فاناديوم

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
كرومفاناديومتيتانيوم
-

V

Nb
Element 1: هيدروجين (H), لا فلز
Element 2: هيليوم (He), غاز نبيل
Element 3: ليثيوم (Li), فلز قلوي
Element 4: بيريليوم (Be), فلز قلوي ترابي
Element 5: بورون (B), شبه فلز
Element 6: كربون (C), لا فلز
Element 7: نيتروجين (N), لا فلز
Element 8: أكسجين (O), لا فلز
Element 9: فلور (F), هالوجين
Element 10: نيون (Ne), غاز نبيل
Element 11: صوديوم (Na), فلز قلوي
Element 12: مغنيسيوم (Mg), فلز قلوي ترابي
Element 13: ألومنيوم (Al), فلز ضعيف
Element 14: سيليكون (Si), شبه فلز
Element 15: فسفور (P), لا فلز
Element 16: كبريت (S), لا فلز
Element 17: كلور (Cl), هالوجين
Element 18: آرغون (Ar), غاز نبيل
Element 19: بوتاسيوم (K), فلز قلوي
Element 20: كالسيوم (Ca), فلز قلوي ترابي
Element 21: سكانديوم (Sc), فلز انتقالي
Element 22: تيتانيوم (Ti), فلز انتقالي
Element 23: فاناديوم (V), فلز انتقالي
Element 24: كروم (Cr), فلز انتقالي
Element 25: منغنيز (Mn), فلز انتقالي
Element 26: حديد (Fe), فلز انتقالي
Element 27: كوبالت (Co), فلز انتقالي
Element 28: نيكل (Ni), فلز انتقالي
Element 29: نحاس (Cu), فلز انتقالي
Element 30: زنك (Zn), فلز انتقالي
Element 31: غاليوم (Ga), فلز ضعيف
Element 32: جرمانيوم (Ge), شبه فلز
Element 33: زرنيخ (As), شبه فلز
Element 34: سيلينيوم (Se), لا فلز
Element 35: بروم (Br), هالوجين
Element 36: كريبتون (Kr), غاز نبيل
Element 37: روبيديوم (Rb), فلز قلوي
Element 38: سترونشيوم (Sr), فلز قلوي ترابي
Element 39: إتريوم (Y), فلز انتقالي
Element 40: زركونيوم (Zr), فلز انتقالي
Element 41: نيوبيوم (Nb), فلز انتقالي
Element 42: موليبدنوم (Mo), فلز انتقالي
Element 43: تكنيشيوم (Tc), فلز انتقالي
Element 44: روثينيوم (Ru), فلز انتقالي
Element 45: روديوم (Rh), فلز انتقالي
Element 46: بالاديوم (Pd), فلز انتقالي
Element 47: فضة (Ag), فلز انتقالي
Element 48: كادميوم (Cd), فلز انتقالي
Element 49: إنديوم (In), فلز ضعيف
Element 50: قصدير (Sn), فلز ضعيف
Element 51: إثمد (Sb), شبه فلز
Element 52: تيلوريوم (Te), شبه فلز
Element 53: يود (I), هالوجين
Element 54: زينون (Xe), غاز نبيل
Element 55: سيزيوم (Cs), فلز قلوي
Element 56: باريوم (Ba), فلز قلوي ترابي
Element 57: لانثانوم (La), لانثانيدات
Element 58: سيريوم (Ce), لانثانيدات
Element 59: براسيوديميوم (Pr), لانثانيدات
Element 60: نيوديميوم (Nd), لانثانيدات
Element 61: بروميثيوم (Pm), لانثانيدات
Element 62: ساماريوم (Sm), لانثانيدات
Element 63: يوروبيوم (Eu), لانثانيدات
Element 64: غادولينيوم (Gd), لانثانيدات
Element 65: تربيوم (Tb), لانثانيدات
Element 66: ديسبروسيوم (Dy), لانثانيدات
Element 67: هولميوم (Ho), لانثانيدات
Element 68: إربيوم (Er), لانثانيدات
Element 69: ثوليوم (Tm), لانثانيدات
Element 70: إتيربيوم (Yb), لانثانيدات
Element 71: لوتيشيوم (Lu), لانثانيدات
Element 72: هافنيوم (Hf), فلز انتقالي
Element 73: تانتالوم (Ta), فلز انتقالي
Element 74: تنجستن (W), فلز انتقالي
Element 75: رينيوم (Re), فلز انتقالي
Element 76: أوزميوم (Os), فلز انتقالي
Element 77: إريديوم (Ir), فلز انتقالي
Element 78: بلاتين (Pt), فلز انتقالي
Element 79: ذهب (Au), فلز انتقالي
Element 80: زئبق (Hg), فلز انتقالي
Element 81: ثاليوم (Tl), فلز ضعيف
Element 82: رصاص (Pb), فلز ضعيف
Element 83: بزموت (Bi), فلز ضعيف
Element 84: بولونيوم (Po), شبه فلز
Element 85: أستاتين (At), هالوجين
Element 86: رادون (Rn), غاز نبيل
Element 87: فرانسيوم (Fr), فلز قلوي
Element 88: راديوم (Ra), فلز قلوي ترابي
Element 89: أكتينيوم (Ac), أكتينيدات
Element 90: ثوريوم (Th), أكتينيدات
Element 91: بروتكتينيوم (Pa), أكتينيدات
Element 92: يورانيوم (U), أكتينيدات
Element 93: نبتونيوم (Np), أكتينيدات
Element 94: بلوتونيوم (Pu), أكتينيدات
Element 95: أمريسيوم (Am), أكتينيدات
Element 96: كوريوم (Cm), أكتينيدات
Element 97: بركيليوم (Bk), أكتينيدات
Element 98: كاليفورنيوم (Cf), أكتينيدات
Element 99: أينشتاينيوم (Es), أكتينيدات
Element 100: فرميوم (Fm), أكتينيدات
Element 101: مندليفيوم (Md), أكتينيدات
Element 102: نوبليوم (No), أكتينيدات
Element 103: لورنسيوم (Lr), أكتينيدات
Element 104: رذرفورديوم (Rf), فلز انتقالي
Element 105: دوبنيوم (Db), فلز انتقالي
Element 106: سيبورغيوم (Sg), فلز انتقالي
Element 107: بوريوم (Bh), فلز انتقالي
Element 108: هاسيوم (Hs), فلز انتقالي
Element 109: مايتنريوم (Mt), فلز انتقالي
Element 110: دارمشتاتيوم (Ds), فلز انتقالي
Element 111: رونتجينيوم (Rg), فلز انتقالي
Element 112: كوبرنيسيوم (Cn), فلز انتقالي
Element 113: نيهونيوم (Nh)
Element 114: فليروفيوم (Uuq)
Element 115: موسكوفيوم (Mc)
Element 116: ليفرموريوم (Lv)
Element 117: تينيسين (Ts)
Element 118: أوغانيسون (Og)
23V
المظهر
رمادي فضي ذو بريق أزرق
الخواص العامة
الاسم، العدد، الرمز فاناديوم، 23، V
تصنيف العنصر فلز انتقالي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 5، 4، d
الكتلة الذرية 50.9415 غ·مول−1
توزيع إلكتروني Ar]؛ 3d3 4s2]
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2, 8, 11, 2 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطور صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) 6.0 غ·سم−3
كثافة السائل عند نقطة الانصهار 5.5 غ·سم−3
نقطة الانصهار 2183 ك، 1910 °س، 3470 °ف
نقطة الغليان 3680 ك، 3407 °س، 6165 °ف
حرارة الانصهار 21.5 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر 459 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (عند 25 °س) 24.89 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
ض (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند د.ح. (كلفن) 2101 2289 2523 2814 3187 3679
الخواص الذرية
أرقام الأكسدة 5, 4, 3, 2, 1, -1
(أكاسيده مذبذبة)
الكهرسلبية 1.63 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين الأول: 650.9 كيلوجول·مول−1
الثاني: 1414 كيلوجول·مول−1
الثالث: 2830 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري 134 بيكومتر
نصف قطر تساهمي 8±153 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلورية مكعب مركزي الجسم
المغناطيسية مغناطيسية مسايرة
مقاومة كهربائية 197 نانوأوم·متر (20 °س)
الناقلية الحرارية 30.7 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
التمدد الحراري 8.4 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س)
سرعة الصوت (سلك رفيع) 4560 متر/ثانية (20 °س)
معامل يونغ 128 غيغاباسكال
معامل القص 47 غيغاباسكال
معامل الحجم 160 غيغاباسكال
نسبة بواسون 0.37
صلادة موس 6.7
رقم CAS 7440-62-2
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر الفاناديوم
النظائر الوفرة الطبيعية عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال MeV ناتج الاضمحلال
48V مصطنع 15.9735 يوم ε++β 4.0123 48Ti
49V مصطنع 330 يوم ε 0.6019 49Ti
50V 0.25% 1.5×1017سنة ε 2.2083 50Ti
β 1.0369 50Cr
51V 99.75% 51V هو نظير مستقر وله 28 نيوترون

الفاناديوم عنصرٌ كيميائي رمزه V وعدده الذرّي 23، وهو ينتمي إلى عناصر المستوى الفرعي d ويقع على رأس عناصر المجموعة الخامسة في الجدول الدوري؛ وهو من الفلزّات الانتقالية. الفاناديوم فلزٌّ ذو لون رمادي فضّي، وهو قابل للسحب وللطرق. من النادر العثور على هذا الفلزّ على هيئة عنصرٍ حرٍّ في الطبيعة، ولكن عند عزله صناعياً تتشكّل طبقة مُخَمّلة من الأكسيد على سطحه، والتي تقيه من الأكسدة اللاحقة.

في سنة 1801، وأثناء تنقيبه عن معادن الرصاص في المكسيك ظنّ أندريس مانويل ديل ريو أنه قد اكتشف فلزّاً جديداً في عيّنة لمعدنٍ جديد؛ ودعمت التحاليل الأولية ذلك الاعتقاد، إلّا أنّه جرى إقناعه من بعض زملائه الكيميائيّين، وبشكلٍ خاطئٍ، أنّ العيّنة تابعةٌ لعنصر الكروم. تمكّن نيلز غابرييل سيفستروم لاحقاً من تأكيد اكتشاف العنصر الجديد، والذي أطلق عليه اسم «فاناديوم»، والمشتقّ من فاناديس، وهو اسم من أسماء فريا، وهي آلهة الجمال والخصوبة في الأساطير الإسكندنافية.

يوجد الفاناديوم طبيعيّاً في حوالي 65 معدناً، وهو يُستحصَل بشكلٍ أساسيٍّ في الصين وروسيا من الخبث الناتج أثناء عمليّات صهر الفولاذ؛ أو ناتجاً ثانوياً أثناء عمليّات تعدين اليورانيوم. يُستخدَم الفاناديوم بشكلٍ رئيسيٍّ من أجل إنتاج السبائك، وخاصّةً سبائك الفولاذ، مثل فولاذ القطع السريع؛ كما يُستخدَم أيضاً في إنتاج بعض سبائك الألومنيوم والتيتانيوم. أشهر مركّبات الفاناديوم الكيميائية هو أكسيد الفاناديوم الخماسي (خماسي أكسيد الفاناديوم)، والذي يُستخدَم حفّازاً في إنتاج حمض الكبريتيك. من جهةٍ أخرى، يمكن أن تُستعمَل بطّاريات الفاناديوم من أجل تخزين الطاقة.

