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| Eigenschaften:
Reines Vanadium ist ein stahlgraues Schwermetall, das sich bereits im kalten Zustand gut schmieden und walzen lässt. Geringste Verunreinigungen erhöhen jedoch die Härte und vermindern die Dehnbarkeit. Obwohl Vanadium ein relativ unedles Metall ist, wird es an der Luft nicht angegriffen, da es sich sofort mit einer dünnen Oxidschicht überzieht und dabei den Glanz beibehält. Oberhalb von 300°C beginnt aber eine deutliche Oxidation, ab 600°C reagiert Vanadiumpulver zu Vanadium(V)-oxid: 4 V + 5 O2 -----> 2 V2O5 DHR = -1552 kJ/mol Fein verteiltes Vanadiumpulver ist pyrophor, d.h. es entzündet sich von selbst. Mit Chlor reagiert es zu Vanadiumchlorid, mit Stickstoff entsteht Vanadiumnitrid, bei Weißglut bildet sich mit Kohlenstoff Vanadiumcarbid. Vanadium ist auch gegen nichtoxidierende Säuren wie Salzsäure beständig. Nur Flusssäure greift das Metall an. Oxidierende Säuren wie konzentrierte Salpetersäure oder Schwefelsäure lösen das Metall jedoch auf, wobei sich die entsprechenden Vanadiumsalze bilden. |
| Vorkommen:
Vanadium ist ein eher häufiges Element und steht mit einem Anteil von 0,014% an 23. Stelle der Elementhäufigkeit zwischen Strontium und Zink. Es kommt in der Natur nicht elementar vor. Ein bei Mineraliensammlern bekanntes Vanadiumerz ist der Vanadinit (Bleivanadanat), der vor allem in Marokko vorkommt. Dieses Erz spielt bei der Vanadiumgewinnung jedoch kaum eine Rolle. Von größter Bedeutung sind jedoch die Titanomagnetiterze, bei deren Verarbeitung zu Roheisen Vanadium(V)-oxid in der Schlacke anfällt. Erze zur Vanadiumgewinnung liefern Südafrika, die GUS-Statten, die USA und China.  |
| Geschichtliches:
Die Entdeckung des Elements Vanadium wird dem mexikanischen Mineralogen Andrés Manuel del Río (1765-1849) zugeschrieben. Er entdeckte es im Jahre 1801 in einem Bleierz und benannte es zunächst "Eryhtronium". Der französische Chemiker H.V. Collet-Descotils (1773-1815) hielt es danach für unreines Chrom. Erst der schwedische Chemiker Niels Gabriel Sefström aus Falun (1787-1845) bestätigte das neue Element und benannte es nach der nordischen Schönheits- und Liebesgöttin Freya, die den Beinamen Vanadis besaß. Um Verwechslungen mit der römischen Zahl V zu vermeiden, wird gelegentlich auch das Symbol "Va" verwendet. Die Herstellung von Vanadium in unreiner Form gelang dem englischen Chemiker Sir Henry Roscoe (1833-1915) im Jahre 1867 in Manchester. Sehr reines Vanadium stellten die Amerikaner J.W. Marden und N.M. Rich durch eine Reduktion von Vanadium(V)-oxid mit Calcium im Jahre 1927 her.  |
| Herstellung:
Durch das Rösten oder das Auslaugen von Vanadiumerzen oder vanadiumhaltiger Schlacken erhält man Vanadium(V)-oxid. Die Vanadiumherstellung erfolgt dann durch eine Reduktion mit Calcium bei 950°C: V2O5 + 5 Ca -----> 2 V + 5 CaO Man erhält relativ unreines Vanadium, das durch eine nachfolgende elektrolytische Raffination gereinigt werden kann. Ein anderes bedeutendes Verfahren ist das Aufwachsverfahren, in dem Vanadiumiodid bei ca. 1000°C unter Vakuum in einer Quarzglasapparatur erhitzt wird und sich das hochreine Metall dann auf einem glühenden Wolframdraht niederschlägt. |
| Verwendung:
Vanadium ist ein wichtiges Legierungsmetall in Baustählen und Werkzeugstählen. Gehalte von bis zu 0,5% Vanadium erzeugen eine große Härte, Stoßfestigkeit und Zähigkeit. Titan-Vanadium-Legierungen dienen als Material in Brennstabhüllen für die Kernenergienutzung. Vanadium(V)-oxid ist ein wichtiger Katalysator, z.B. bei der Schwefelsäureherstellung oder im chemischen Labor.  |
| Copyright: Thomas Seilnacht |
