Vanadium V

Entdeckung

Vanadium wurde zweimal entdeckt. 1801 untersuchte der in Spanien geborene Mineraloge Andrés Manuel del Río in Mexiko ein braunes Bleierz (heute Vanadinit genannt) und meldete ein neues Metall. Weil seine Salze viele Farben zeigten, nannte er es zunächst Panchromium, dann Erythronium, da die Salze beim Erhitzen rot wurden. Der französische Chemiker Hippolyte-Victor Collet-Descotils kam jedoch zu dem Schluss, die Probe sei lediglich unreines Chrom, und del Río zog seine Behauptung zurück.

1830 fand der schwedische Chemiker Nils Gabriel Sefström in Eisen aus der Grube Taberg ein neues Element und nannte es Vanadium. Kurz darauf zeigte Friedrich Wöhler, dass Vanadium und del Ríos Erythronium identisch waren. Relativ reines Metall stellte 1867 erstmals Henry Enfield Roscoe her, indem er Vanadiumchlorid mit Wasserstoff reduzierte.

Im frühen 20. Jahrhundert wuchs das industrielle Interesse; Henry Fords Modell T verwendete bekanntlich Vanadiumstahl im Fahrgestell, um Festigkeit und geringes Gewicht zu vereinen.

Herkunft des Namens

Sefström benannte das Element nach Vanadís, einem altnordischen Beinamen der Göttin Freyja, die mit Schönheit in Verbindung gebracht wird – zu Ehren der schön gefärbten Verbindungen des Elements. Das Symbol ist V.

Wichtigste Verwendungen

• Stahl: Der weitaus größte Teil des Vanadiums geht in Stahl, darunter Werkzeugstähle, hochfeste niedriglegierte Stähle für Pipelines und Brücken sowie Betonstahl.
• Titanlegierungen: Vanadium ist einer der Zusätze in Ti-6Al-4V, der gebräuchlichsten Titanlegierung der Luftfahrt.
• Katalyse: Vanadiumpentoxid ist der Katalysator für die Herstellung von Schwefelsäure im Kontaktverfahren.
• Energiespeicherung: Vanadium-Redox-Flow-Batterien speichern Strom in Tanks mit Vanadiumlösungen und halten viele Tausend Lade­zyklen durch.

Isotope

Natürliches Vanadium besteht fast vollständig aus Vanadium-51, das stabil ist. Etwa 0,25 Prozent entfallen auf Vanadium-50, das zwar radioaktiv ist, aber eine außerordentlich lange Halbwertszeit von rund 10¹⁷ Jahren hat und sich daher praktisch wie ein stabiles Isotop verhält. Das künstliche Vanadium-48 mit einer Halbwertszeit von etwa 16 Tagen dient in der Forschung als Tracer.

Im Alltag

Manche Meerestiere, die Seescheiden, reichern Vanadium in ihren Blutzellen auf Konzentrationen an, die millionenfach höher sind als im Meerwasser – aus Gründen, die noch diskutiert werden. Ob Vanadium für den Menschen essenziell ist, ist nicht geklärt; Spuren finden sich in Pilzen, Schalentieren und Getreide.

Vanadium kommt in Erdöl und Kohle vor, und Vanadiumpentoxid-Staub, der beim Verbrennen von Schweröl entsteht, kann die Lunge reizen; am Arbeitsplatz wird er deshalb überwacht.