Öppna huvudmenyn

Vanadin är ett sällsynt, mjukt, metalliskt grundämne. Det har atomnummer 23 i det periodiska systemet och används främst i hårda legeringar t.ex. tillsammans med krom som ofta används i verktyg.

Vanadin
Nummer
23
Tecken
V
Grupp
5
Period
4
Block
d

V

Nb
TitanVanadinKrom
[Ar] 3d3 4s2
23V

Vanadium 1.jpg

Emissionsspektrum
Emissionsspektrum
Generella egenskaper
Relativ atommassa50,9415(1)[1] u
UtseendeBlå–silvergrå
Fysikaliska egenskaper
Densitet vid r.t.6,0 g/cm3
– flytande, vid smältpunkten5,5 g/cm3
AggregationstillståndFast
Smältpunkt2183 K (1910 °C)
Kokpunkt3680 K (3407 °C)
Molvolym8,32 × 10−6 m3/mol
Smältvärme21,5[2] kJ/mol
Ångbildningsvärme444[3] kJ/mol
Specifik värmekapacitet489[4] J/(kg × K)
Molär värmekapacitet24,89 J/(mol × K)
Ångtryck
Tr. (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
Te. (K) 2101 2289 2523 2814 3187 3679
Atomära egenskaper
Atomradie134 pm
Kovalent radie153 pm
Elektronaffinitet50,6 kJ/mol
JonisationspotentialFörsta: 650,9 kJ/mol
Andra: 1414 kJ/mol
Tredje: 2830 kJ/mol
Fjärde: 4507 kJ/mol
(Lista)
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration[Ar] 3d3 4s2
e per skal2, 8, 11, 2
Electron shell 023 Vanadium - no label.svg
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstånd5, 4, 3, 2, 1, −1, −3
Oxider (basicitet)(amfoterisk)
Elektronegativitet1,63 (Paulingskalan)
1,53 (Allenskalan)
Diverse
KristallstrukturKubisk rymdcentrerad (bcc)
Kristallstruktur
Ljudhastighet4560 m/s
Termisk expansion8,4 µm/(m × K) (25 °C)
Värmeledningsförmåga30,7 W/(m × K)
Elektrisk konduktivitet5 × 106 A/(V × m)
Elektrisk resistivitet197 × m (20 °C)
MagnetismParamagnetisk[5]
Magnetisk susceptibilitet3,8 × 10−4
Youngs modul128 GPa
Skjuvmodul47 GPa
Kompressionsmodul160 GPa
Poissons konstant0,37
Mohs hårdhet6,7
Vickers hårdhet628–640 MPa
Brinells hårdhet600–742 MPa
Identifikation
CAS-nummer7440-62-2
Pubchem23990
Historia
NamnursprungVanadis, ett gammalt nordiskt namn för den skandinaviska gudinnan Freja.[6][7]
UpptäcktAndrés Manuel del Río (1801)
Första isolationNils Gabriel Sefström (1830)
NamngivareNils Gabriel Sefström (1830)
Stabilaste isotoper
Huvudartikel: Vanadinisotoper
Nuklid NF t1/2 ST SE (MeV) SP
48V {syn.} 15,9735 d ε 4,012 48Ti
49V {syn.} 330 d ε 4,012 49Ti
50V 0,25 % 1,4 × 1014 a ε
β
2,208
1,037
50Ti
50Cr
51V 99,75 %
Stabil
Säkerhetsinformation
Säkerhetsdatablad: Sigma-Aldrich
Globalt harmoniserat system för klassifikation och märkning av kemikalier
GHS-märkning enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP)
GHS-symboler saknas
H-fraserH?
P-fraserP?
EU-märkning av farliga ämnen
EU-märkning av farliga ämnen enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP) på grundval av följande källa: [8]
Pulver:
Brandfarlig
Brandfarlig
(F)
Irriterande
Irriterande
(Xi)
R-fraserR17, R36/37/38
S-fraserS7, S26, S33, S37, S43, S60
NFPA 704

NFPA 704.svg

1
2
0
SI-enheter och STP används om inget annat anges.

Innehåll

EgenskaperRedigera

Vanadin är en stålgrå, relativt mjuk, metall som t.ex. kan kallvalsas till trådar. Ofta finns små mängder föroreningar i metallen, vilka gör den hård och spröd. I massiv form är vanadin stabilt mot luft, alkali, kall saltsyra och svavelsyra men angrips snabbt av salpetersyra.[9]

AnvändningRedigera

Ungefär 80 % av allt vanadin används i legeringar med andra metaller.

Andra användningsområden är:

FöreningarRedigera

FörekomstRedigera

Vanadin finns inte i fri form i naturen, men i många föreningar som t.ex. vanadinsulfid (VS4) eller i kombination med bly och klor. Vanadinhalten i den översta jordskorpan beräknas till ca 0,015 %; de viktigaste mineralen är roscoelit, karnotit, vanadinit och petronit.[9]

Vanadin fyller en viktig biologisk funktion hos vissa typer av havsdjur och tas också upp i betydande mängd av röd flugsvamp. Vissa skiffrar kan innehålla höga halter av vanadin.

Numera torde titanomagnetiter, där vanadin ofta finns (oxidbundet), vara den huvudsakliga råvarukällan.

FramställningRedigera

Vanadin framställs genom att reducera vanadinpentoxid med kalciummetall.

V2O5 + 5Ca → 2V + 5CaO

HistoriaRedigera

Ämnet upptäcktes av den spansk-mexikanske vetenskapsmannen Andrés Manuel del Río 1801.

Grundämnet återupptäcktes 1831 av kemisten och geologen Nils Gabriel Sefström som hittade det i stångjärn framställt ur malm från Tabergsgruvan i Småland och uppkallade det efter gudinnan Vanadis (även Freja eller Fröja). [10]

Metallen framställdes först av Henry Roscoe år 1869. [10]

KällorRedigera

  1. ^ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013.
  2. ^ David R. Lide (red.): Fluid Properties; Enthalpy of Fusion, sid. 6:135, i: CRC Handbook of Chemistry and Physics, uppl. 90 (internetversion: 2010), CRC Press / Taylor and Francis.
  3. ^ Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. I: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
  4. ^ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
  5. ^ Weast, Robert C. (ed. in chief): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990. Seiten E-129 bis E-145. ISBN 0-8493-0470-9. De angivna värdena har här räknats om enligt SI.
  6. ^ Royal Society of Chemistry – Visual Element Periodic Table
  7. ^ – Online Etymological Dictionary
  8. ^ Datablad Vanadium (Pulver) på AlfaAesar. Läst 31 januari 2010. (JavaScript krävs).
  9. ^ [a b] Bra Böckers lexikon, 1980.
  10. ^ [a b] Anders Lennartsson, Periodiska systemet, Studentlitteratur, 2011