هناك كمّيّات معتبرة نسبياً من أيونات الفاناديوم في بعض الكائنات الحيّة؛ كما يدخل الفاناديوم في تركيب المواقع النشطة في مركز إنزيم بروموبيروكسيداز، الموجود في بعض أشكال الحياة البحرية، مثل الطحالب. من جهةٍ أخرى، للفاناديوم وبعض مركباته سمّيّة متوسّطة.

التاريخ[عدل]

أندريس مانويل ديل ريو

يعود اكتشاف عنصر الفاناديوم إلى عالم المعادن أندريس مانويل ديل ريو [ملاحظة 1]، والذي اكتشفه عندما كان ينقّب عن خامات معادن الرصاص في المكسيك سنة 1801. استخرج ديل ريو حينها هذا الفلز من خامةٍ أطلق عليها حينها اسم الرصاص البنّي [ملاحظة 2]، والتي أطلق عليها لاحقاً بعد سنوات اسم فانادينيت. وَجَد ديل ريو أن لأملاح هذا المعدن طيفٌ واسعٌ من الألوان، ونتيجةً لذلك سمّى هذا العنصر على الشكل «بانركوميوم» [ملاحظة 3] (من الكلمة الإغريقية παγχρώμιο (بانكروميو) بمعنى «كافّة الألوان»)؛ ثم غيّر لاحقاً اسم العنصر المكتَشَف ليصبح على الشاكلة «إريثرونيوم» [ملاحظة 4]، وذلك من الكلمة الإغريقية ερυθρός (إريثروس) بمعنى «أحمر»، لأنّ أغلب أملاحه ينقلب لونها إلى الأحمر إبّان التسخين أو من المعالجة مع الأحماض. ولكن في سنة 1805 شكّكَ الكيميائي هيبوليت-فيكتور كوليه-ديكوتيل [ملاحظة 5]، مدعوماً برأي البارون ألكسندر فون هومبولت [ملاحظة 6]، صديق ديل ريو، بأنّ العنصر الجديد المكتَشف ما هو إلا عيّنة غير نقيّة من عنصر الكروم.[1] فما كان من ديل ريو إلّا أن تراجع عن رأيه واستجاب لوجهة نظر كوليه-ديكوتيل، وسحب ادّعائه باكتشاف عنصرٍ جديدٍ.[2]

إلّا أنّه في وقتٍ لاحقٍ في سنة 1831 استطاع الكيميائي السويدي نيلز غابرييل سيفستروم [ملاحظة 7] إعادة اكتشاف هذا العنصر على هيئة أكسيدٍ جديدٍ عثر عليه أثناء عمله على خام الحديد.[3] ثمّ تمكّن فريدرش فولر [ملاحظة 8] من تأكيد أنّ العنصر الذي أعلن عنه سيفستروم هو بالفعل عائدٌ إلى عنصرٍ جديد، ولكنّه العنصرَ ذاتَه الذي أعلن ديل ريو عن اكتشافه سابقاً. أطلق سيفستروم على العنصر الجديد اسم «فاناديوم»، وذلك اشتقاقاً من الاسم النوردي القديم فاناديس [ملاحظة 9]، وهو من أسماء فريا [ملاحظة 10]، وهي آلهة الجمال والخصوبة في الأساطير الإسكندنافية؛ وذلك لأنّ المركّبات الكيميائية لهذا العنصر ذات ألوانٍ باهيةٍ زاهيةٍ جميلة.[3] اقترح الجيولوجي جورج وليام فانشو سنة 1831 أن تعاد تسمية هذا العنصر على الهيئة «ريونيوم» [ملاحظة 11] تكريماً لذكرى ديل ريو، إلّا أنّ هذا الاقتراح لم يدخل حيّز التنفيذ.[4]

نشر بيرسيليوس [ملاحظة 12] تقريراً عن تمكّنه من عزل الفلزّ الجديد؛ إلّا أنّ هنري روسكو [ملاحظة 13] بيّن أن الناتج عائدٌ إلى النتريد، وليس الفلزّ النقي؛ والذي تمكّن روسكو لاحقاً من إنتاجه في سنة 1867 من عملية اختزال لمركّب كلوريد الفاناديوم الثنائي VCl2 بواسطة غاز الهيدروجين.[5] في سنة 1927 طُوّرت وسيلة أسهل للحصول على فلزّ الفاناديوم النقي، وذلك من اختزال أكسيد الفاناديوم الخماسي (خماسي أكسيد الفاناديوم) باستخدام الكالسيوم.[6][7]

كان أوّل استخدامٍ صناعيٍّ واسع النطاق من الفاناديوم في مجال صناعة سبائك الفولاذ المستخدَمة في تركيب هياكل النماذج الأولى من سيّارة فورد موديل تي [ملاحظة 14]؛[8] إذ كان فولاذ الفاناديوم يتمتّع بخواصٍ ميكانيكيةٍ مميّزة.[9] كانت المناجم التي يُستخرَج منها الفاناديوم في البداية قليلة، ولكن نظراً لمرافقة الفاناديوم لليورانيوم في خاماته، مثل معدن الكارنوتيت، لذلك أصبح من الشائع الحصول على الفاناديوم ناتجاً ثانوياً من عمليات استخراج اليورانيوم منذ العقود الأولى في القرن العشرين.[10][11]

الوفرة الطبيعية[عدل]

تبلغ وفرة الفاناديوم في الكون مقدار 0.0001%، وهي مقاربة نسبياً لمقدار وفرة عنصرَي النحاس أو الزنك.[12] يمكن الكشف عن الفاناديوم مطيافياً في ضوء الشمس وأحياناً في ضوء بعض النجوم.[13]

يعدّ الفاناديوم من العناصر الشائعة من حيث الوفرة، إذ يبلغ تركيزه في القشرة القارّية حوالي 120 جزء في المليون (ppm). يأتي الفاناديوم في المرتبة العشرين وفقاً لترتيب الوفرة الطبيعية للعناصر الكيميائية في القشرة الأرضية؛[14] ولكنّ فلزّ الفاناديوم على شكله الحر الطبيعي (يعرف باسم «فاناديوم طبيعي»[ملاحظة 15]) نادر الوجود؛[15][16] بالمقابل، فإنّ الفاناديوم يوجد طبيعياً على شكل مركّبات كيميائية في حوالي 65 معدناً مختلفاً. ولكن على الرغم من وفرة الفاناديوم النسبية، إلّا أنّ وجود مكامن وتوضّعات لهذا الفلز بتراكيز كبيرة أمرٌ نادر. يوجد الفاناديوم في معادنه غالباً على شكل فانادات، ومن أهم تلك المعادن كلٌّ من الفانادينيت [ملاحظة 16] والديكلوازيت [ملاحظة 17] والكارنوتيت [ملاحظة 18]؛ بالإضافة إلى الباترونيت [ملاحظة 19]، وهو كبريتيد الفاناديوم.[17]

في بدايات القرن العشرين اكتُشِفَت توضّعات كبيرة من خامات الفاناديوم في منجم ميناس راغرا [ملاحظة 20] بالقرب من مدينة سيرو دي باسكو في البيرو.[18][19][20] يحوي ذلك الموقع على توضّعات من معدن الباترونيت، والذي بقي لعدّة سنوات المصدر الرئيسي للفاناديوم في السوق العالمي.[21] مع ازدياد الطلب العالمي على معدن الكارنوتيت، الحاوي بالإضافة إلى اليورانيوم على الفاناديوم في تركيبه، أصبح الحصول على الفاناديوم ممكناً كناتجٍ ثانويٍّ أثناء عمليّات تعدين اليورانيوم. كما بدأ التوجّه إلى البحث عن مصادر جديدة لاستحصال هذا الفلز؛ إذ يمكن الحصول عليه من الماغنيتيت الحامل للفاناديوم الموجود في صخور غابرو فوق المافية؛ والتي عند استخدامها لإنتاج الحديد فإنّ أغلب الفاناديوم يذهب إلى الخَبَث، حيث يُستخرَج الفاناديوم منه.[22][23] يقع محتوى الفاناديوم في خامات الماغنيتيت التيتانية غالباً بين 0.3% إلى 0.8%؛[24] ولكن يمكن أن يصل تركيزه في بعض الخامات القادمة من جنوب أفريقيا إلى حوالي 1.7%.[8]

يوجد الفاناديوم أيضاً على شكل شوائب في خامة البوكسيت، المصدر الرئيسي لإنتاج الألومنيوم، وكذلك في مكامن النفط الخام والفحم الحجري والصخر الزيتي والنفط الرملي؛ كما يوجد الفاناديوم أيضاً في الطفل الصفحي الأسود.[25] قد يصل تركيز الفاناديوم في النفط الخام إلى حوالي 1200 جزء في المليون (ppm)؛ وهو ما يعادل تقريباً 0.1%؛[24] ومن البلدان المنتجة للنفط الحاوية على تركيز مرتفع من الفاناديوم كلّ من فنزويلا وكندا.[26] عندما تحرق المنتجات النفطية الحاوية على تراكيز مرتفعة من هذا الفلز فإنّ ذلك يسبّب تآكلاً في المحركّات والمراجل.[27] عند احتراق مصادر الوقود الأحفوري تلك يتحرّر الفاناديوم على شكل جسيمات إلى الغلاف الجوّي.[28] يحوي ماء البحر على كمّيّات معتبرة من أيون الفاناديل[ملاحظة 21]، إذ يصل متوسّط التركيز أحياناً إلى 30 نانو مولار، أي ما يعادل 1.5 مغ/م3؛[12] كما تحوي بعض الينابيع المعدنية على تراكيز مرتفعة من ذلك الأيون، مثلما هو الحال في الينابيع القريبة من جبل فوجي، والتي يصل فيها تركيزه إلى 54 ميكروغرام لكلّ لتر.[12]

الإنتاج[عدل]

فاناديوم نقيّ مُستحصَل بطريقة القضيب البلّوري، وتظهر عليه بلورات متغصّنة بعدّة درجات أكسدة مختلفة على السطح، مع وجود مكعّب بنقاوة 99.95% للمقارنة.

