Vanadium
Le vanadium est un élément gris-blanc rare, mou et ductile que l’on trouve combiné dans certains minéraux et utilisé principalement pour produire certains alliages. Le vanadium résiste à la corrosion grâce à un film protecteur d’oxyde à la surface. Les états d’oxydation courants du vanadium comprennent +2, +3, +4 et +5.
Applications
La plupart du vanadium (environ 80%) produit est utilisé comme ferrovanadium ou comme additif pour l’acier. Mélangé à l’aluminium dans des alliages de titane, il est utilisé dans les moteurs à réaction et les cadres d’avions à grande vitesse, et les alliages d’acier sont utilisés dans les essieux, les vilebrequins, les engrenages et autres composants critiques. Les alliages de vanadium sont également utilisés dans les réacteurs nucléaires car le vanadium a de faibles capacités d’adsorption des neutrons et il ne se déforme pas en rampant sous des températures élevées.
L’oxyde de vanadium (V2O5) est utilisé comme catalyseur dans la fabrication de l’acide sulfurique et de l’anhydride maléique et dans la fabrication de céramiques. Il est ajouté au verre pour produire une teinte verte ou bleue. Le verre revêtu de dioxyde de vanadium (VO2) peut bloquer le rayonnement infrarouge à une certaine température spécifique.
Le vanadium dans l’environnement
On ne trouve jamais de vanadium non lié dans la nature. Le vanadium est présent dans environ 65 minéraux différents parmi lesquels la patronite, la vanadinite, la carnotite et la bauxite. Le vanadium est présent dans les gisements contenant du carbone comme le pétrole brut, le charbon, les schistes bitumineux et les sables bitumineux.
Divers minerais de vanadium sont connus mais aucun n’est exploité en tant que tel pour le métal, qui est généralement obtenu comme sous-produit d’autres minerais. Les plus grandes ressources de vanadium se trouvent en Afrique du Sud et en Russie. La production mondiale de minerai de vanadium est d’environ 45 000 tonnes par an. La production du métal lui-même s’élève à environ 7000 tonnes par an.
L’arrosage est un moyen important par lequel le vanadium est redistribué dans l’environnement car les védates sont généralement très solubles.
Le vanadium est abondant dans la plupart des sols, en quantités variables, et il est absorbé par les plantes à des niveaux qui reflètent sa disponibilité.
En biologie, un atome de vanadium est un composant essentiel de certaines enzymes, notamment la vanadium nitrogénase utilisée par certains micro-organismes fixateurs d’azote.
Effets du vanadium sur la santé
Les composés du vanadium ne sont pas considérés comme un danger grave, cependant, on a constaté que les travailleurs exposés à la poussière de peroxyde de vanadium souffraient d’une grave irritation des yeux, du nez et de la gorge.
L’absorption du vanadium par l’homme se fait principalement par les aliments, tels que le sarrasin, les graines de soja, l’huile d’olive, l’huile de tournesol, les pommes et les œufs.
Le vanadium peut avoir un certain nombre d’effets sur la santé humaine, lorsque l’absorption est trop élevée. Lorsque l’absorption de vanadium se fait par l’air, elle peut provoquer des bronchites et des pneumonies.
Les effets aigus du vanadium sont une irritation des poumons, de la gorge, des yeux et des cavités nasales.
Les autres effets sur la santé de l’absorption du vanadium sont :
– Les maladies cardiaques et vasculaires
– L’inflammation de l’estomac et des intestins
– Les dommages au système nerveux
– Les saignements du foie et des reins
– Les éruptions cutanées
– Les tremblements sévères et les paralysies
-. Saignements de nez et douleurs à la gorge
– Affaiblissement
– Maladies et maux de tête
– Vertiges
– Modifications du comportement
Les risques pour la santé associés à l’exposition au vanadium dépendent de son état d’oxydation. Ce produit contient du vanadium élémentaire. Le vanadium élémentaire pourrait être oxydé en pentoxyde de vanadium pendant le soudage. La forme pentoxyde est plus toxique que la forme élémentaire. L’exposition chronique à la poussière et aux fumées de pentoxyde de vanadium peut provoquer une grave irritation des yeux, de la peau et des voies respiratoires supérieures, des inflammations persistantes de la trachée et des bronches, un œdème pulmonaire et une intoxication systémique. Les signes et les symptômes d’une surexposition comprennent ; une conjonctivite, une rhinopharyngite, une toux, une respiration laborieuse, un rythme cardiaque rapide, des changements pulmonaires, une bronchite chronique, une pâleur de la peau, une langue noir verdâtre et une éruption cutanée allergique.
Effets du vanadium sur l’environnement
Le vanadium peut être trouvé dans l’environnement dans les algues, les plantes, les invertébrés, les poissons et de nombreuses autres espèces. Dans les moules et les crabes, le vanadium est fortement bioaccumulé, ce qui peut conduire à des concentrations d’environ 105 à 106 fois supérieures à celles que l’on trouve dans l’eau de mer.
Le vanadium provoque l’inhibition de certaines enzymes chez les animaux, ce qui a plusieurs effets neurologiques. A côté des effets neurologiques, le vanadium peut provoquer des troubles respiratoires, des paralysies et des effets négatifs sur le foie et les reins.
Des tests de laboratoire avec des animaux de laboratoire ont montré, que le vanadium peut causer des dommages au système reproducteur des animaux mâles, et qu’il s’accumule dans le placenta des femelles.
Le vanadium peut provoquer une altération de l’ADN dans certains cas, mais il ne peut pas provoquer de cancer chez les animaux.
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Apports journaliers recommandés en vanadium
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