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vanadium
El vanadio es metal de transición blanco plateado con buena estabilidad mecánica y estrangibilidad. Tiene un punto de fusión muy alto y es resistente a la corrosión.
Su aplicación principal es el uso como aditivo en aleaciones de acero y titanio para mejorar su resistencia al calor y la corrosión, así como como como un catalizador para químicos.
La importancia de las baterías de redox vanadium para el almacenamiento energético está aumentando, y por lo tanto también el papel del vanadium como materia prima estratégica. En la UE, Vanadium está en la lista de materias primas críticas.
China, Sudáfrica y Rusia son los principales países que promovieron el vanadio
El fabricante canadiense-brasileño Largo es el líder del mercado de los productos vanadium, especialmente para el pentoxido vanadium de alta pureza y electrolitos vanadium para baterías.
Vanadium se enumera como una materia prima crítica en la UE y los EE.UU..
El mineralogénico español-México Andrés Manuel del Río y el Pancromo o el Eritronio descubrieron el vanadio en 1801. Sin embargo, posteriormente se celebró para el cromo inmundo.
El elemento fue redescubierto en 1830 por el químico sueco Nils Gabriel Sefström y nombrado por Vanadis, la diosa escandinava de la belleza y la juventud. El nombre se sugirió en solución debido a los hermosos colores de los compuestos vanadium.
El químico inglés Henry Enfield Roscoe aisló el metal en 1867 por primera vez por la reducción del hidrógeno del dicloruro de vanadio.
El químico americano John Wesley Marden y Malcolm N. Rich lo obtuvo en 1925 en una pureza del 9,7% por reducción de la pentoxida de vanadio V2 O5 con calcio metálico.
Comienzo de 20. Se descubrió que el vanadio aumentó significativamente la fuerza del acero. Henry Ford lo usó en el modelo T (1908), que estableció la reputación de Vanadium como un metal de aleación.
Hoy Vanadium es importante para las baterías de flujo de redox, aceros de alto rendimiento y aleaciones especiales.
Los isótopos artificiales más estables son 48V con media vida de 16 días y 49V con media vida de 330 días. Estos se usan como rastreadores. Todos los demás isótopos e isómeros nucleares son muy inestables y desintegrados en minutos o segundos.
El 90% del requisito de vanadio proviene de la industria del acero, donde vanadium en diversos aceros y aleaciones para herramientas, ejes, crankshafts, engranajes y otros componentes críticos y en motores de jet y aviones.
Vanadium está ganando importancia para las baterías de flujo de redox de vanadium (VRFB). VRFB son especialmente adecuados para sistemas de almacenamiento a gran escala para energías renovables, ya que proporcionan una energía a mediano y largo plazo altamente fiable y respetuosa con el medio ambiente Sin embargo, la disponibilidad limitada de vanadio como materia prima es una desventaja de la tecnología VRFB.
Otras aplicaciones incluyen aplicaciones de alta tecnología como superconductores, reactores nucleares, catalizadores, cerámica y vidrio.
Aunque hay ores conteniendo vanadio con carnotita, vanadio y roscoelita, se produce generalmente como subproducto de las minas de hierro (magnetita) y titanio (titanio) imanita).
China está liderando la degradación del vanadio con el 60% de la cuota mundial del mercado. La compañía más importante es el Pangang en Sichuan, un importante productor de mineral de titanio.
En Rusia, Vanadium es un subproducto del procesamiento de acero y mineral de hierro en el Ural. El Grupo EVRAZ es un jugador clave global además de VSMPO-AVISMA.
El complejo Bushveld en Sudáfrica es otra fuente importante de degradación de vanadio. Brasil y Australia también están promoviendo Vanadium.
La producción anual mundial es de alrededor de 100.000 toneladas.
Estructura de cristal de vanadio, a = 302,4 pm
El vanadio es un metal pesado no magnético, resistente, de bajo nivel y claramente acero-azul con una densidad de 6.11 g/cm3. El vanadio puro es relativamente suave, pero se vuelve más difícil al añadir otros elementos y luego tiene una alta resistencia mecánica. En la mayoría de las propiedades se asemeja a su vecino en el Sistema Periódico, el Titan. El punto de fusión de vanadio puro es de 1910 °C, pero esto se incrementa significativamente por impurezas como el carbono. En un contenido de 10% de carbono, es de aproximadamente 2700 °C. cristalizadores de vanadio como cromo o niobio en una estructura de cristal centrada en el espacio cúbico con el grupo espacial y el parámetro de grapación a=302.4 pm y dos unidades de fórmula por célula primaria.
El vanadio se convierte en el superconductor debajo de una temperatura de transición de 5.13 K. Al igual que el vanadio puro, las aleaciones de vanadio con el galio, el niobio y el circonio también son superconductores. A temperaturas inferiores a 5.13 K, vanadium, así como los metales de grupo vanadium niobio y tantalio, muestra un previamente no explicado espontáneamente en el pequeño pequeño pequeño más pequeño pequeños grupos de hasta 200 átomos. polarización eléctrica, como de otra manera sólo sustancias no metálicas.
El vanadio es un metal raro y capaz de reaccionar con muchos no-metales. Se mantiene metalicamente brillante durante semanas en el aire. Al mirar durante períodos más largos de tiempo, se percibe un gris verde claramente visible. Si el vanadio se mantiene, debe mantenerse bajo argón. En el calor, es atacado por oxígeno y oxidado a óxido vanadium (V). Mientras que el carbono y el nitrógeno reaccionan con vanadio sólo con glúteo blanco, la reacción con fluorina y cloro se produce en el frío.
Comparado con ácidos y bases, el vanadio suele ser estable a temperatura ambiente debido a una capa del óxido pasivante delgada, es atacado sólo por ácido hidrofluorico y fuertemente ácidos oxidantes como ácido nítrico caliente, ácido sulfúrico concentrado y agua real.
Un pre-samplo da la granada de sal fósforo, en la que el vanadio aparece característicamente verde en la llama de reducción. La llama de oxidación es amarilla débil y por lo tanto demasiado no específica.