Vanādijs

A: Vanādijs ir pārejas metāls ar simbolu V un atomskaitli 23. Tas ir ciets, sudrabaini pelēks, kaļams elements, kas ir izturīgs pret koroziju, skābēm, sārmiem un sālsūdeni.

Vanādijs dabā sastopams reti, taču tas ir piektais visbiežāk sastopamais pārejas metāls Zemes garozā.

To bieži var atrast rūdās ar titānu un dzelzi, kā arī ogļu un naftas atradnēs.

A: Vanādijs var ietekmēt cilvēka veselību šādos veidos:

• Ieelpošana: Gaisa elpošana ar vanādija pentoksīdu var izraisīt klepu, kas ilgst vairākas dienas.
• Saskare: var kairināt ādu un acis.
• Augsta iedarbība: var izraisīt sliktu dūšu, vemšanu, sāpes vēderā un zaļganu mēles krāsu.

A: Daži pētījumi ar dzīvniekiem un cilvēkiem liecina, ka vanādijs var:

• Pazemināt cukura līmeni asinīs
• Uzlabojiet jutību pret insulīnu cilvēkiem ar 2. tipa cukura diabētu
• Zemāks kopējā un ZBL ("sliktā") holesterīna līmenis

A:

• Vanādiju var izmantot tērauda sakausējumu ražošanai, izmantošanai kosmosa transportlīdzekļos, kodolreaktoros un gaisa kuģu pārvadājumos utt.
• Vanādija tērauda sakausējumu stiprība nozīmē, ka tie ir lieliski piemēroti instrumentu, asu, virzuļu stieņu izgatavošanai un kā sijas būvniecībā.
• Vanādija plūsmas akumulatoros (VFB) vanādijs tiek izmantots, lai radītu uzticamu, drošu un stabilu risinājumu atjaunojamās enerģijas uzglabāšanai.
• Vanādiju var izmantot keramikā kā pigmentu.
• Vanādija pentoksīdu var izmantot kā katalizatoru krāsvielu un apdrukas audumu ražošanā.
• Supravadošus magnētus var izgatavot no vanādija gallija lentes.
• Vanādija oksīdu izmanto sērskābes ražošanā.
• Medicīnas jomā vanādiju izmanto, lai ārstētu vairākas slimības, tostarp diabētu, sirds slimības un augstu holesterīna līmeni. Tas ir izmantots arī implantējamo kardioverteru defibrilatoru bateriju katodos.
• Tiek veikti pētījumi par vanādija izmantošanu elektrisko transportlīdzekļu akumulatoru katodos.
• Zinātnieki ir izmantojuši vanādija unikālās īpašības, lai ražotu viedus logus, kas var izslēgt siltumu vasarā un saglabāt siltumu iekšpusē, kad laiks atdziest.

A:

• Plaši izmanto metalurģijā, ķīmiskajā un citās nozarēs, galvenokārt izmanto vanādija dzelzs kausēšanai.
• Kā sakausējuma piedeva, kas veido vairāk nekā 80% no kopējā vanādija pentoksīda patēriņa
• Tam seko katalizatori, ti, katalizatori, kas veido apmēram 10% no kopējā daudzuma.
• Neorganiskās ķīmiskās vielas, ķīmiskie reaģenti, emaljas un magnētiskie materiāli veido aptuveni 10% no kopējā daudzuma.

A: Vanādija pentoksīds ir toksiskāks nekā elementārā forma. Hroniska vanādija pentoksīda putekļu un izgarojumu iedarbība var izraisīt:

• Smags acu, ādas un augšējo elpceļu kairinājums
• Pastāvīgi trahejas un bronhu iekaisumi
• Plaušu tūska
• Sistēmiska saindēšanās

A: Starptautiskā vēža izpētes aģentūra (IARC) ir klasificējusi vanādija pentoksīdu kā, iespējams, kancerogēnu cilvēkiem, pamatojoties uz pierādījumiem par plaušu vēzi pakļautajām pelēm.

A: Vanādiju var atrast vidē aļģēs, augos, bezmugurkaulniekos, zivīs un daudzās citās sugās. Mīdijās un krabjos vanādijs spēcīgi bioakumulējas, kas var radīt 105 līdz 106 reizes lielāku koncentrāciju nekā jūras ūdenī.

Vanādijs izraisa noteiktu enzīmu inhibīciju ar dzīvniekiem, kam ir vairākas neiroloģiskas sekas. Papildus neiroloģiskajai iedarbībai vanādijs var izraisīt elpošanas traucējumus, paralīzi un negatīvu ietekmi uz aknām un nierēm.

Laboratorijas testi ar testa dzīvniekiem ir parādījuši, ka vanādijs var kaitēt vīriešu kārtas dzīvnieku reproduktīvajai sistēmai un uzkrājas mātītes placentā.

Dažos gadījumos vanādijs var izraisīt DNS izmaiņas, bet dzīvniekiem tas nevar izraisīt vēzi.

A: Vanādijs ir atrodams visos cilvēka ķermeņa audos. Bērns un Kosta 1978. gadā ziņoja par vanādija koncentrāciju nierēs, aknās un muskuļos.

