En 1801, del Rio a découvert le vanadium (V), bien qu’un chimiste français ait rejeté sa découverte en affirmant qu’il avait simplement trouvé du chrome impur. Croyant le chimiste français, del Rio accepta sa découverte. Ce n’est qu’en 1830, que Sefstrom redécouvre l’élément et le nomme d’après la déesse scandinave Vanadis, en raison de ses composés multicolores attrayants.
Cependant, ce n’est qu’en 1867, que Roscoe réduit le chlorure avec de l’hydrogène pour isoler le premier échantillon de vanadium. Il fallut encore 60 ans avant que le vanadium soit produit avec des puretés aussi élevées que 99,3 à 99,8%.
Occurrence
Le vanadium est présent dans environ 54 minéraux différents ainsi que dans les roches phosphatées, certains minerais de fer, certains pétroles bruts (sous forme de complexes) et les météorites. Certains des minéraux les plus importants dans lesquels on trouve du vanadium sont la carnotite, la roscoélite, la vanadinite et la patronite.
Isotopes
Le vanadium naturel est composé de deux isotopes. Le V51 constitue 99,74% du vanadium, tandis que le V50 constitue le solde, bien que sept autres isotopes soient reconnus. Le V50 est légèrement radioactif possédant une demi-vie de 6 x 1015 ans.
Production du vanadium
Commercialement, le vanadium est produit en réduisant le trichlorure de vanadium avec du magnésium métallique ou un mélange de magnésium et de sodium ou via la réduction calcique de V2O5 dans un récipient sous pression.
Aspects sanitaires
Le vanadium est toxique et des précautions doivent être prises lors de la manipulation du vanadium et de ses composés
Propriétés clés
Le vanadium pur est :
- D’apparence blanche brillante
- Souple
- Ductile
- Possède une bonne résistance structurelle
- Possède une bonne résistance à la corrosion aux alcalis, à l’acide sulfurique, l’acide chlorhydrique et l’eau salée
- Il s’oxyde facilement à des températures supérieures à 660°C
- Il a une faible section transversale des neutrons de fission
Applications
L’utilisation la plus importante du vanadium est celle d’additif pour l’acier, avec environ 80% du vanadium entrant dans le ferrovanadium, un additif pour l’acier. Il est utilisé pour la production d’aciers antirouille, d’aciers à ressort et d’aciers à outils à grande vitesse. Il est également ajouté aux aciers pour stabiliser les carbures.
Les feuilles de vanadium sont également utilisées pour lier le titane à l’acier.
En raison de sa faible section transversale des neutrons de fission, le vanadium est également utilisé dans les applications nucléaires.
Les composés de vanadium sont également utilisés dans un certain nombre d’applications telles que :
- Le pentoxyde de vanadium comme catalyseur dans l’industrie céramique
- Comme mordant dans l’impression et la teinture des tissus
- Dans la fabrication du noir d’aniline
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