stringtranslate.com

Ванадий

Ванадий — химический элемент ; имеет символ V и атомный номер 23. Это твёрдый, серебристо-серый, ковкий переходный металл . Элементарный металл редко встречается в природе, но после его искусственной изоляции образование оксидного слоя ( пассивация ) несколько стабилизирует свободный металл от дальнейшего окисления .

Испано - мексиканский ученый Андрес Мануэль дель Рио открыл соединения ванадия в 1801 году, проанализировав новый свинецсодержащий минерал, который он назвал «бурый свинец». Хотя изначально он предполагал, что его качества были обусловлены присутствием нового элемента, позже французский химик Ипполит Виктор Колле-Дескотильс ошибочно убедил его , что этот элемент был просто хромом . Затем в 1830 году Нильс Габриэль Сефстрём получил хлориды ванадия, тем самым доказав, что существует новый элемент, и назвал его «ванадием» в честь скандинавской богини красоты и плодородия Ванадис (Фрейи). Название было основано на широком диапазоне цветов, обнаруженных в соединениях ванадия. Свинцовый минерал Дель Рио в конечном итоге был назван ванадинитом из -за содержания в нем ванадия. В 1867 году Генри Энфилд Роско получил чистый элемент.

Ванадий встречается в природе примерно в 65 минералах и месторождениях ископаемого топлива . Он производится в Китае и России из шлака сталеплавильных заводов . Другие страны производят его либо непосредственно из магнетита , пыли отходящих газов тяжелой нефти, либо как побочный продукт добычи урана . Он в основном используется для производства специальных стальных сплавов , таких как быстрорежущие инструментальные стали , и некоторых алюминиевых сплавов . Наиболее важное промышленное соединение ванадия, пентоксид ванадия , используется в качестве катализатора для производства серной кислоты . Ванадиевая окислительно-восстановительная батарея для хранения энергии может стать важным применением в будущем.

Большие количества ионов ванадия обнаружены в нескольких организмах, возможно, в качестве токсина . Оксид и некоторые другие соли ванадия обладают умеренной токсичностью. В частности, в океане ванадий используется некоторыми формами жизни в качестве активного центра ферментов , таких как бромпероксидаза ванадия некоторых морских водорослей .

История

Ванадий был открыт в Мексике в 1801 году испанским минералогом Андресом Мануэлем дель Рио . Дель Рио извлек элемент из образца мексиканской «коричневой свинцовой» руды, позже названной ванадинитом . Он обнаружил, что его соли демонстрируют широкий спектр цветов, и в результате назвал элемент панхромом (греч. παγχρώμιο «все цвета»). Позже дель Рио переименовал элемент в эритроний (греч. ερυθρός «красный»), потому что большинство солей становились красными при нагревании. В 1805 году французский химик Ипполит Виктор Колле-Дескотиль , поддержанный другом дель Рио бароном Александром фон Гумбольдтом , ошибочно заявил, что новый элемент дель Рио был неочищенным образцом хрома . Дель Рио принял заявление Колле-Дескотиля и отказался от своих претензий. [7]

В 1831 году шведский химик Нильс Габриэль Сефстрём заново открыл элемент в новом оксиде, который он обнаружил во время работы с железными рудами . Позже в том же году Фридрих Вёлер подтвердил, что этот элемент идентичен элементу, найденному дель Рио, и, следовательно, подтвердил более раннюю работу дель Рио. [8] Сефстрём выбрал название, начинающееся с буквы V, которое ещё не было присвоено ни одному элементу. Он назвал элемент ванадием в честь древнескандинавского Ванадис (другое имя скандинавской богини ванов Фрейи , чьи атрибуты включают красоту и плодородие), из-за множества красиво окрашенных химических соединений , которые он производит. [8] Узнав о результатах Вёлера, дель Рио начал страстно спорить о том, чтобы его старое заявление было признано, но элемент сохранил название ванадий . [9] В 1831 году геолог Джордж Уильям Фезерстонхоу предложил переименовать ванадий в « рионий » в честь дель Рио, но это предложение не было принято. [10]

В шасси модели T использовалась ванадиевая сталь .

