فاناديوم V

الاكتشاف

اكتُشف الفاناديوم مرتين. ففي عام 1801 درس عالم المعادن الإسباني المولد أندريس مانويل ديل ريو، الذي كان يعمل في المكسيك، خامًا بنيًا للرصاص (يُسمى اليوم الفانادينيت)، وأعلن عن فلز جديد. ولأن أملاحه أظهرت ألوانًا كثيرة سمّاه أولًا بانكروميوم، ثم إريثرونيوم لأن الأملاح تحمرّ عند التسخين. غير أن الكيميائي الفرنسي هيبوليت فيكتور كوليه ديكوتيل خلص إلى أن العينة ليست إلا كرومًا غير نقي، فسحب ديل ريو دعواه.

وفي عام 1830 وجد الكيميائي السويدي نيلس غابرييل سيفستروم عنصرًا جديدًا في حديد منجم تابرغ وسمّاه الفاناديوم. وبعد ذلك بقليل أثبت فريدريش فولر أن الفاناديوم وإريثرونيوم ديل ريو شيء واحد. وأنتج هنري إنفيلد روسكو فلزًا نقيًا نسبيًا لأول مرة عام 1867 باختزال كلوريد الفاناديوم بالهيدروجين.

وارتفع الاهتمام الصناعي في أوائل القرن العشرين، واستخدمت سيارة فورد موديل T الشهيرة فولاذ الفاناديوم في هيكلها للجمع بين القوة وخفة الوزن.

أصل التسمية

سمّى سيفستروم العنصر نسبة إلى فاناديس، وهو اسم نوردي قديم للإلهة فريا المرتبطة بالجمال، تكريمًا لمركبات العنصر الجميلة الألوان. والرمز V.

أهم الاستخدامات

• الفولاذ: يذهب معظم الفاناديوم إلى الفولاذ، ومنه فولاذ العدد، والفولاذ عالي القوة منخفض السبك لخطوط الأنابيب والجسور، وقضبان التسليح.
• سبائك التيتانيوم: الفاناديوم إحدى إضافات Ti-6Al-4V، أكثر سبائك التيتانيوم شيوعًا في الطيران والفضاء.
• الحفز: خامس أكسيد الفاناديوم هو الحفّاز المستخدم في صنع حمض الكبريتيك بطريقة التلامس.
• تخزين الطاقة: تخزّن بطاريات التدفق بالأكسدة والاختزال الفاناديومية الكهرباء في خزانات من محاليل الفاناديوم، ويمكنها العمل آلاف الدورات.

النظائر

الفاناديوم الطبيعي كله تقريبًا فاناديوم-51 المستقر. ونحو 0.25 في المئة منه فاناديوم-50، وهو مشع لكن عمر النصف له طويل على نحو استثنائي، نحو 10¹⁷ سنة، فيسلك سلوك النظير المستقر في كل الأغراض العملية. ويُستخدم الفاناديوم-48 الاصطناعي، وعمر النصف له نحو 16 يومًا، متتبِّعًا في البحث العلمي.

في الحياة اليومية

تركّز بعض الحيوانات البحرية المسماة الزقيات البحرية (بخّاخات البحر) الفاناديوم في خلايا دمها إلى مستويات تفوق مستواه في مياه البحر بملايين المرات، لأسباب لا تزال موضع جدل. ولم يثبت أن الفاناديوم ضروري للإنسان، وتوجد آثار منه في الفطر والمحار والحبوب.

يوجد الفاناديوم في النفط الخام والفحم، وقد يهيّج غبار خامس أكسيد الفاناديوم المنطلق من حرق النفط الثقيل الرئتين، لذا يُضبط في أماكن العمل.