يُستخرَج الفاناديوم بشكلٍ أساسيٍّ من جنوب أفريقيا، وشماليّ غربيّ الصين، وشرقيّ روسيا؛ وفي سنة 2013 شكّلت هذه الدول الثلاث المصدر الرئيسي لأكثر من 97% من إنتاج الفاناديوم، الذي بلغ حينها حوالي 79 ألف طنّ.[29] يمكن استخراج الفاناديوم من خاماته، مثل الكارنوتيت أو الباترونيت؛ إلّا أنّه توجد العديد من الوسائل الأخرى والتي يكون فيها الفاناديوم ناتجاً ثانوياً من عمليّات أخرى، مثل تعدين اليورانيوم أو استخراج النفط أو إنتاج الحديد.[30] تمثّل تلك العمليات حالياً الأسلوب الرئيسي للحصول على الفاناديوم، وخاصّةً من عمليّة إنتاج الحديد في الفرن اللافح من خامة الماغنيتيت الحاملة للفاناديوم. في المرحلة الأولى يكون هذا الفلزّ موجوداً في الحديد الصب أوّلاً؛ ثمّ عند المعالجة اللاحقة للحصول على الفولاذ ينتهي المطاف به في الخَبَث.[22][23] واعتماداً على نوع الخامة المستعمَلة يمكن أن يصل محتوى الفاناديوم في الخبث إلى حوالي 25%.[30] أمّا الفاناديوم المُستحصَل أثناء استخراج النفط فتُمزَج خامته مع الماء ومع نترات المغنيسيوم من أجل الحصول على مُستحلَب، والذي يعالج لاحقاً من أجل استخراج الفاناديوم منه.[8]

يُستحصَل على الفاناديوم بعمليّة متعدّدة الخطوات تبدأ بتحميص الخامة المسحوقة مع كلوريد الصوديوم أو كربونات الصوديوم عند حوالي الدرجة 850 °س، ليُستحصَل على مركّب ميتّا فانادات الصوديوم NaVO3 المنحلّ. يُحَمّض المُستخلَص المائي من المادّة الأخيرة من أجل الحصول على ما يدعى باسم «الكعكة الحمراء» [ملاحظة 22]، والتي يتألّف تركيبها من أملاح متعدّدة الفانادات [ملاحظة 23]؛ والتي تُحمَّص إلى خماسي أكسيد الفاناديوم؛ ثمّ تُجرى في النهاية عملية اختزال بفلز الكالسيوم.[8]

قطع من الفرّوفاناديوم

يمكن أن تُجرَى عمليّات تنقية الفاناديوم وفق طريقة القضيب البلّوري، التي طوّرها كلّ من أنطون إدوارد فان أركل [ملاحظة 24] ويان هندريك دي بوير [ملاحظة 25] سنة 1925 لتنقية التيتانيوم أساساً؛ والتي يمكن أن تُطبَّق من أجل تنقية فلزّات أخرى، وذلك اعتماداً على التفاعل مع اليود لتشكيل اليوديد الموافق، ثمّ بالتفكيك الحراري له. في هذه الحالة يتشكّل بتفاعل اليود مع الفاناديوم مركّب يوديد الفاناديوم الثلاثي:[31]


السبائك[عدل]

يُستخدَم أغلب الفاناديوم في إنتاج السبائك مع الحديد في صناعة الفولاذ، ويدعى ذلك الصنف من السبائك باسم «فرّوفاناديوم» [ملاحظة 26]؛ والذي يمكن أن يُستحصَل بشكلٍ مباشرٍ أثناء إنتاج فلزّ الفاناديوم، حيث يضاف أثناء عملية الاختزال في الفرن الكهربائي كلٌّ من أكسيد الفاناديوم والحديد وأكاسيده.[8]

النظائر[عدل]

للفاناديوم ستّة وعشرون نظيراً تتراوح أعدادها الكتلية بين 40 و65، ومن بين هذه النظائر هنالك نظيرٌ مستقرٌّ واحدٌ وهو فاناديوم-51 51V، بالإضافة إلى وجود نظيرٍ مشعٍّ شبه مستقر وهو النظير فاناديوم-50، والذي لديه عمر نصف طويل نسبياً مقداره 1.5×1017 سنة، ممّا يجعله عملياً نظيراً مستقرّاً، ولديه وفرة طبيعية مقدارها 0.25%. للنظير فاناديوم-51 51V عدد كم مغزلي مقداره 72، لذلك فهو مفيدٌ في قياسات مطيافية الرنين المغناطيسي النووي.[ملاحظة 27][32]

إنّ أكثر نظائر الفاناديوم المشعّة استقراراً هو النظير فاناديوم-49 49V بعمر نصف مقداره 330 يوم؛ يليه النظير فاناديوم-48 48V بعمر نصف مقداره 16 يوم. أمّا لباقي النظائر المشعّة أعمار نصف أقلّ من ساعة واحدة، وأغلبها دون عشر ثوان. أقلّ هذه النظائر المشعّة ثباتاً هو النظير فاناديوم-42 بعمر نصف أقلّ من 55 نانو ثانية. هنالك أربعة نظائر تخضع لعملية تصاوغ نووي، بما فيها النظير فاناديوم-60، والذي لديه حالتا ميتّا (حالتا شبه استقرار)، ممّا يجعل حالات شبه الاستقرار الكلّية خمسة بالإجمال. إنّ نمط الاضمحلال الأساسي للنظائر التي لها عدد كتلة أقلّ من النظير المستقرّ 51V هو عملية اصطياد إلكترون متحوّلةً بذلك إلى نظائر التيتانيوم الموافقة. بالمقابل، فإنّ النظائر المشعّة الأثقل من 51V تتحوّل عن طريق اضمحلال بيتا إلى نظائر الكروم الموافقة.[33]

عيّنة فاناديوم ذات نقاوة مرتفعة (99.95 %) معالَجة سطحياً بتقنية الحزمة الإلكترونية [ملاحظة 28] ومُنَمّشة ماكروئياً [ملاحظة 29].

الخواص الفيزيائية[عدل]

الفاناديوم في الظروف القياسية من الضغط ودرجة الحرارة هو فلزٌّ ذو لون فولاذي أزرق، متوسّط الصلادة. تصفُ بعض المصادر الفاناديوم بأنه طري، وذلك ربّما يعود لمطواعيته ولقابليته للسحب والطرق؛ ولكنّه ليس هشّاً قابلاً للتقصّف.[34][35] لا يمتلك الفاناديوم خواصّاً مغناطيسية، وله كثافة مقدارها 6.11 غ/سم3.[8] تبلغ نقطة انصهار الفاناديوم مقدار 1910 °س، ولكن عند وجود شوائب من الكربون بمقدار حوالي 10% تكون نقطة الانصهار عند حوالي 2700 °س.[26]

يتبلور الفاناديوم وفق نظام بلّوري مكعّب مركزيّ الجسم، وتكون الزمرة الفراغية Im3m (ذات العدد 229)؛ أمّا ثابت الشبكة البلّورية فيبلغ 302.4 بيكومتر، مع وجود وحدتي صيغة لكلّ وحدة خليّة.[36] تحت درجة الحرارة 5.13 كلفن يصبح الفاناديوم ذا موصلية فائقة،[37] ودون تلك الدرجة أيضاً تبدي القطع المتناهية في الصغر من الفاناديوم، والتي يصل فيها عدد الذرّات إلى 200 ذرّة، خواصّاً غير مألوفة من الاستقطاب الكهربائي، والتي تظهرها اللا فلزّات بالعادة.[38][39]

الخواص الكيميائية[عدل]

الفاناديوم فلزٌّ غير نبيل، وتتشكّل على سطحه طبقة مخمّلة رقيقة من الأكسيد، والتي تقيه من الأكسدة اللاحقة بشكلٍ أوّلي، بحيث أنّ هذا الفلزّ يبقى عدّة أسابيع عرضةً للهواء من غير أن يفقد لمعانه؛ ولكنّ التعرّض لفتراتٍ أطول يؤدّي إلى ظهور صدأ أخضر؛ لذلك ينبغي حفظ الفاناديوم لفترات تخزين طويلة تحت غاز خامل، مثل الآرغون. للفاناديوم مقاومةٌ جيّدةٌ لتأثير القلويات ولتأثير حمضي الكبريتيك والهيدروكلوريك؛ ولا يهاجَم في هذه الحالة إلّا من حمض الهيدروفلوريك، ومن الأحماض المؤكسدة القويّة مثل حمض النتريك الساخن والمركّز، وكذلك من الماء الملكي.[26]

يتفاعل الفاناديوم مع الكربون والنتروجين عند درجات حرارة مرتفعة تقارب 1500 °س، وهي قريبة من درجة حرارة التوهّج الأبيض للفلزّ؛ أمّا التفاعل مع الهالوجينات النشطة مثل الفلور أو الكلور فيحدث حتّى عند درجات حرارة معتدلة. الفاناديوم قادرٌ على امتصاص غاز الهيدروجين حتّى عند درجات حرارة مرتفعة تصل إلى 500 °س؛ ونتيجةً لذلك يصبح الفلز هشّاً وعرضةً للتقصّف؛ أمّا تحرير غاز الهيدروجين الممتصّ فيحدث عند درجة حرارة تقارب 700 °س، وتحت الفراغ.[8]

المركبات الكيميائية[عدل]

الفاناديوم بحالات أكسدة وألوان محاليل مختلفة؛ من اليسار:
2+[V(H2O)6] (ليلكي)،
3+[V(H2O)6] (أخضر)،
2+[VO(H2O)5] (أزرق)،
3+[VO(H2O)5] (أصفر).

ما يميّز كيمياء الفاناديوم هو إمكانية الحصول على محاليل مائية مستقرّة منه بعدّة حالات أكسدة مختلفة ومتجاورة، تقع قيمها في مجال من 2+ إلى +5. إذ يشكّل الفاناديوم معقّدات مائية تختلف ألوانها مع اختلاف حالة الأكسدة ومع اختلاف عدد ربيطات الماء وموقعها في كرة التناسق وحسب pH الوسط. وتلك المعقّدات هي: المعقّد 2+ [V(H2O)6] ذو اللون الليلكي بحالة الأكسدة +2؛ والمعقّد 3+ [V(H2O)6] ذو اللون الأخضر بحالة الأكسدة +3؛ والمعقّد 2+ [VO(H2O)5] ذو اللون الأزرق بحالة الأكسدة +4؛ والمعقّد 3+ [VO(H2O)5] ذو اللون الأصفر بحالة الأكسدة +5. يمكن الحصول على الفاناديوم بحالات الأكسدة المختلفة المذكورة من عملية اختزال لمركّب ميتّافانادات الأمونيوم باستخدام فلزّ الزنك.[26] تعدّ مركّبات الفاناديوم الثنائي من المختزِلات، أمّا مركّبات الفاناديوم الخماسي فهي من المؤكسِدات. من جهةٍ أخرى، توجد مركّبات الفاناديوم الرباعي عادةً على هيئة مشتقّات أيون الفاناديل 2+VO.[26]

اللاعضوية[عدل]

الأنيونات الأكسجينية

يشكّل الفاناديوم الخماسي في المحاليل المائية طيفاً واسعاً من الأنيونات الأكسجينية، الأمر الذي بُرهِنَ عليه باستخدام مطيافية الرنين المغناطيسي النووي.[ملاحظة 30][32] تبدو علاقة التداخل بين تلك الأنواع الكيميائية، التي يبلغ عددها 11 على الأقلّ، ظاهرةً في ما يعرف باسم «مخطّط السيطرة» [ملاحظة 31]، والذي يعتمد على إظهار الأنواع المسيطرة في وسط المحلول المائي اعتماداً على التركيز وعلى pH الوسط.[40] يعدّ أيون أورثو فانادات [ملاحظة 32] رباعي السطوح 3−VO4 النوع الكيميائي الرئيسي المسيطر في الأوساط القاعدية التي لها قيمة pH تقع بين 12-14. نظراً للتشابه بين الفاناديوم الخماسي مع الفوسفور الخماسي من حيث الحجم والشحنة الكهربائية، فإنّ السلوك الكيميائي وبنية أيون أورثو الفانادات يُسخَّران من أجل دراسة الإنزيمات الفوسفوريلية بالأشعّة السينية،[41] ومن أجل دراسة الكيمياء الحيوية للفوسفات.[42]

مخطط بوربيه للفاناديوم في الماء مظهراً جهد الأكسدة والاختزال بين الأنواع المختلفة للفاناديوم في حالات أكسدة مختلفة.[43]

عند قيم pH أخفض يتشكّل كلّ من أحادي القسيمة (المونومر [ملاحظة 33])  2−[HVO4] وثنائي الوحدات (الديمر [ملاحظة 34])  4−[V2O7]، ويكون النوع الأول مسيطراً في التراكيز المنخفضة من الفاناديوم (التراكيز الأقلّ من 10−2 مولار). يعدّ تشكّل أيون ثنائي الفانادات [ملاحظة 35] مناظراً لتشكّل أيون ثنائي الكرومات. مع الانخفاض الأكبر في قيم pH الوسط تزداد فرص حدوث عمليات البرتنة والتكاثف لتشكيل متعدّد الفانادات.[ملاحظة 36] عند قيم pH واقعة بين 4-6 يكون الأيون [H2VO4] مسيطراً عند تراكيز تفوق 10−4 مولار؛ مع ازدياد الفرصة لتشكّل ثلاثيّات [ملاحظة 37] ورباعيّات الوحدات [ملاحظة 38] عند تراكيز مرتفعة. أمّا عند قيم pH واقعة بين 2-4 فإنّ أيون عشاري الفانادات هو الذي يكون مسيطراً. تمثّل المعادلة الكيميائية التالية تشكّل عشاري الفانادات من أورثو الفانادات في الأوساط الحمضية:

يكون الفاناديوم الخماسي في عشاري الفانادات محاطاً بستّ ربيطات من الأكسيد.[26] لا يتشكّل حمض الفاناديك [ملاحظة 39] H3VO4 إلّا عند تراكيز منخفضة جدّاً، لأنّ برتنة الأنواع رباعية السطوح من  [H2VO4] تؤدّي إلى تفضيل تشكّل الأنواع ثمانية السطوح من +[VO2(H2O)4]. في الأوساط الحمضية القويّة (pH < 2) تكون السيطرة للنوع الكيميائي +[VO2(H2O)4]؛ وعند ازدياد التركيز يترسّب الأكسيد V2O5 من المحلول. نظرياً ومن الناحية الكيميائية يعدّ أكسيد الفاناديوم الخماسي أكسيداً حمضياً، ويمثّل أنهيدريد حمض الفاناديك.

