化学元素バナジウムは、移行金属として分類されます。 1801年にAndres Manuel del Rioによって発見されました。
Data Zone
| 分類。 | バナジウムは遷移金属 |
| 色： | 銀色 |
| 原子量： | 50.9415 |
| 状態： | 固体 |
| 融点： | 1920 oC, 2193 K |
| 沸点。 | 3400 oC, 3673 K |
| 電子: | 23 |
| プロトン: | 23 |
| 最も豊富な同位体の中性子: | 28 |
| 電子の殻。 | 2,8,11,2 |
| 電子配置: | 3d3 4s2 |
| 密度 @ 20oC: | 6.1 g/cm3 |
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反応、化合物、半径、導電率
| 原子容積： | 8.78 cm3/mol | |
| 構造： | bcc：体心立方 | |
| 硬度.0.0 | 。 | 7.0 mohs |
| 比熱容量 | 0.49 J g-1 K-1 | |
| 融合熱 | 20.90 kJ mol-1 | |
| 原子化熱 | 514 kJ mol-1 | |
| 気化熱 | 459 kJ mol-1 | |
| 第1イオン化エネルギー | 650.3 kJ mol-1 | |
| 2nd イオン化エネルギー | 1413.5 kJ mol-1 | |
| 第3イオン化エネルギー | 2828 kJ mol-1 | |
| 電子親和力 | 50.5kJ・mol-1 | |
| 電子親和力 | 50.7 kJ mol-1 | |
| 最小酸化数 | -1 | |
| 最小酸化数. 共通酸化数 | 0 | |
| 最大酸化数 | 5 | |
| Max.共通酸化数 | 5 | |
| 電気陰性度（Pauling Scale） | 1.63 | |
| 分極率体積 | 12.4 Å3 | |
| 空気との反応 | mild, w/ht ⇒ V2O5, VN | |
| 15M HNO3との反応 | 穏やか | |
| 6M HClとの反応 なし | ||
| 6 M NaOHとの反応 | なし | |
| 酸化物（S） | VO, V2O3、VO2、V2O5（五酸化バナジウム） | |
| ヒドリド（s） | VH、VH2 | |
| クロライド（s） | VCl2、VCl3, VCl4 | |
| 原子半径 | 134 pm | |
| イオン半径（1+イオン） | – | |
| イオン半径（2+イオン） | 93 pm | |
| イオン半径（3+イオン） | 78 pm | |
| イオン半径（1-イオン） | 93 pm | |
| イオン半径（1-イオン） | 93 pm イオン） | – |
| イオン半径（2-イオン） | – | |
| イオン半径（3-イオン） | – | |
| 熱伝導度 | 30.7 W m-1 K-1 | |
| 電気伝導率 | 4 x 106 S m-1 | |
| 氷点／融点： | 1920 oC, 2193 K |
酸化膜の付いた金属バナジウム。 Photo by Tomihahndorf.
Discovery of Vanadium
1801年にスペインの科学者Andres Manuel del Rioによってバナジウムは発見されました。
デル・リオは、ニュースペイン（メキシコ）の茶色の鉛鉱石（現在はバナジナイト、Pb53Clという鉱物であることが知られています）から、この新しい元素を発見しました。
デル・リオは、メキシコシティの王立鉱山学校の化学と鉱物学の教授としてメキシコに移っていた。
彼は、この元素の塩を調査したときにさまざまな色を発見したことから、「すべての色」という意味のパンクロモまたはパンクロムという新しい元素を命名しました。
その後彼は、ギリシャ語で赤という意味のエルートロスからエリトロノまたはエリスロニウムと改名しました。 この新しい名前は、この新しい元素の1族または2族の酸化物塩（例えば酸化バナジウムナトリウム）を加熱したり酸性にしたりしたときに見える赤い色にヒントを得たものであった。 (1),(2),(3)
1805年にフランスの化学者Hippolyte-Victor Collet-Descotilsが鉛鉱石を調べ、エリスロニウムは実は不純物のクロムだと発表したが、残念ながらデル・リオはこの分析を受け入れた。
その後この元素の話は、1830年に、スウェーデン、ストックホームのNils Gabriel Sefströmがスウェーデン鉄鉱石の中に新金属を見つけたときまで全く聞こえて来なくなった。
彼はこの新しい元素を、この金属が形成する美しい多色の化合物から、スカンジナビアの美の女神「ヴァナディス」にちなんでヴァナジウムと名付けました。 (4)
同年、ドイツの化学者フリードリッヒ・ヴェーラーがメキシコの鉛鉱石を再調査し、バナジウムがデル・リオのエリスロニウムと同一であることを発見しました。 (5)
この金属は1867年、イギリスのマンチェスターでヘンリー・E・ロスコー卿が塩化バナジウムを水素で還元して初めて単離した。
バナジウム鉱物のロスコエライトは、ロスコーの研究に敬意を表して名づけられた。 (4), (6)
1801年のバナジウムの発見は、周期表でバナジウムの右側にある不純物クロムだと考えられて、最初は無視された。 もちろん、1801年当時は周期表という概念は生まれていない。
| 第5族 | 第6族 | ||
| 4 | 22 Ti |
23 V |
24 Cr |
| 5 | 40 Zr |
41 Nb |
42 Mo |
| 6 | 72 Hf |
73 Ta |
74 W |
バナジウムのカラフルな酸化状態です。 +2はラベンダー色、+3は緑色、+4は青色、+5は黄色です。 これらの色を見たとき、アンドレス・マヌエル・デル・リオはまず、この新しい元素を「すべての色」を意味するパンクロミウムと呼ぶことにしました。 以下の短いビデオで、化学反応によってこれらの色が生成される様子を見ることができます。 Photo by Steffen Kristensen.