A:

• Vanādijs ir atrodams dažos uztura bagātinātājos. Pirms vanādiju saturošu uztura bagātinātāju lietošanas konsultējieties ar savu ārstu, lai noteiktu, vai tie jums ir piemēroti. Papildinājumi jāglabā bērniem nepieejamā vietā.
• Vanādijs ir tabakas dūmu sastāvdaļa. Izvairieties no smēķēšanas slēgtās telpās, piemēram, mājās vai automašīnā, lai ierobežotu saskari ar bērniem un citiem ģimenes locekļiem.

A:

• Ēdot pārtiku, kas satur vanādiju, jūras veltēs ir lielāks daudzums. Vanādijs ir atrodams dažos uztura bagātinātājos.
• Elpot gaisu pie nozares, kas sadedzina mazutu vai ogles; šīs nozares izdala vanādija oksīdu gaisā.
• Darbs nozarēs, kas apstrādā vanādiju vai ražo vanādiju saturošus produktus.
• Elpot piesārņotu gaisu vai dzerot piesārņotu ūdeni pie atkritumu vietām vai poligoniem, kas satur vanādiju.
• Elpo cigarešu dūmus.
• Organisms vanādiju nevar viegli absorbēt no kuņģa, zarnām vai saskares ar ādu.

A: Paredzams, ka ietekme uz bērnu veselību būs līdzīga ietekmei, kas novērota pieaugušajiem.

Pētījumi ar dzīvniekiem, kas pakļauti iedarbībai grūtniecības laikā, ir parādījuši, ka vanādijs var izraisīt augšanas samazināšanos un palielināt iedzimtu defektu rašanos. Šīs sekas parasti novēro tādā līmenī, kas izraisa ietekmi uz māti. Ietekme ir novērota arī vanādija devām, kas neizraisīja ietekmi uz māti.

A: Pieci galvenie vanādija lietojumi ietver:

• Metālu sakausējumu ražošana.
• Kodolreaktoru iekšpusē.
• Vanādija oksīdu izmanto kā katalizatoru sērskābes ražošanā.
• Vanādija oksīdus dažreiz izmanto kā krāsvielas.
• Vanādijs ir mikroelements cilvēku uzturā, un to izmanto kaulu augšanai.

A: Vanādijs ir klasificēts kā elements, kura pārpilnība zemes garozā ir 0,019 procenti pēc svara, padarot to par 20. visbiežāk sastopamo elementu uz zemes. Dabā tas galvenokārt atrodams kopā ar citiem minerālu elementiem, kā arī fosfātu ieži, ogles un nafta. To galvenokārt iegūst valstis Ķīna, Krievija un Dienvidāfrika.

A: Vanādija fizikālās īpašības:

• Vanādija kušanas temperatūra ir 1910 grādi pēc Celsija un viršanas temperatūra ir 3407 grādi pēc Celsija. Tas pastāv kā cieta viela istabas temperatūrā.
• Vanādija blīvums ir 6,1 grami uz kubikcentimetru. To bieži raksturo kā smago metālu, kas ir tie metāla elementi, kuru blīvums ir lielāks par 5 gramiem uz kubikcentimetru.
• Tīrs vanādijs ir pelēkbalts un pēc izskata spīdīgs.
• Vanādijs ir elastīgs (var izvilkt plānās stieplēs) un kaļams (var dauzīt vai presēt formā).
• Kā minēts iepriekš, vanādija nosaukums tika dots tā krāsaino savienojumu dēļ. Vanādijs veido dažādu krāsu oksīdus, pamatojoties uz dažādiem oksidācijas stāvokļiem tajos. Tajos ietilpst vanādija (II) oksīds (purpursarkans), vanādija (III) oksīds (zaļš), vanādija (IV) oksīds (zils) un vanādija (V) oksīds (dzeltens).

A: Vanādija galvenās ķīmiskās īpašības ir šādas:

• Karsējot vanādijs reaģē ar skābekli gaisā, galvenokārt veidojot vanādija (V) oksīdu, ko sauc arī par vanādija pentoksīdu. Tomēr vanādija oksīda paraugos ir arī vanādija molekulas, kas reaģēja ar skābekli tā 3+ oksidācijas stāvoklī, veidojot vanādija(III) oksīdu, ko sauc arī par vanādija seskvioksīdu; un tas ir 4+ oksidācijas stāvoklis, veidojot vanādija (IV) oksīdu, ko sauc arī par vanādija dioksīdu. Uz gaisa iedarbībai pakļauto vanādija paraugu virsmas veidojas plāns vanādija oksīda slānis, kas novērš tā turpmāku koroziju gaisā vai ūdenī.
• Divi dabā sastopamie vanādija izotopi ir: vanādija {{0}} (0,25% pārpilnība) un vanādija -51 (99,75% pārpilnība).
• Vanādijs reaģē ar fluoru siltuma klātbūtnē, veidojot vanādija (V) fluorīdu, ko sauc arī par vanādija pentafluorīdu.
• Lai gan vanādijs tiek uzskatīts par toksisku lielās devās, cilvēki savā ikdienas uzturā vidēji uzņem 0,01 mg vanādija, ko galvenokārt izmanto kaulu augšanai.