للفاناديوم الخماسي مقدرة على تشكيل معقدات بيروكسو [ملاحظة 40] مختلفة، أشهرها الموجود في الموقع النشط لإنزيمات بروموبيروكسيداز. يكون النوع الكيميائي +VO(O)2(H2O)4 مستقرّاً في المحاليل الحمضية. أمّا في الأوساط القاعدية فإنّ الأنواع الحاوية على مجموعات بيروكسيد يتراوح عددها بين 2-4 هي أنواع كيميائية معروفة؛ وفي الحالة الأخيرة، تتشكّل أملاح بنفسجية لها الصيغة العامة M3V(O2)4 nH2O حيث يمثل الرمز M فلزّاً قلويّاً مثل Li أو Na، ويكون فيها الفاناديوم ثمانيّ التناسق.[40][44]

الأكاسيد

يعدّ أكسيد الفاناديوم الخماسي (خماسي أكسيد الفاناديوم) V2O5 أهمّ أكاسيد الفاناديوم وأكثر مركّباته أهمّيّةً من الناحية التجارية، إذ يُستخدَم حفّازاً في إنتاج حمض الكبريتيك، وهو تفاعل تُسَخّر فيه مقدرة الفاناديوم على الدخول في تفاعلات الأكسدة والاختزال.[26] من الأكاسيد الأخرى المعروفة للفاناديوم كلّ من أكسيد الفاناديوم الرباعي VO2 وأكسيد الفاناديوم الثلاثي V2O3 وأكسيد الفاناديوم الثنائي VO.

الهاليدات

يُعرَف اثنا عشر هاليداً للفاناديوم، وهي تتبع الصيغة العامة VXn، حيث تتراوح قيمة n من 2-5؛ بالمقابل، فإنّ البعض من الهاليدات غير مستقرّة مثل VI4 أو VCl5 أو VBr5 أو VI5. يستخدم كلوريد الفاناديوم الرباعي VCl4 حفّازاً من أجل بلمرة الدايينات.[8] تتّسم هاليدات الفاناديوم بأنّها أحماض لويس قوية، خاصّةً هاليدات الفاناديوم الرباعي والخماسي. كما يستطيع العديد من تلك الهاليدات أن يشكّل معقّدات تناسقية ذات الصيغة العامّة VXnL6−n، حيث تمثّل X الهالوجين و L ربيطة أخرى.

إنّ الكثير من الهاليدات الأكسجينية هي مركّبات معروفة، وهي تتبع الصيغة العامة VOmXn؛[40] وأكثر تلك المركّبات دراسةً هما مركّبا أوكسي ثلاثي فلوريد الفاناديوم VOF3 وأوكسي ثلاثي كلوريد الفاناديوم VOCl3، واللذان يمتلكان خواصّاً شبيهةً بمركّب POCl3 من حيث التطايرية والبنية رباعية السطوح، وبكونهما من أحماض لويس.[45]

المعقدات التناسقية[عدل]

يشكّل الفاناديوم العديد من المعقّدات التناسقية بحالات أكسدة مختلفة. إنّ أيون الفاناديوم كبير نسبياً، ولبعض معقّدات الفاناديوم التناسقية أعداد تناسقية أكبر من 6، كما هو الحال في المعقّد 4−[V(CN)7] (سباعي كربونيل الفاناديوم الثلاثي). يهيمن وجود مركز من أيون الفاناديل 2+VO على الكيمياء التناسقية للفاناديوم الرباعي، والذي يقوم بالارتباط مع أربع ربيطات أخرى بشكلٍ قويّ، في حين أنّ الارتباط يكون ضعيفاً مع الربيطة الخامسة، والتي تكون متعامدة فراغياً مع مستوي مركز الفاناديل. من الأمثلة على ذلك معقّد أسيتيل أسيتونات الفاناديل VO(O2C5H7)2، والذي يكون فيه الفاناديوم خماسي التناسق، ذا بنيةٍ هرمية مربّعة، ممّا يعني أنّ ربيطةً خامسةً، مثل البيريدين، يمكن لها أن ترتبط بمركز الفاناديوم؛ على الرغم من أنّ ثابت الترابط يكون فيها ضعيفاً. يكون للعديد من معقّدات الفاناديل خماسية التناسق بنية جزيئية هرمية مزدوجة ثلاثية، مثلما هو الحال في معقّد VOCl2(N(CH3)3)2.[40]

العضوية[عدل]

تصف كيمياء الفاناديوم العضوية المركّبات العضوية الحاوية على الرابطة الكيميائية V-C بين الفاناديوم والكربون.[46] ولمركّبات الفاناديوم العضوية أهمّيّة صناعية، إذ تُستخدَم ضمن الحفّازات في مجال كيمياء البوليميرات.[47] ومن الأمثلة عليها ثنائي كلوريد الفانادوسين، والذي له تطبيقات في الكيمياء العضوية؛[48] وسداسي كربونيل الفاناديوم V(CO)6، وهو من الأمثلة النادرة على الكربونيلات الفلزّية ذات المغناطيسية المسايرة. يؤدّي اختزال المركّب الأخير إلى الحصول على أيون V(CO)6 المتساوي إلكترونياً مع سداسي كربونيل الكروم Cr(CO)6؛ ويمكن لذاك الأيون أن يُختزَل بشكلٍ أبعدَ من ذلك باستخدام الصوديوم في الأمونيا السائلة للحصول على أيون 3−V(CO)5 المتساوي إلكترونياً مع خماسي كربونيل الحديد Fe(CO)5.[49][50]

التحليل الكيميائي[عدل]

يعطي اختبار اللهب التقليدي لأيونات الفاناديوم لون أصفر باهت، لذلك فإنّه في هذه الحالة يعدّ اختباراً غير انتقائي.[51] يعتمد التحليل النوعي للفاناديوم على تشكيل أيونات بيروكسو الفاناديوم، [ملاحظة 41] ولذلك الغرض يضاف محلول حمضي حاوٍ على أيونات الفاناديوم الخماسي إلى كمّيّة قليلة من بيروكسيد الهيدروجين، وبذلك تتشكّل أيونات 3+[V(O2)] ذات اللون الأحمر البنّي المميز. عند وجود كمّيّات أكبر من بيروكسيد الهيدروجين يتشكّل حمض بيروكسو الفاناديوم H3[VO2(O2)2]، ذو اللون الأصفر الباهت.[51]

يمكن الكشف عن الفاناديوم كمياً باستخدام المعايرة. من أجل ذلك الغرض يؤكسَد محلول الفاناديوم والمُحَمَّض بحمض الكبريتيك بواسطة بيرمنغنات البوتاسيوم إلى الفاناديوم الخماسي؛ ثم تجرى معايرة رجعية باستخدام كبريتات الحديد الثنائي، وبوجود ثنائي فينيل الأمين مؤشّراً لونياً؛ كما يمكن أن تجرى المعايرة بأسلوب المعايرة الجهدية.[8] تجرى حديثاً عمليّات التحليل الكمّي للفاناديوم باستخدام طرق مطيافية، مثل مطيافية الامتصاص الذرّي أو مطيافية الأشعّة المرئية وفوق البنفسجية.[24]

الدور الحيوي[عدل]

للفاناديوم دورٌ حيويٌ مهمّ في الموائل البحرية.[52] يساهم وجود الفاناديوم في التربة في القيام بعمليّة التركيب الضوئي لدى النباتات، خاصّةً في تشكيل الكلوروفيل؛[32] كما وُجدَ أنّ لنقص الفاناديوم تأثير على نموّ الجرذان؛[53] ولكن لا يوجد له دورٌ حيويٌ بالنسبة للإنسان، إذ لم تصنّفه الأكاديمية الوطنية للطبّ في الولايات المتّحدة الأمريكية [ملاحظة 42] ضمن المغذّيات الأساسية للبشر، ولم تضع له توصيات بالنسبة لمقادير التناول. إلّا أنّ الأكاديمية الوطنية الأمريكية اللعلوم [ملاحظة 43] وضعت الحدّ الأقصى للمدخول المقبول [ملاحظة 44] بمقدار 1.8 مغ/اليوم.[54]

يحوي هذا النوع [ملاحظة 45] من الغلاليات على الفاناديوم.
الإنزيمات

يحوي عددٌ من الكائنات البحرية مثل الطحالب على إنزيمات بروموبيروكسيداز الفاناديوم، ممّا يمكّنها من إنتاج الكثير من مركّبات البروم العضوية طبيعياً؛[55] إذ يُنتَج على سبيل المثال سنوياً ما يقدّر بحوالي 1-2 مليون طنّ من البروموفورم، و56 ألف طن من برومو الميثان في مياه البحار والمحيطات.[56]

في جانبٍ آخر، يُستخدَم نيتروجيناز الفاناديوم [ملاحظة 46] من بعض الكائنات الحيّة القادرة على تثبيت النتروجين، مثل البكتريا الآزوتية [ملاحظة 47]، إذ يحلّ الفاناديوم فيها مكان الموليبدنوم أو الحديد، ممّا يمنح الإنزيم خواصّاً مختلفةً قليلاً.[57]

الغلاليات

يعدّ الفاناديوم أساسياً لشُعَيبة من الكائنات البحرية يدعى «الغِلاليّات» [ملاحظة 48]، وخاصّةً في نوع الكِيسِيّات [ملاحظة 49] منها؛ إذ يُخَزّن في الفجوات العصارية داخل أنواعٍ خاصّةٍ من خلايا الدمّ؛[ملاحظة 50] والتي يوجد فيها نوع من البروتينات الفلزّية الحاوية على الفاناديوم، [ملاحظة 51] [ملاحظة 52] وذلك بتراكيز أكبر بكثير من الوسط المحيط؛[58][59] إذ يحوي ماء البحر عادةً على تراكيز من الفاناديوم تتراوح بين 1-2 ميكروغرام/الليتر.[60][61] لا يزال الدور الحيوي الذي يقوم به الفاناديوم في تلك الكائنات البحرية غير مفهوماً بالشكل الكامل.[62]

الفطور
يحوي فطر أمانيت الذباب على الفاناديوم أيضاً.

