ڤناديوم

23 تيتانيومفانديومكروم
-

V

Nb
V-TableImage.png
صفات عامة
الإسم, الرقم, الرمز فانديوم, V, 23
سلاسل كيميائية فلزات انتقالية
المجموعة, الدورة, المستوى الفرعي d , 4 , 5
المظهر فلز رمادي أبيض
V,23.jpg
كتلة ذرية 50.9415(1) g/mol
شكل إلكتروني [Ar] 3d3 4s2
عدد الإلكترونات لكل مستوى 2, 8, 11, 2
خواص فيزيائية
الحالة solid
كثافة عندح.غ. 6.0 ج/سم³
كثافة السائل عند m.p. 5.5 ج/سم³
نقطة الإنصهار 2183 ك
1910 م °
3470 ف °
نقطة الغليان 3680 ك
3407 م °
6165 ف °
حرارة الإنصهار kJ/mol 21.5
حرارة التبخر kJ/mol 459
السعة الحرارية (25 24.89 C (م) ° ( J/(mol·K
ضغط البخار
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T/K 2101 2289 2523 2814 3187 3679
الخواص الذرية
البنية البللورية cubic body centered
حالة التأكسد 2, 3, 4, 5
(أكسيد أمفوتيري)
سالبية كهربية 1.63 (مقياس باولنج)
طاقة التأين
(المزيد)
1st: 650.9 kJ/mol
2nd: 1414 kJ/mol
3rd: 2830 kJ/mol
نصف قطر ذري 135 pm
نصف قطر ذري (حسابيا) 171 pm
نصف القطر التساهمي 125 pm
متفرقة
الترتيب المغناطيسي ???
مقاومة كهربية 20 °C 197 nΩ·m
توصيل حراري (300 K ك ) 30.7
(W/(m·K)
تمدد حراري (25 °C) 8.4 µm/(m·K)
سرعة الصوت (قضيب رفيع) (20 °م) 4560 m/s
معامل يونج 128 GPa
معامل القص 47 GPa
معاير الحجم 160 GPa
نسبة بواسون 0.37
صلابة موس 7.0
رقم فيكرز للصلادة 628 MPa
رقم برينل للصلادة 628 MPa
رقم التسجيل 7440-62-2
النظائر المهمة
المقالة الرئيسية: نظائر الڤناديوم
نظ ت.ط. عمر النصف طر.إ. طا.إ.MeV ن.إ.
48V syn 15.9735 d ε+β+ 4.0123 48Ti
49V syn 330 d ε 0.6019 49Ti
50V 0.25% 1.5×1017y ε 2.2083 50Ti
β- 1.0369 50Cr
51V 99.75% V يكون ثابت وله 28 نيوترون
المراجع

الڤناديوم Vanadium عنصر كيميائي في الجدول الدوري، رمزه V، ووزنه الذري 23. وهو عنصر نادر لين مطاوع، ويتواجد مختلطاً بأملاح معينة ويستعمل لإنتاج سبائك معينة. والڤناديوم واحد من 26 عنصر مشترك متواجدين بالكائنات الحية.

والعدد الذري للڤناديوم 23 والوزن الذري 50,9415، والكثافة 6,1 جم/سم§ في 20°م. وينصهر عند درجة حرارة 1,890 ± 10°م ويغلي عند 3,380°م.

عُرِف الڤناديوم كعنصر جديد أول مرة في عام 1801م على يد عالم الفلزات المكسيكي أندرس مانويل دل ريو ولكنه لاحقًا اعتقد أنه عنصر كروم غير نقي. وأعاد اكتشافه عالم الكيمياء السويدي نيلز سيفستروم في عام 1830م وأعطاه اسم ڤناديس وهي معبودة الجمال الإسكندينافية.

ولا يوجد الڤناديوم منفردًا في الطبيعة ولكنه يوجد متحدًا مع عناصر أخرى في أكثر من 60 معدنًا. فمثلاً يوجد الڤناديوم مشتركاً مع [[اليورانيوم في معدن الكرنوتيت الإشعاعي ومع الكبريت في معدن الپاترونيت ومع الرصاص في الڤنادينيت. وأحد أهم مصادر الفاناديوم هو [[الماگنتيت التيتانومي. وهو خام حديد يوجد في فنلندا وجنوب إفريقيا والاتحاد السوفييتي (سابقًا).

