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(Vanadium)是一种化学元素,符号为V,原子序数为23。它是一种坚硬、银灰色,具韧性、可延展的过渡金属。在自然界中很少发现元素金属,但是一旦经人工分离,会形成氧化层(钝化)防止自由态的金属氧化,使之更稳定存在。

历史

1801年 Andrés Manuel del Río在墨西哥发现了一种钒化合物,他分析了一种新的含铅矿物,他称之为⌈褐色铅⌋,并根据其质量推测是一种新元素的存在,他称之为erythronium(源自希腊语,意义为⌈红色⌋,ἐρυθρόν,eruthrón)因为加热后大多数变成红色。 四年后,他(错误地)被其他科学家说服,赤霉素与铬相同。1830年, Nils Gabriel Sefström生成了钒的氯化物,进而证明了一种新的元素,他将这种“钒”命名为斯堪的纳维亚的美女和生育女神Vanadís(Freyja)。 这两个名字都归因于钒化合物中广泛的颜色。Del Rio的矿石后来因其钒含量而更名为钒铅矿。1867年亨利恩菲尔德罗斯科得到了纯的钒元素。

应用

钒天然存在于约65种矿物和化石燃料沉积物中。它是由中国俄罗斯的钢铁冶炼渣中所得到。其他国家则直接从磁铁矿、重油烟尘或铀矿开采的副产品中生产。它主要用于制造特种钢合金,如高速工具钢。最重要的工业用途为钒化合物五氧化二钒用作生产硫酸的催化剂。用于储能的钒氧化还原电池可能是未来的重要应用。

大约80%的钒和一起作为钢里的合金元素。含钒的钢很硬很坚实,但一般其钒含量少于1%。

  • 运用在医疗器械中的特别的不锈钢
  • 运用在工具中的不锈钢
  • 含钒的钢经常被用在轴、齿轮等关键的机械部分中
  • 钒吸收裂变中子的截面很小,因此被用在核工业中
  • 在炼钢过程中钒被用来促进化物的形成
  • 在给钢涂钛的时候钒往往被作为中介层
  • 钒与镓的合金可以用来制作超导电磁铁,其磁强度可达175,000高斯
  • 在制造缩苹果酸酐和硫酸的过程中五氧化二钒被用来做催化剂。钒基混合氧化物是丙烷,丙烯和丙烯醛生产丙烯酸的有效催化剂。
  • 五氧化二钒(V2O5)被用来制做特殊的陶瓷作为催化剂
  • 可做蓝色颜料,称为“钒锆蓝”或“土耳其蓝”[1]

生物生理

在生物体内钒是一些酶的必要组成部分。一些固氮的微生物使用含钒的酶来固定空气中的

鼠和鸡也需要少量的钒,缺钒会阻碍它们的生长和繁殖。含钒的血红蛋白存在于海鞘类动物中。

一些含钒的物质具有类似胰岛素的效应,也许可以用来治疗糖尿病[2]

在少数生物中发现了大量的钒离子,可能是毒素。氧化物和一些其他钒盐具有中等毒性。特别是在海洋中,钒被一些生命作为酶的活性中心,例如一些海藻的钒溴过氧化物酶。

视频

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钒产品知识简介
揭秘传说中会变色的金属钒

参考文献