اكتُشِفَ أنّ بعض أنواع الفطور مثل فطر أمانيت الذباب [ملاحظة 53] قادرٌ أيضاً على تخزين الفاناديوم، فهو حاوٍ على أنيون أمافادين [ملاحظة 54]، وهو معقّد تناسقي يحوي على الفاناديوم في مركزه.[63] ولا يزال الدور الحيوي للفاناديوم داخل تلك الفطور مبهماً أيضاً؛[64][65] وهي لا تزال موضع دراسةٍ وبحث.[66]

الأبحاث[عدل]

هناك أبحاثٌ جاريةٌ تقوم بدراسات على احتمالية استخدام مركّب كبريتات الفاناديل مكمّلاً غذائياً من أجل التقليل من مقاومة الإنسولين وتحسين ضبط السكري عند الأشخاص المصابين بذلك المرض؛ إلّا أنّه لا يوجد ما يدعم تلك الدراسات، خاصّةً أنّ الكمّيّة المستخدمة في تلك الدراسات (30-150 مغ) تفوق الحدّ الأقصى الآمن لاستخدام الفاناديوم؛[67][68] بالتالي لم تُمنَح التراخيص اللازمة لاستخدام الفاناديوم لذلك الغرض.[67] في مجالٍ آخر، اقتُرِحَ في علم الأحياء الفلكي أن تجمّعات الفاناديوم المكتَشفة على كوكب المريخ، وبالتوافق مع نتائج مطيافية رامان، قد تكون ذات بصمة حيوية ميكروبية.[69][70]

الاستخدامات[عدل]

مفتاح سقاطة مصنوع من فولاذ الفاناديوم.

السبائك[عدل]

إنّ حوالي 85% من الفاناديوم المنتَج يجدُ له استخداماً في صناعة سبائك الفولاذ، وخاصّةً على شكل «فرّوفاناديوم».[30] يضفي وجود كمّيّاتٍ ضئيلةٍ من الفاناديوم في سبائك الفولاذ خواصّاً إضافيةً من حيث الزيادة في المتانة، وذلك يعود أنّ الفاناديوم يشكّل كربيدات ونتريدات مستقرّة، تدعم من متانة الفولاذ.[71] عُرِفَت خاصّية تحسين متانة الفولاذ عبر إضافة الفاناديوم منذ أوائل القرن العشرين؛ ومنذ ذلك الحين دخل فولاذ الفاناديوم في عددٍ من التطبيقات المتنوّعة، مثل صناعة هياكل الدرّاجات الهوائية ومحاور الدوران ومكوّنات عمود المرفق والتروس وقطع أخرى مهمّة في المرْكبات.

يوجد هناك نوعان من سبائك فولاذ الفاناديوم حسب محتوى هذا العنصر فيها، والتي تنقسم إلى سبائك فولاذ الفاناديوم مرتفعة المحتوى الكربوني،[ملاحظة 55] والتي تحوي نسبة من الفاناديوم تتراوح بين 0.15% إلى 0.25%؛ وإلى سبائك فولاذ القطع السريع [ملاحظة 56]، والتي تحوي نسبة من الفاناديوم تتراوح بين 1% إلى 5%. يعدّ الصنف الأخير من أنواع فولاذ الأدوات والمستخدَم في صناعة مواد أدوات القطع؛ ويلزم لسبائك فولاذ القطع السريع أن تكون فيها الصلادة وفق اختبار روكويل [ملاحظة 57] أعلى من 60. يُستخدَم فولاذ القطع السريع في صناعة الأدوات الجراحية وأدوات العدد الصناعية.[72] يضاف الفاناديوم على هيئة كربيد بنسبة تصل إلى 18% إلى سبائك المساحيق، ممّا يرفع من مقاومتها ضد الاهتراء بشكلٍ كبير؛ وتُستخدَم تلك السبائك في صناعة أدوات العدد الصناعية وفي صناعة أنصال السكاكين.[73]

يعمل الفاناديوم على تثبيت الشكل بيتّا من التيتانيوم، كما يزيد من المتانة والثباتية الحرارية لذلك الفلز؛ وتعدّ سبيكة التيتانيوم الحاوية على 2.5% من الفاناديوم [ملاحظة 58] من الخيارات الممتازة في صناعة معدّات صناعة الفضاء والطيران،[8] وفي صناعة المعدّات العسكرية، بالإضافة إلى صناعة مكوّنات الدرّاجات الهوائية.[74] وعندما يُمزَج الفاناديوم مع الألومنيوم في سبائك التيتانيوم، فإنّ تلك السبائك تُستخدَم في صناعة المحرّكات النفاثة وهياكل الطائرات، وفي تركيب زَرْعات الأسنان؛ ومن الأمثلة الشائعة عليها سبيكة Ti-6Al-4V، وهي سبيكةٌ للتيتانيوم حاويةٌ على 6% ألومنيوم و4% فاناديوم.[75]

تبدي العديد من سبائك الفاناديوم خواصّاً موصلية فائقة؛ وكانت أوّل مادّة مطوَّرة ذات موصلية فائقة من أطوار A15 تابعةً لمركّب V3Si المكتَشف سنة 1952.[76] يُستخدَم شريطٌ من سبيكة فاناديوم-غاليوم في صناعة المغانط ذات الموصلية الفائقة (17.5 تسلا أو 175,000 غاوس)؛ وتكون بنية أطوار A15 من V3Ga مشابهةً للبنى المصنوعة من النيوبيوم، مثل Nb3Sn أو Nb3Ti الأكثر شيوعاً.[77] وُجِدَ أنّ إضافة كمّيّاتٍ نزرةٍ من الفاناديوم إلى الفولاذ الهندواني (فولاذ ووتز [ملاحظة 59]) تحسّن بشكلٍ كبيرٍ من المتانة، وتضفي عليه نمطاً ظاهرياً مميّزاً من الزخرفة؛ ولا يزال مصدر الفاناديوم في عيّنات الفولاذ الهندواني الأصلية، والمستخدمة في الماضي في صناعة الفولاذ الدمشقي، غير معروفاً.[78]

التحفيز[عدل]

يُستخدَم أكسيد الفاناديوم الخماسي (خماسي أكسيد الفاناديوم) حفّازاً في إنتاج حمض الكبريتيك.

تُستخدَم مركبات الفاناديوم بشكلٍ كبيرٍ في مجال التحفيز؛[79] وأكثرها أهميّةً هو أكسيد الفاناديوم الخماسي (خماسي أكسيد الفاناديوم V2O5) المستخدم حفّازاً في إنتاج حمض الكبريتيك وفق عملية التماس.[80] وفي هذه العملية تتغيّر حالة أكسدة ذرّة الكبريت من +4 إلى +6 (تفاعل أكسدة)، أمّا حالة أكسدة ذرّة الفاناديوم فتتغيّر من +5 إلى +4 (تفاعل اختزال) وفق التفاعل التالي:

ويعاد تدوير الحفّاز بالأكسدة بأكسجين الهواء:

وفي النهاية يتأكسد في العملية ثنائي أكسيد الكبريت إلى ثلاثي أكسيد الكبريت.[26] بشكلٍ مماثلٍ يُستخدَم خماسي أكسيد الفاناديوم في إنتاج أنهيدريد المالييك وأنهيدريد الفثاليك والعديد من المركّبات العضوية الأخرى، بأسلوبٍ يوافق مبادئ الكيمياء الخضراء من حيث تحويل مواد أوّليّة رخيصة الثمن إلى مركّبات وسيطة مهمّة متنوّعة الاستخدام.[8][81] كما يعدّ الفاناديوم مكوّناً مهمّاً في مزيجٍ من الأكاسيد الفلزّية المستخدَمة كحفّازات في أكسدة البروبان والبروبيلين إلى أكرولين أو حمض الأكريليك؛ أو بالأكسدة الأمونية [ملاحظة 60] للبروبيلين إلى أكريلونتريل.[82][83][84] يساعد تغيّر حالة أكسدة الفاناديوم في إنجاز تلك العمليّات، وبشكلٍ يعاد فيه تدوير الحفّاز بشكل سهل نسبياً.[85][86]

متفرقات[عدل]

يُستخدَم أكسيد الفاناديوم الرباعي (ثنائي أكسيد الفاناديوم VO2) في إنتاج مواد تغطية الزجاج، والتي تساهم في حجب الأشعّة تحت الحمراء وبشكل يسمح للضوء المرئي بالعبور، وذلك عند درجات حرارة محدّدة.[87] كما يضاف أكسيد الفاناديوم بكمّيّات قليلة إلى السامور [ملاحظة 61] للحصول على ألوان تشابه ألوان مجوهرات الألكسندريت.[ملاحظة 62][88] يُستخدَم خماسي أكسيد الفاناديوم في صناعة الخزف والسيراميك.[89] في جانبٍ آخر، يمكن أن تُستخدَم أيونات الفانادات من أجل وقاية الفولاذ ضد التآكل أو الصدأ عن طريق عمليات التغطية التحويلية.[ملاحظة 63][90] كما تُستخدَم رقائق الفاناديوم [ملاحظة 64] في عمليات إكساء [ملاحظة 65] التيتانيوم على الفولاذ، لأنها متوافقة كيميائياً مع الحديد والتيتانيوم.[91]

تعدّ بطارية الفاناديوم، والمستخدمة تجارياً من أجل تخزين طاقة الشبكات، نوعاً من بطّاريات التدفق؛ وهي خلية كهركيميائية تتألّف من محلول مائي من أيونات الفاناديوم في حالات أكسدة مختلفة.[92][93] كما يُقترَح إشراك الفاناديوم مع الليثيوم في تركيب الأقطاب الكهربائية في عددٍ من خلايا أيون الليثيوم الكهربائية.[94][95] بما أنّ المقطع العرضي الحراري لالتقاط النيوترون [ملاحظة 66] متوسّط القيمة نسبياً، وبسبب قصر عمر النصف النسبي لنظائر الفاناديوم المشعّة المتشكّلة عند التقاط النيوترونات، فلذلك يعدّ الفاناديوم مادةً مناسبةً من أجل تبطين مفاعلات الاندماج النووي.[96][97]

المخاطر[عدل]

وُجدَ أنّ لمركّب كبريتات الفاناديل VOSO4 رباعي التكافؤ تأثيرٌ سمّيٌّ أكبر بحوالي 5 أضعاف من أكسيد الفاناديوم الثلاثي V2O3؛[98] كما بيّنت دراسة أنّ الفاناديوم الخماسي ذو تأثير مسرطن على الجرذان والفئران،[99] إلّا أنّ تلك الدراسة كانت موضعَ جدلٍ،[100] خاصّةً أنّ وكالة حماية البيئة الأمريكية [ملاحظة 67] لم تدرج الفاناديوم ضمن المسرطنات.[101] بالرغم من ذلك، فإنّ مؤسسة البحوث الألمانية [ملاحظة 68] صنّفت الفاناديوم ومركّباته اللاعضوية ضمن المسرطنات.[102] وضعت إدارة السلامة والصحّة المهنية [ملاحظة 69] الأمريكية حدّ التعرّض من غبار خماسي أكسيد الفاناديوم بمقدار 0.05 مغ/م3؛ وبمقدار 0.1 مغ/ م3 لأبخرته في جوّ مكان العمل، وذلك بالنسبة لوقت عمل يتألّف من ثمانِ ساعاتٍ يوميّاً، ما يعادل 40 ساعة في الأسبوع.[103] أمّا المعهد الوطني للسلامة والصحّة المهنية [ملاحظة 70] فأوصى بأنّ التعرّض للفاناديوم بمقدار 35 مغ/م3 يعدّ ذا خطورةٍ فوريةٍ للحياة أو الصحّة.[103] وجدت التجارب على الجرذان أنّ استنشاق الفاناديوم ومركّباته يؤدّي إلى حدوث تأثيرات ضارّة على الجهاز التنفسّي؛[104][99][105] وكذلك على حالة الدمّ؛[106][107] والكبد؛[108] والجهاز العصبي؛[109] بالإضافة إلى أعضاء وأجهزة أخرى.[110]

