Vanadium V

Découverte

Le vanadium fut découvert deux fois. En 1801, le minéralogiste d'origine espagnole Andrés Manuel del Río, travaillant au Mexique, étudia un minerai de plomb brun (aujourd'hui appelé vanadinite) et annonça un nouveau métal. Comme ses sels présentaient de nombreuses couleurs, il l'appela d'abord panchromium, puis erythronium, car les sels rougissaient à la chaleur. Le chimiste français Hippolyte-Victor Collet-Descotils conclut toutefois que l'échantillon n'était que du chrome impur, et del Río retira sa revendication.

En 1830, le chimiste suédois Nils Gabriel Sefström découvrit un nouvel élément dans du fer provenant de la mine de Taberg et le nomma vanadium. Peu après, Friedrich Wöhler montra que le vanadium et l'erythronium de del Río étaient identiques. Un métal relativement pur fut produit pour la première fois en 1867 par Henry Enfield Roscoe, qui réduisit le chlorure de vanadium par l'hydrogène.

L'intérêt industriel grandit au début du XXe siècle ; la Ford T d'Henry Ford utilisait notamment de l'acier au vanadium dans son châssis pour allier résistance et légèreté.

Origine du nom

Sefström nomma l'élément d'après Vanadís, un nom en vieux norrois de la déesse Freyja, associée à la beauté, en hommage aux composés magnifiquement colorés de l'élément. Le symbole est V.

Principales utilisations

• Acier : la grande majorité du vanadium va dans l'acier, notamment les aciers à outils, les aciers faiblement alliés à haute résistance des pipelines et des ponts, et les barres d'armature.
• Alliages de titane : le vanadium est l'un des additifs du Ti-6Al-4V, l'alliage de titane le plus courant en aéronautique.
• Catalyse : le pentoxyde de vanadium est le catalyseur utilisé pour fabriquer l'acide sulfurique par le procédé de contact.
• Stockage d'énergie : les batteries à flux redox au vanadium stockent l'électricité dans des réservoirs de solutions de vanadium et peuvent supporter plusieurs milliers de cycles.

Isotopes

Le vanadium naturel est presque entièrement constitué de vanadium 51, stable. Environ 0,25 % est du vanadium 50, radioactif mais doté d'une demi-vie extraordinairement longue, de l'ordre de 10¹⁷ ans, si bien qu'il se comporte en pratique comme stable. Le vanadium 48, artificiel, de demi-vie d'environ 16 jours, sert de traceur en recherche.

Dans la vie quotidienne

Certains animaux marins appelés ascidies concentrent le vanadium dans leurs cellules sanguines à des niveaux des millions de fois supérieurs à ceux de l'eau de mer, pour des raisons encore débattues. On ignore si le vanadium est essentiel à l'être humain ; on en trouve des traces dans les champignons, les fruits de mer et les céréales.

Le vanadium est présent dans le pétrole brut et le charbon, et les poussières de pentoxyde de vanadium libérées par la combustion du fioul lourd peuvent irriter les poumons ; leur exposition est donc encadrée sur les lieux de travail.