium in het milieu
Vanadium wordt in de natuur nooit ongebonden aangetroffen. Vanadium komt voor in ongeveer 65 verschillende mineralen, waaronder patroniet, vanadiniet, carnotiet en bauxiet. Vanadium komt voor in koolstofhoudende afzettingen zoals ruwe olie, steenkool, olieschalie en teerzand.
Verschillende vanadiumertsen zijn bekend, maar geen ervan wordt als zodanig gedolven voor het metaal, dat over het algemeen wordt verkregen als bijprodukt van andere ertsen. De grootste vanadiumvoorraden zijn te vinden in Zuid-Afrika en Rusland. De wereldproductie van vanadiumerts bedraagt ongeveer 45.000 ton per jaar. De productie van het metaal zelf komt op ongeveer 7000 ton per jaar.
Watering is een belangrijke manier waarop vanadium in het milieu wordt herverdeeld, omdat venedaten over het algemeen zeer goed oplosbaar zijn.
Vanadium is overvloedig aanwezig in de meeste bodems, in variabele hoeveelheden, en het wordt door planten opgenomen op niveaus die de beschikbaarheid ervan weerspiegelen.
In de biologie is een vanadiumatoom een essentieel bestanddeel van sommige enzymen, met name de vanadiumnitrogenase die door sommige stikstoffixerende micro-organismen wordt gebruikt.
Gezondheidseffecten van vanadium
Vanadiumverbindingen worden niet als ernstig gevaar beschouwd, maar bij werknemers die aan vanadiumperoxidestof werden blootgesteld, werd ernstige irritatie van ogen, neus en keel geconstateerd.
De opname van vanadium door de mens vindt voornamelijk plaats via voedingsmiddelen, zoals boekweit, sojabonen, olijfolie, zonnebloemolie, appels en eieren.
Vanadium kan bij een te hoge opname een aantal effecten hebben op de menselijke gezondheid. Wanneer de opname van vanadium via de lucht plaatsvindt, kan het bronchitis en longontsteking veroorzaken.
De acute effecten van vanadium zijn irritatie van longen, keel, ogen en neusholten.
Andere gezondheidseffecten van vanadiumopname zijn:
– Hart- en vaatziekten
– Ontsteking van maag en darmen
– Beschadiging van het zenuwstelsel
– Bloedingen van levers en nieren
– Huiduitslag
– Hevig trillen en verlammingen
– Neusbloedingen en keelpijnen
– Verzwakking
– Ziekte en hoofdpijn
– Duizeligheid
– Gedragsveranderingen
De gevaren voor de gezondheid in verband met blootstelling aan vanadium zijn afhankelijk van de oxidatietoestand. Dit product bevat elementair vanadium. Elementair vanadium kan tijdens het lassen worden geoxideerd tot vanadiumpentoxide. De pentoxide-vorm is giftiger dan de elementaire vorm. Chronische blootstelling aan stof en dampen van vanadiumpentoxide kan ernstige irritatie van de ogen, de huid en de bovenste luchtwegen veroorzaken, aanhoudende ontstekingen van de luchtpijp en de bronchiën, longoedeem en systemische vergiftiging. Tekenen en symptomen van overmatige blootstelling zijn onder meer: bindvliesontsteking, nasofaryngitis, hoest, moeizame ademhaling, snelle hartslag, longveranderingen, chronische bronchitis, bleke huid, groenzwarte tong en allergische huiduitslag.
Effecten van vanadium op het milieu
Vanadium kan in het milieu worden aangetroffen in algen, planten, ongewervelde dieren, vissen en vele andere soorten. In mosselen en krabben bioaccumuleert vanadium sterk, wat kan leiden tot concentraties die zo’n 105 tot 106 maal hoger zijn dan de concentraties die in zeewater worden aangetroffen.
Vanadium veroorzaakt bij dieren de remming van bepaalde enzymen, hetgeen verscheidene neurologische effecten heeft. Naast de neurologische effecten kan vanadium ademhalingsstoornissen, verlammingen en negatieve effecten op de lever en de nieren veroorzaken.
Laboratoriumproeven met proefdieren hebben aangetoond, dat vanadium schade kan toebrengen aan het voortplantingsstelsel van mannelijke dieren, en dat het zich ophoopt in de vrouwelijke placenta.
Vanadium kan in sommige gevallen DNA-veranderingen veroorzaken, maar het kan bij dieren geen kanker veroorzaken.
Terug naar grafiek periodieke elementen.
Aanbevolen dagelijkse inname van vanadium