يعدّ وجود آثارٍ من الفاناديوم ضمن وقود الديزل من المسبّبات الرئيسية لحدوث التآكل في درجات الحرارة المرتفعة؛ إذ أثناء احتراق الوقود يتأكسد الفاناديوم ويتفاعل مع آثار من الصوديوم والكبريت ليعطي مركّبات الفانادات، والتي لها نقطة انصهار منخفضة نسبياً، تصل إلى قيمة دنيا تقارب 530 °س؛ ممّا يؤدّي إلى تشكيل نقطة ضعف في نظام تخميل الفولاذ، ممّا يجعله عرضةً للتآكل.[111][112]

طالع أيضاً[عدل]

الهوامش[عدل]

  1. ^ Andrés Manuel del Río
  2. ^ brown lead
  3. ^ panchromium
  4. ^ erythronium
  5. ^ Hippolyte-Victor Collet-Descotils
  6. ^ Alexander von Humboldt
  7. ^ Alexander von Humboldt
  8. ^ Friedrich Wöhler
  9. ^ Vanadís
  10. ^ Freyja
  11. ^ rionium
  12. ^ Berzelius
  13. ^ Henry Roscoe
  14. ^ Ford Model T
  15. ^ native vanadium
  16. ^ Pb5(VO4)3Cl
  17. ^
    (Pb,Zn)2VO4OH
  18. ^ K2(UO2)2(VO4)2·3H2O
  19. ^ VS4
  20. ^ Minas Ragra
  21. ^ vanadyl ion
  22. ^ red cake
  23. ^ polyvanadate salt
  24. ^ Anton Eduard van Arkel
  25. ^ Jan Hendrik de Boer
  26. ^ ferrovanadium
  27. ^ 51V NMR spectroscopy
  28. ^ Electron-beam technology
  29. ^ macro-etched
  30. ^ 51V NMR spectroscopy
  31. ^ predominance diagram
  32. ^ orthovanadate
  33. ^ Monomer
  34. ^ Dimer
  35. ^ divanadate ion
  36. ^ polyvanadates
  37. ^ trimers
  38. ^ tetramers
  39. ^ Vanadic acid
  40. ^ peroxo complexes
  41. ^ Peroxovanadium
  42. ^ U.S. Institute of Medicine
  43. ^ National Academy of Sciences
  44. ^ Tolerable Upper Intake Level (UL)
  45. ^ (الاسم العلمي: Clavelina moluccensis)
  46. ^ vanadium nitrogenase
  47. ^ Azotobacter
  48. ^ tunicates
  49. ^ Ascidiacea
  50. ^ vanadocytes
  51. ^ Vanabins
  52. ^ tunicates
  53. ^ (الاسم العلمي: Amanita muscaria)
  54. ^ Amavadin
  55. ^ Vanadium high-carbon steel alloys
  56. ^ High-speed steel (HSS)
  57. ^ Rockwell hardness HRC
  58. ^ Titanium 3/2.5
  59. ^ Wootz steel
  60. ^ ammoxidation
  61. ^ corundum
  62. ^ alexandrite
  63. ^ conversion coating
  64. ^ Vanadium foil
  65. ^ cladding
  66. ^ thermal neutron-capture cross-section
  67. ^ United States Environmental Protection Agency (EPA)
  68. ^ Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
  69. ^ Occupational Safety and Health Administration (OSHA)
  70. ^ National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)

المراجع[عدل]