NASAドライデン飛行研究所のSR-71B。時速2200マイル以上、高度85000フィート以上の飛行が可能。 チタン・アルミニウム・バナジウム合金は、ジェットエンジンや高速航空機に使用されている。 (Photo credit: NASA)
Appearance and Characteristics
Harmonful effects:
バナジウムは一部の生物にとって必須の微量元素であるが、その化合物の多くは毒性を持つ。
一般に、バナジウムの酸化状態が高いほど、その化合物はより有毒である。
バナジウムの特徴：
バナジウムは明るい白色で、柔らかく、延性のある金属で、構造強度が高い。
バナジウムはアルカリ、塩酸、硫酸、塩水による攻撃に強い。
化合物の中に存在すると、バナジウムはほとんどV酸化状態で存在しています。
バナジウムは空気中では約660℃で酸化して五酸化物（V2O5）になります。
バナジウムの用途
バナジウムの主な用途は合金、特に鋼です。
全生産量の85％は鋼、10％がチタンの合金、その他は5％に使用されます。 7
少量のバナジウムは強度、靭性、耐熱性を高めます。
バナジウム鋼合金はギア、車軸、クランクシャフトに使用されています。
チタン-アルミニウム-バナジウム合金は、ジェットエンジンや高速航空機に使用されます。
バナジウム箔は、鋼にチタンを被覆するために使用されます。
バナジウム-ガリウムテープは超伝導磁石に使用されます。
五酸化バナジウムはセラミックや硫酸製造の触媒として使用されます。
バナジウム金属が初めて工業的に広く使用されたのは、1世紀以上前のフォードT型車のバナジウム鋼合金シャーシです。
T型車の1908年の広告には「今まで製造した中で最も強く、丈夫で耐久性のある鋼であるバナジウム鋼は、車全体に使われています。」とありました。
存在量と同位体
存在量地殻：重量で120ppm、モル数で50ppm
存在量太陽系：重量で50ppm。 重量で10億分の400、モル数で10億分の9
コスト、純粋：100gあたり220ドル
コスト、バルク：100gあたり270ドル
出典：日本経済新聞社。 バナジウムは、自然界に自由に存在するのではなく、約65種類の鉱物の中に複合的に含まれています。 バナジウムはボーキサイトや化石燃料の堆積物にも含まれています。 商業的には、この金属の生産は五酸化物のカルシウム還元によるものである
同位体。 バナジウムには半減期がわかっている同位体が18種類あり、質量数は43から60である。 天然に存在するバナジウムは50Vと51Vの2つの同位体の混合物で、天然存在量はそれぞれ0.2%と99.7%である。
- Dieter Rehder, Bioinorganic Vanadium Chemistry, 2008, Wiley, p2
- Ariosto Aguilar Mandujano, Andres Manuel del Rio, Educator
- B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. B. Smith Hopkins, Chemistry of the Rarer Elements, 1923, D.C. Heath and Company, p205
- J.W. Mellor, A Comprehensive Treatise on Inorganic and Theoretical Chemistry, Volume IX, 1929, Longmans, Green and Co, p714
- Sydney Marks, A Text-book of Inorganic Chemistry Volume VI.「無機化学の教科書」, 1929, Longmans, Green and Co. Part III., 1929, Charles Griffin & Company Limited, p12
- Per Enghag, Encyclopedia of the Elements: 技術データ-歴史-加工-応用, 2008, John Wiley & Sons, p542
- François Cardarelli, Materials Handbook: A Concise Desktop Reference, 2008, Springer, p342
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"Vanadium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 18 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/vanadium.html>.