يوجد الڤناديوم بكميات زهيدة في قشرة كوكب الأرض، ووجدت منه كميات ضئيلة في النيازك. يُعدّ الماگنتيت التيتانيومي (وهو خام حديد أحد أهم مصادر الفاناديوم في العالم. يعد الڤناديوم أحد العناصر النادرة المهمة في جسم الإنسان، وتشير الأبحاث إلى أن ارتفاع تركيز الفاناديوم في الجسم يرتبط بمرض الاكتئاب الهوسي وباضطرابات أخرى.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

صفاته الفيزيائية

أدرج الڤناديوم فيما بعد مع العناصر الانتقالية في جدول مندلييف الدوري للعناصر الكيميائية. وهو يقع في أعلى الفصيلة الخامسة في الدور الرابع. عدده الذري التسلسلي في الجدول 23. بنيته الإلكترونية هي بنية غاز الأرغون الخامل Ar مضافاً إليها إلكترونان في المدار 4S وثلاثة إلكترونات في المدار 3d، لذا فإن تكافؤه خماسي. وزن الڤناديوم الذري 50.9415 وهو معدن فضي مائل للبياض، تبلغ كتلته الحجمية 6.1 گ/سم³ عند درجة الحرارة 20 °س، ينصهر عند الدرجة 1890°س، ويغلي عند الدرجة 3380°س.



الاستخدامات

معدات مصنوعة من صلب الڤناديوم
ڤناديوم مصهور بشعاع إلكتروني

يستخدم الڤناديوم بشكل رئيسي في صناعة الفولاذ حيث يخلط بالحديد فيما يعرف بسبيكة حديد الڤناديوم. يقوي الڤناديوم الفولاذ ويحسن صلابته عند درجات الحرارة العالية، كما يحسِّن مقاومته للصدمات والتآكل. وتستخدم هذه السبيكة المقاومة للصدأ في صناعة التروس ومحاور العجلات وزنبركات الطائرات والسيارات والمحركات. وتصنع منه أدوات القطع السريعة كذلك. يقاوم الڤناديوم كثيرًا من الكيميائيات ولكنه يسمح بمرور النيوترونات. وهذه الصفات تجعل هذا الفلز مناسبا للاستخدام في معامل الذرة.[1]

ومركبات الڤناديوم أيضًا لها استخدامات كثيرة. خامس أكسيد الڤناديوم وأكسيد ثالث كلوريد الڤناديوم يستخدمان بمثابة حفازين في التفاعلات الكيميائية، ويساعدان في إنتاج المواد الاصطناعية والمواد الكيميائية الصناعية. ويستخدم خامس أكسيد الڤناديوم ومركبات الڤناديوم الأخرى في مواد الصباغة وصناعة وتلوين الزجاج.

السبائك

حوالي 85% من الڤناديوم المنتج يـُستعمل كڤناديوم حديدي ferrovanadium أو كمضاف للصلب.[2]

الدور الحيوي

Ascidiacea يحتوي على الڤناديوم.
Amanita muscaria تحتوي على amavadine.

يعتبر الڤناديوم من العناصر الاستشفافية المهمة في جسم الإنسان. وتشير الأبحاث إلى أن ارتفاع معدل الڤناديوم في الجسم متعلق بمرض الاكتئاب المسيّ والاضطرابات الأخرى.


الڤاناديوم هو معدن متواجد في الأطعمة الغذائية مثل فول الصويا، زيت الزيتون، زيت عباد الشمس، التفاح، البيض. هذا المعدن له تأثير سلبى على صحة الإنسان إذا تعرض له بتركيزات عالية، فاستنشاقه في الهواء يسبب التهاب الشعب الهوائية والالتهاب الرئوى. التأثيرات الحادة له متمثلة في اهتياج الرئة والحلق والعين والتجاويف الأنفية.[3]

أما الأعراض الصحية الأخرى:
- أمراض القلب والأوعية الدموية.
- التهاب المعدة والأمعاء.
- ضمور الجهاز العصبى.
- نزيف الكلى والكبد.
- طفح جلدى.
- رجفة حادة وشلل.
- آلام الحلق.
- نزيف من الأنف.
- ضعف.
- شعور بالإعياء.
- صداع.
- دوار.
- تغيرات سلوكية.

والمخاطر الصحية التى يتعرض لها الإنسان مع هذا المعدن تعتمد على حالة التأكسد التى يوجد عليها. الفاناديوم في صورته الخام من الممكن أن يتأكسد ليتحول إلى "أكسيد الفاناديوم الخماسى - Vanadium pentoxide" خلال عملية اللحام وهذا النوع المتأكسد يكون أكثر خطورة من النوع الخام.
التعرض المزمن لأدخنة الفاناديوم وغباره يسبب استثارة للعين والجلد والجهاز التنفسى العلوى، الالتهاب مستمر للقصبة والشعب الهوائية، تكون الأوديما الرئوية والتسمم.

المصادر

  1. ^ محمد مهاب مراد. "الفاناديوم". الموسوعة العربية.
  2. ^ Moskalyk, R. R. (2003). "Processing of vanadium: a review". Minerals Engineering. 16 (9, September 2003): 793–805. doi:10.1016/S0892-6875(03)00213-9. Unknown parameter |coauthor= ignored (|author= suggested) (help)
  3. ^ المعادن الثقيلة.. سموم بيئية، فيدو


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

وصلات خارجية