  1. ^ L. R. Caswell: Andres del Rio, Alexander von Humboldt, and the Twice-Discovered Element. (PDF; 124 kB). In: Bull. Hist. Chem. 28 (1), 2003, S. 35–41. نسخة محفوظة 2016-03-05 على موقع واي باك مشين.
  2. ^ Cintas, Pedro (2004). "The Road to Chemical Names and Eponyms: Discovery, Priority, and Credit". Angewandte Chemie International Edition. 43 (44): 5888–94. doi:10.1002/anie.200330074. PMID 15376297. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  3. أ ب Sefström, N. G. (1831). "Ueber das Vanadin, ein neues Metall, gefunden im Stangeneisen von Eckersholm, einer Eisenhütte, die ihr Erz von Taberg in Småland bezieht". Annalen der Physik und Chemie. 97 (1): 43–49. Bibcode:1831AnP....97...43S. doi:10.1002/andp.18310970103. مؤرشف من الأصل في 10 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  4. ^ Featherstonhaugh, George William (1831). "New Metal, provisionally called Vanadium". The Monthly American Journal of Geology and Natural Science: 69. مؤرشف من الأصل في 13 نوفمبر 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  5. ^ Roscoe, Henry E. (1869–1870). "Researches on Vanadium. Part II". Proceedings of the Royal Society of London. 18 (114–122): 37–42. doi:10.1098/rspl.1869.0012. مؤرشف من الأصل في 9 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  6. ^ Marden, J. W.; Rich, M. N. (1927). "Vanadium". Industrial and Engineering Chemistry. 19 (7): 786–788. doi:10.1021/ie50211a012. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  7. ^ Vanadium. In: Encyclopædia Britannica. 2008. Encyclopædia Britannica Online, (online) نسخة محفوظة 2015-04-26 على موقع واي باك مشين.
  8. أ ب ت ث ج ح خ د ذ ر ز Bauer, Günter; Güther, Volker; Hess, Hans; Otto, Andreas; Roidl, Oskar; Roller, Heinz; Sattelberger, Siegfried (2005), "Vanadium and Vanadium Compounds", موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية, فاينهايم: وايلي-في سي إتش, doi:10.1002/14356007.a27_367 الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); الوسيط |separator= تم تجاهله (مساعدة); line feed character في |contribution= على وضع 22 (مساعدة)CS1 maint: ref=harv (link)
  9. ^ Betz, Frederick (2003). Managing Technological Innovation: Competitive Advantage from Change. Wiley-IEEE. صفحات 158–159. ISBN 978-0-471-22563-8. مؤرشف من الأصل في 9 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  10. ^ Phillip Maxwell Busch (1961). Vanadium: A Materials Survey. U.S. Department of the Interior, Bureau of Mines. مؤرشف من الأصل في 9 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  11. ^ Wise, James M. (May 2018). "Remarkable folded dacitic dikes at Mina Ragra, Peru". مؤرشف من الأصل في 10 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  12. أ ب ت Rehder, Dieter (2008). Bioinorganic Vanadium Chemistry. (الطبعة 1st). Hamburg, Germany: John Wiley & Sons, Ltd. صفحات 5 & 9–10. doi:10.1002/9780470994429. ISBN 9780470065099. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  13. ^ Cowley, C. R.; Elste, G. H.; Urbanski, J. L. (1978). "Vanadium abundances in early A stars". Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 90: 536. Bibcode:1978PASP...90..536C. doi:10.1086/130379. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  14. ^ Proceedings (باللغة الإنجليزية). National Cotton Council of America. 1991. مؤرشف من الأصل في 11 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  15. ^ Ostrooumov, M., and Taran, Y., 2015. Discovery of Native Vanadium, a New Mineral from the Colima Volcano, State of Colima (Mexico). Revista de la Sociedad Española de Mineralogía 20, 109-110
  16. ^ "Vanadium: Vanadium mineral information and data". Mindat.org. مؤرشف من الأصل في 16 يوليو 2021. اطلع عليه بتاريخ 02 مارس 2016. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  17. ^ "mineralogical data about Patrónite". mindata.org. مؤرشف من الأصل في 30 أبريل 2021. اطلع عليه بتاريخ 19 يناير 2009. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  18. ^ Hillebrand, W. F. (1907). "The Vanadium Sulphide, Patronite, and ITS Mineral Associates from Minasragra, Peru". Journal of the American Chemical Society. 29 (7): 1019–1029. doi:10.1021/ja01961a006. مؤرشف من الأصل في 11 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  19. ^ Hewett, F. (1906). "A New Occurrence of Vanadium in Peru". The Engineering and Mining Journal. 82 (9): 385. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  20. ^ <Steinberg, W.S.; Geyser, W.; Nell, J. "The history and development of the pyrometallurgical processes at Evraz Highveld Steel & Vanadium" (PDF). مؤرشف من الأصل (PDF) في 11 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); Cite journal requires |journal= (مساعدة)
  21. ^ Allen, M. A.; Butler, G. M. (1921). "Vanadium" (PDF). University of Arizona. مؤرشف من الأصل (PDF) في 27 أبريل 2021. اطلع عليه بتاريخ 20 يناير 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  22. أ ب Hukkanen, E.; Walden, H. (1985). "The production of vanadium and steel from titanomagnetites". International Journal of Mineral Processing. 15 (1–2): 89–102. doi:10.1016/0301-7516(85)90026-2. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  23. أ ب Steinberg, W.S.; Geyser, W.; Nell, J. "The history and development of the pyrometallurgical processes at Evraz Highveld Steel & Vanadium" (PDF). مؤرشف من الأصل (PDF) في 11 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); Cite journal requires |journal= (مساعدة)
  24. أ ب ت "Vanadium". Römpp Lexikon Chemie, Georg Thieme Verlag. مؤرشف من الأصل في 11 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  25. ^ Dyni, John R. (2006). "Geology and resources of some world oil-shale deposits". Scientific Investigations Report. صفحة 22. doi:10.3133/sir29955294. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  26. أ ب ت ث ج ح خ د Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). "Vanadium". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (باللغة الألمانية) (الطبعة 91–100). Walter de Gruyter. صفحات 1071–1075. ISBN 978-3-11-007511-3. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  27. ^ Pearson, C. D.; Green J. B. (1993). "Vanadium and nickel complexes in petroleum resid acid, base, and neutral fractions". Energy Fuels. 7 (3): 338–346. doi:10.1021/ef00039a001. مؤرشف من الأصل في 11 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  28. ^ Anke, Manfred (2004). "Vanadium – An element both essential and toxic to plants, animals and humans?". Anal. Real Acad. Nac. Farm. 70: 961. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  29. ^ Magyar, Michael J. "Mineral Commodity Summaries 2015: Vanadium" (PDF). United States Geological Survey. مؤرشف من الأصل (PDF) في 10 يناير 2019. اطلع عليه بتاريخ 03 يونيو 2015. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  30. أ ب ت Moskalyk, R. R.; Alfantazi, A. M. (2003). "Processing of vanadium: a review". Minerals Engineering. 16 (9): 793–805. doi:10.1016/S0892-6875(03)00213-9. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  31. ^ Carlson, O. N.; Owen, C. V. (1961). "Preparation of High-Purity Vanadium Metals by the Iodide Refining Process". Journal of the Electrochemical Society. 108: 88. doi:10.1149/1.2428019. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  32. أ ب ت Rehder, D.; Polenova, T.; Bühl, M. (2007). Vanadium-51 NMR. 62. صفحات 49–114. doi:10.1016/S0066-4103(07)62002-X. ISBN 9780123739193. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  33. ^ Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729, صفحات 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); الوسيط |separator= تم تجاهله (مساعدة)CS1 maint: ref=harv (link)
  34. ^ George F. Vander Voort (1984). Metallography, principles and practice. ASM International. صفحات 137–. ISBN 978-0-87170-672-0. مؤرشف من الأصل في 28 أبريل 2021. اطلع عليه بتاريخ 17 سبتمبر 2011. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  35. ^ Cardarelli, François (2008). Materials handbook: a concise desktop reference. Springer. صفحات 338–. ISBN 978-1-84628-668-1. مؤرشف من الأصل في 26 يونيو 2020. اطلع عليه بتاريخ 17 سبتمبر 2011. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  36. ^ K. Schubert: Ein Modell für die Kristallstrukturen der chemischen Elemente. In: Acta Crystallographica. 30, 1974, S. 193–204, doi:10.1107/S0567740874002469.
  37. ^ Aaron Waxler, William S. Corack: Superconductivity of Vanadium. In: Physical Review. 85, (1), 1952, S. 85–90, doi:10.1103/PhysRev.85.85.
  38. ^ T. Krome: Metalle auf Abwegen. Über das ungewöhnliche Tieftemperaturverhalten winziger Metallklumpen. In: Spektrumdirekt.de. 22. Mai 2003; Abstract. نسخة محفوظة 13 فبراير 2021 على موقع واي باك مشين.
  39. ^ Ramiro Moro, Xiaoshan Xu, Shuangye Yin, Walt A. de Heer: Ferroelectricity in Free Niobium Clusters. In: Science. Vol. 300, Nr. 5623, 2003, S. 1265–1269, doi:10.1126/science.1083247.
  40. أ ب ت ث Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (الطبعة الثانية). Butterworth-Heinemann. صفحات 984–994. ISBN 0-08-037941-9. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  41. ^ Sinning, Irmgard; Hol, Wim G. J. (2004). "The power of vanadate in crystallographic investigations of phosphoryl transfer enzymes". FEBS Letters. 577 (3): 315–21. doi:10.1016/j.febslet.2004.10.022. PMID 15556602. S2CID 8328704. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  42. ^ Seargeant, Lorne E.; Stinson, Robert A. (1979). "Inhibition of human alkaline phosphatases by vanadate". Biochemical Journal. 181 (1): 247–50. doi:10.1042/bj1810247. PMC 1161148. PMID 486156. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  43. ^ Al-Kharafi, F. M.; Badawy, W. A. (1997). "Electrochemical behavior of vanadium in aqueous solutions of different pH". Electrochimica Acta. 42 (4): 579–586. doi:10.1016/S0013-4686(96)00202-2. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  44. ^ Strukul, Giorgio (1992). Catalytic oxidations with hydrogen peroxide as oxidant. Springer. صفحة 128. ISBN 978-0-7923-1771-5. مؤرشف من الأصل في 12 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  45. ^ Vanadiumoxidchloride. In: Lexikon der Chemie. abgerufen 9. Juli 2008.
  46. ^ Synthesis of Organometallic Compounds: A Practical Guide Sanshiro Komiya Ed. 1997
  47. ^ Kotohiro Nomura, Shu Zhang (2011). "Design of Vanadium Complex Catalysts for Precise Olefin Polymerization". Chem. Rev. 111: 2342–2362. doi:10.1021/cr100207h. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  48. ^ Wilkinson, G.; Birmingham, J.G. (1954). "Bis-cyclopentadienyl Compounds of Ti, Zr, V, Nb and Ta". Journal of the American Chemical Society. 76 (17): 4281–4284. doi:10.1021/ja01646a008. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  49. ^ Bellard, S.; Rubinson, K. A.; Sheldrick, G. M. (1979). "Crystal and molecular structure of vanadium hexacarbonyl" (PDF). Acta Crystallographica. B35 (2): 271–274. doi:10.1107/S0567740879003332. مؤرشف من الأصل (PDF) في 12 مارس 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  50. ^ Elschenbroich, C.; Salzer A. (1992). Organometallics: A Concise Introduction. Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-28165-7. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  51. أ ب G. Jander, E. Blasius, J. Strähle: Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum. 14. Auflage. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1995, ISBN 3-7776-0672-3, S. 218–219.
  52. ^ Sigel, Astrid; Sigel, Helmut, المحررون (1995). Vanadium and Its Role in Life. 31. CRC. ISBN 978-0-8247-9383-8. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  53. ^ Schwarz, Klaus; Milne, David B. (1971). "Growth Effects of Vanadium in the Rat". Science. 174 (4007): 426–428. Bibcode:1971Sci...174..426S. doi:10.1126/science.174.4007.426. JSTOR 1731776. PMID 5112000. S2CID 24362265. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  54. ^ Nickel. IN: Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Copper. National Academy Press. 2001, PP. 532–543. نسخة محفوظة 2021-10-07 على موقع واي باك مشين.
  55. ^ Butler, Alison; Carter-Franklin, Jayme N. (2004). "The role of vanadium bromoperoxidase in the biosynthesis of halogenated marine natural products". Natural Product Reports. 21 (1): 180–8. doi:10.1039/b302337k. PMID 15039842. S2CID 19115256. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  56. ^ Gribble, Gordon W. (1999). "The diversity of naturally occurring organobromine compounds". Chemical Society Reviews. 28 (5): 335–346. doi:10.1039/a900201d. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  57. ^ Robson, R. L.; Eady, R. R.; Richardson, T. H.; Miller, R. W.; Hawkins, M.; Postgate, J. R. (1986). "The alternative nitrogenase of Azotobacter chroococcum is a vanadium enzyme". Nature. 322 (6077): 388–390. Bibcode:1986Natur.322..388R. doi:10.1038/322388a0. S2CID 4368841. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  58. ^ Smith, M. J. (1989). "Vanadium biochemistry: The unknown role of vanadium-containing cells in ascidians (sea squirts)". Experientia. 45 (5): 452–7. doi:10.1007/BF01952027. PMID 2656286. S2CID 43534732. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  59. ^ MacAra, Ian G.; McLeod, G. C.; Kustin, Kenneth (1979). "Tunichromes and metal ion accumulation in tunicate blood cells". Comparative Biochemistry and Physiology B. 63 (3): 299–302. doi:10.1016/0305-0491(79)90252-9. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  60. ^ Trefry, John H.; Metz, Simone (1989). "Role of hydrothermal precipitates in the geochemical cycling of vanadium". Nature. 342 (6249): 531–533. Bibcode:1989Natur.342..531T. doi:10.1038/342531a0. S2CID 4351410. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  61. ^ Weiss, H.; Guttman, M. A.; Korkisch, J.; Steffan, I. (1977). "Comparison of methods for the determination of vanadium in sea-water". Talanta. 24 (8): 509–11. doi:10.1016/0039-9140(77)80035-0. PMID 18962130. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  62. ^ Ruppert, Edward E.; Fox, Richard, S.; Barnes, Robert D. (2004). Invertebrate Zoology (الطبعة 7th). Cengage Learning. صفحة 947. ISBN 978-81-315-0104-7. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  63. ^ Kneifel, Helmut; Bayer, Ernst (1997). "Determination of the Structure of the Vanadium Compound, Amavadine, from Fly Agaric". Angewandte Chemie International Edition in English. 12 (6): 508. doi:10.1002/anie.197305081. ISSN 0570-0833. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  64. ^ Falandysz, J.; Kunito, T.; Kubota, R.; Lipka, K.; Mazur, A.; Falandysz, Justyna J.; Tanabe, S. (2007). "Selected elements in fly agaric Amanita muscaria". Journal of Environmental Science and Health, Part A. 42 (11): 1615–1623. doi:10.1080/10934520701517853. PMID 17849303. S2CID 26185534. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  65. ^ Berry, Robert E.; Armstrong, Elaine M.; Beddoes, Roy L.; Collison, David; Ertok, Nigar; Helliwell, Madeleine; Garner, David (1999). "The Structural Characterization of Amavadin". Angewandte Chemie International Edition. 38 (6): 795–797. doi:10.1002/(SICI)1521-3773(19990315)38:6<795::AID-ANIE795>3.0.CO;2-7. PMID 29711812. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  66. ^ da Silva, José A.L.; Fraústo da Silva, João J.R.; Pombeiro, Armando J.L. (2013). "Amavadin, a vanadium natural complex: Its role and applications". Coordination Chemistry Reviews. Elsevier BV. 257 (15–16): 2388–2400. doi:10.1016/j.ccr.2013.03.010. ISSN 0010-8545. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  67. أ ب "A systematic review of vanadium oral supplements for glycaemic control in type 2 diabetes mellitus". QJM. 101 (5): 351–8. 2008. doi:10.1093/qjmed/hcn003. PMID 18319296. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  68. ^ "Vanadium (vanadyl sulfate). Monograph". Altern Med Rev. 14 (2): 177–80. 2009. PMID 19594227. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  69. ^ Lynch, Brendan M. (21 September 2017). "Hope to discover sure signs of life on Mars? New research says look for the element vanadium". PhysOrg. مؤرشف من الأصل في 11 أكتوبر 2021. اطلع عليه بتاريخ 14 أكتوبر 2017. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  70. ^ Marshall, C. P; Olcott Marshall, A; Aitken, J. B; Lai, B; Vogt, S; Breuer, P; Steemans, P; Lay, P. A (2017). "Imaging of Vanadium in Microfossils: A New Potential Biosignature". Astrobiology. 17 (11): 1069–1076. Bibcode:2017AsBio..17.1069M. doi:10.1089/ast.2017.1709. PMID 28910135. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  71. ^ Chandler, Harry (1998). Metallurgy for the Non-metallurgist. ASM International. صفحات 6–7. ISBN 978-0-87170-652-2. مؤرشف من الأصل في 27 أبريل 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  72. ^ Davis, Joseph R. (1995). Tool Materials: Tool Materials. ASM International. ISBN 978-0-87170-545-7. مؤرشف من الأصل في 24 أبريل 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  73. ^ Oleg D. Neikov; Naboychenko, Stanislav; Mourachova, Irina; Victor G. Gopienko; Irina V. Frishberg; Dina V. Lotsko (2009-02-24). Handbook of Non-Ferrous Metal Powders: Technologies and Applications. صفحة 490. ISBN 9780080559407. مؤرشف من الأصل في 27 أبريل 2021. اطلع عليه بتاريخ 17 أكتوبر 2013. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  74. ^ "Technical Supplement: Titanium". Seven Cycles. مؤرشف من الأصل في 28 أبريل 2021. اطلع عليه بتاريخ 01 نوفمبر 2016. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  75. ^ Peters, Manfred; Leyens, C. (2002). "Metastabile β-Legierungen". Titan und Titanlegierungen. Wiley-VCH. صفحات 23–24. ISBN 978-3-527-30539-1. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  76. ^ Hardy, George F.; Hulm, John K. (1953). "Superconducting Silicides and Germanides". Physical Review. 89 (4): 884. Bibcode:1953PhRv...89Q.884H. doi:10.1103/PhysRev.89.884. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  77. ^ Markiewicz, W.; Mains, E.; Vankeuren, R.; Wilcox, R.; Rosner, C.; Inoue, H.; Hayashi, C.; Tachikawa, K. (1977). "A 17.5 Tesla superconducting concentric Nb3Sn and V3Ga magnet system". IEEE Transactions on Magnetics. 13 (1): 35–37. Bibcode:1977ITM....13...35M. doi:10.1109/TMAG.1977.1059431. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  78. ^ Verhoeven, J. D.; Pendray, A. H.; Dauksch, W. E. (1998). "The key role of impurities in ancient damascus steel blades". Journal of the Minerals, Metals and Materials Society. 50 (9): 58–64. Bibcode:1998JOM....50i..58V. doi:10.1007/s11837-998-0419-y. S2CID 135854276. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  79. ^ Langeslay, Ryan R.; Kaphan, David M.; Marshall, Christopher L.; Stair, Peter C.; Sattelberger, Alfred P.; Delferro, Massimiliano (8 October 2018). "Catalytic Applications of Vanadium: A Mechanistic Perspective". Chemical Reviews. 119 (4): 2128–2191. doi:10.1021/acs.chemrev.8b00245. OSTI 1509906. PMID 30296048. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  80. ^ Eriksen, K. M.; Karydis, D. A.; Boghosian, S.; Fehrmann, R. (1995). "Deactivation and Compound Formation in Sulfuric-Acid Catalysts and Model Systems". Journal of Catalysis. 155 (1): 32–42. doi:10.1006/jcat.1995.1185. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  81. ^ Abon, Michel; Volta, Jean-Claude (1997). "Vanadium phosphorus oxides for n-butane oxidation to maleic anhydride". Applied Catalysis A: General. 157 (1–2): 173–193. doi:10.1016/S0926-860X(97)00016-1. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  82. ^ Fierro, J. G. L., المحرر (2006). Metal Oxides, Chemistry and Applications. CRC Press. صفحات 415–455. ISBN 9780824723712. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  83. ^ Kinetic studies of propane oxidation on Mo and V based mixed oxide catalysts (PhD Thesis). Berlin: Technische Universität. 2011. صفحة 1. hdl:11858/00-001M-0000-0012-3000-A. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  84. ^ Amakawa, Kazuhiko; Kolen’ko, Yury V.; Villa, Alberto; Schuster, Manfred E/; Csepei, Lénárd-István; Weinberg, Gisela; Wrabetz, Sabine; d’Alnoncourt, Raoul Naumann; Girgsdies, Frank; Prati, Laura; Schlögl, Robert; Trunschke, Annette (2013). "Multifunctionality of Crystalline MoV(TeNb) M1 Oxide Catalysts in Selective Oxidation of Propane and Benzyl Alcohol". ACS Catalysis. 3 (6): 1103–1113. doi:10.1021/cs400010q. hdl:11858/00-001M-0000-000E-FA39-1. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  85. ^ Hävecker, Michael; Wrabetz, Sabine; Kröhnert, Jutta; Csepei, Lenard-Istvan; Naumann d’Alnoncourt, Raoul; Kolen’ko, Yury V.; Girgsdies, Frank; Schlögl, Robert; Trunschke, Annette (January 2012). "Surface chemistry of phase-pure M1 MoVTeNb oxide during operation in selective oxidation of propane to acrylic acid". Journal of Catalysis. 285 (1): 48–60. doi:10.1016/j.jcat.2011.09.012. hdl:11858/00-001M-0000-0012-1BEB-F. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  86. ^ Naumann d’Alnoncourt, Raoul; Csepei, Lénárd-István; Hävecker, Michael; Girgsdies, Frank; Schuster, Manfred E.; Schlögl, Robert; Trunschke, Annette (March 2014). "The reaction network in propane oxidation over phase-pure MoVTeNb M1 oxide catalysts" (PDF). Journal of Catalysis. 311: 369–385. doi:10.1016/j.jcat.2013.12.008. hdl:11858/00-001M-0000-0014-F434-5. مؤرشف من الأصل (PDF) في 15 فبراير 2016. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  87. ^ Manning, Troy D.; Parkin, Ivan P.; Clark, Robin J. H.; Sheel, David; Pemble, Martyn E.; Vernadou, Dimitra (2002). "Intelligent window coatings: atmospheric pressure chemical vapour deposition of vanadium oxides". Journal of Materials Chemistry. 12 (10): 2936–2939. doi:10.1039/b205427m. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  88. ^ White, Willam B.; Roy, Rustum; McKay, Chrichton (1962). "The Alexandrite Effect: And Optical Study" (PDF). American Mineralogist. 52: 867–871. مؤرشف من الأصل (PDF) في 26 أكتوبر 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  89. ^ Lide, David R. (2004). "vanadium". CRC Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton: CRC Press. صفحات 4–34. ISBN 978-0-8493-0485-9. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  90. ^ Guan, H.; Buchheit R. G. (2004). "Corrosion Protection of Aluminum Alloy 2024-T3 by Vanadate Conversion Coatings". Corrosion. 60 (3): 284–296. doi:10.5006/1.3287733. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  91. ^ Lositskii, N. T.; Grigor'ev A. A.; Khitrova, G. V. (1966). "Welding of chemical equipment made from two-layer sheet with titanium protective layer (review of foreign literature)". Chemical and Petroleum Engineering. 2 (12): 854–856. doi:10.1007/BF01146317. S2CID 108903737. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  92. ^ Joerissen, Ludwig; Garche, Juergen; Fabjan, Ch.; Tomazic G. (2004). "Possible use of vanadium redox-flow batteries for energy storage in small grids and stand-alone photovoltaic systems". Journal of Power Sources. 127 (1–2): 98–104. Bibcode:2004JPS...127...98J. doi:10.1016/j.jpowsour.2003.09.066. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  93. ^ Rychcik, M.; Skyllas-Kazacos, M. (1988). "Characteristics of a new all-vanadium redox flow battery". Journal of Power Sources. 22 (1): 59–67. Bibcode:1988JPS....22...59R. doi:10.1016/0378-7753(88)80005-3. ISSN 0378-7753. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  94. ^ Kariatsumari, Koji (فبراير 2008). "Li-Ion Rechargeable Batteries Made Safer". Nikkei Business Publications, Inc. مؤرشف من الأصل في 12 سبتمبر 2011. اطلع عليه بتاريخ 10 ديسمبر 2008. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  95. ^ Saıdi, M.Y.; Barker, J.; Huang, H.; Swoyer, J.L.; Adamson, G. (1 June 2003), "Performance characteristics of lithium vanadium phosphate as a cathode material for lithium-ion batteries", Journal of Power Sources, 119–121, صفحات 266–272, Bibcode:2003JPS...119..266S, doi:10.1016/S0378-7753(03)00245-3 الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); الوسيط |separator= تم تجاهله (مساعدة)CS1 maint: ref=harv (link) Selected papers presented at the 11th International Meeting on Lithium Batteries
  96. ^ Matsui, H.; Fukumoto, K.; Smith, D. L.; Chung, Hee M.; Witzenburg, W. van; Votinov, S. N. (1996). "Status of vanadium alloys for fusion reactors". Journal of Nuclear Materials. 233–237 (1): 92–99. Bibcode:1996JNuM..233...92M. doi:10.1016/S0022-3115(96)00331-5. مؤرشف من الأصل في 15 فبراير 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  97. ^ "Vanadium Data Sheet" (PDF). ATI Wah Chang. مؤرشف من الأصل (PDF) في 25 فبراير 2009. اطلع عليه بتاريخ 16 يناير 2009. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  98. ^ Roschin, A. V. (1967). "Toxicology of vanadium compounds used in modern industry". Gig Sanit. (Water Res.). 32 (6): 26–32. PMID 5605589. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  99. أ ب Ress, N. B.; et al. (2003). "Carcinogenicity of inhaled vanadium pentoxide in F344/N rats and B6C3F1 mice". Toxicological Sciences. 74 (2): 287–296. doi:10.1093/toxsci/kfg136. PMID 12773761. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  100. ^ Duffus, J. H. (2007). "Carcinogenicity classification of vanadium pentoxide and inorganic vanadium compounds, the NTP study of carcinogenicity of inhaled vanadium pentoxide, and vanadium chemistry". Regulatory Toxicology and Pharmacology. 47 (1): 110–114. doi:10.1016/j.yrtph.2006.08.006. PMID 17030368. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  101. ^ Opreskos, Dennis M. (1991). "Toxicity Summary for Vanadium". Oak Ridge National Laboratory. مؤرشف من الأصل في 6 أكتوبر 2021. اطلع عليه بتاريخ 08 نوفمبر 2008. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  102. ^ "DFG legt MAK- und BAT-Werte-Liste 2005 vor". DFG. 19.07.2005. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); تحقق من التاريخ في: |تاريخ= (مساعدة)
  103. أ ب "Occupational Safety and Health Guidelines for Vanadium Pentoxide". Occupational Safety and Health Administration. مؤرشف من الأصل في 6 يناير 2009. اطلع عليه بتاريخ 29 يناير 2009. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  104. ^ Sax, N. I. (1984). Dangerous Properties of Industrial Materials (الطبعة 6th). Van Nostrand Reinhold Company. صفحات 2717–2720. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  105. ^ Wörle-Knirsch, Jörg M.; Kern, Katrin; Schleh, Carsten; Adelhelm, Christel; Feldmann, Claus; Krug, Harald F. (2007). "Nanoparticulate Vanadium Oxide Potentiated Vanadium Toxicity in Human Lung Cells". Environ. Sci. Technol. 41 (1): 331–336. Bibcode:2007EnST...41..331W. doi:10.1021/es061140x. PMID 17265967. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  106. ^ Ścibior, A.; Zaporowska, H.; Ostrowski, J. (2006). "Selected haematological and biochemical parameters of blood in rats after subchronic administration of vanadium and/or magnesium in drinking water". Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 51 (2): 287–295. doi:10.1007/s00244-005-0126-4. PMID 16783625. S2CID 43805930. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  107. ^ Gonzalez-Villalva, A.; et al. (2006). "Thrombocytosis induced in mice after subacute and subchronic V2O5 inhalation". Toxicology and Industrial Health. 22 (3): 113–116. doi:10.1191/0748233706th250oa. PMID 16716040. S2CID 9986509. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  108. ^ Kobayashi, Kazuo; Himeno, Seiichiro; Satoh, Masahiko; Kuroda, Junji; Shibata, Nobuo; Seko, Yoshiyuki; Hasegawa, Tatsuya (2006). "Pentavalent vanadium induces hepatic metallothionein through interleukin-6-dependent and -independent mechanisms". Toxicology. 228 (2–3): 162–170. doi:10.1016/j.tox.2006.08.022. PMID 16987576. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  109. ^ Soazo, Marina; Garcia, Graciela Beatriz (2007). "Vanadium exposure through lactation produces behavioral alterations and CNS myelin deficit in neonatal rats". Neurotoxicology and Teratology. 29 (4): 503–510. doi:10.1016/j.ntt.2007.03.001. PMID 17493788. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  110. ^ Barceloux, Donald G.; Barceloux, Donald (1999). "Vanadium". Clinical Toxicology. 37 (2): 265–278. doi:10.1081/CLT-100102425. PMID 10382561. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  111. ^ Woodyard, Doug (2009-08-18). Pounder's Marine Diesel Engines and Gas Turbines. صفحة 92. ISBN 9780080943619. مؤرشف من الأصل في 21 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  112. ^ Totten, George E.; Westbrook, Steven R.; Shah, Rajesh J. (2003-06-01). Fuels and Lubricants Handbook: Technology, Properties, Performance, and Testing. صفحة 152. ISBN 9780803120969. مؤرشف من الأصل في 22 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)