Поскольку ванадий обычно находится в сочетании с другими элементами, выделение металлического ванадия было затруднено. [11] В 1831 году Берцелиус сообщил о производстве металла, но Генри Энфилд Роско показал, что Берцелиус получил нитрид, нитрид ванадия (VN). В конечном итоге Роско получил металл в 1867 году путем восстановления хлорида ванадия (II) , VCl 2 , водородом . [12] В 1927 году чистый ванадий был получен путем восстановления пентоксида ванадия кальцием . [ 13]

Первое крупномасштабное промышленное использование ванадия было в шасси из стального сплава Ford Model T , вдохновленном французскими гоночными автомобилями. Ванадиевая сталь позволила снизить вес, одновременно увеличив прочность на разрыв ( около  1905 г. ). [14] В течение первого десятилетия 20-го века большая часть ванадиевой руды добывалась Американской ванадиевой компанией в Минас-Рагра в Перу. Позже спрос на уран вырос, что привело к увеличению добычи руд этого металла. Одной из основных урановых руд был карнотит , который также содержит ванадий. Таким образом, ванадий стал доступен как побочный продукт производства урана. В конечном итоге добыча урана начала покрывать большую долю спроса на ванадий. [15] [16]

В 1911 году немецкий химик Мартин Хенце обнаружил ванадий в белках гемованадина , обнаруженных в клетках крови (или целомических клетках) асцидий (морских асцидий). [17] [18]

Характеристики

Поликристаллические кубоиды ванадия высокой чистоты (99,95%), переплавленные электронным лучом и подвергнутые макротравлению

Ванадий — среднетвёрдый, пластичный , стально-голубой металл. Ванадий обычно описывается как «мягкий», потому что он пластичный, ковкий и не хрупкий . [19] [20] Ванадий твёрже большинства металлов и сталей (см. Твёрдость элементов (страница данных) и железа ). Он обладает хорошей устойчивостью к коррозии и устойчив к щелочам , серной и соляной кислотам . [21] Он окисляется на воздухе при температуре около 933  К (660 °C, 1220 °F), хотя слой оксидной пассивации образуется даже при комнатной температуре. [22] Он также реагирует с перекисью водорода.

Изотопы

Природный ванадий состоит из одного стабильного изотопа , 51 V, и одного радиоактивного изотопа, 50 V. Последний имеет период полураспада 2,71×10 17 лет и природную распространенность 0,25%. 51 V имеет ядерный спин 7 ⁄ 2 , что полезно для ЯМР-спектроскопии . [23] Было охарактеризовано двадцать четыре искусственных радиоизотопа , массовым числом от 40 до 65. Наиболее стабильными из этих изотопов являются 49 V с периодом полураспада 330 дней и 48 V с периодом полураспада 16,0 дней. Остальные радиоактивные изотопы имеют периоды полураспада короче часа, большинство менее 10 секунд. По крайней мере четыре изотопа имеют метастабильные возбужденные состояния . [24] Захват электронов является основным режимом распада для изотопов легче 51 В. Для более тяжелых изотопов наиболее распространенным режимом является бета-распад . [25] Реакции захвата электронов приводят к образованию изотопов элемента 22 ( титана ), тогда как бета-распад приводит к образованию изотопов элемента 24 ( хрома ).

Соединения

Слева направо: [V(H 2 O) 6 ] 2+ (сиреневый), [V(H 2 O) 6 ] 3+ (зеленый), [VO(H 2 O) 5 ] 2+ (синий) и [VO(H 2 O) 5 ] 3+ (желтый)

Химия ванадия примечательна доступностью четырех смежных степеней окисления 2–5. В водном растворе ванадий образует металлические аквакомплексы , цвета которых сиреневый [V(H 2 O) 6 ] 2+ , зеленый [V(H 2 O) 6 ] 3+ , синий [VO(H 2 O) 5 ] 2+ , желто-оранжевый оксиды [VO(H 2 O) 5 ] 3+ , формула которых зависит от pH. Соединения ванадия(II) являются восстановителями, а соединения ванадия(V) — окислителями. Соединения ванадия(IV) часто существуют в виде производных ванадила , которые содержат центр VO 2+ . [21]

Ванадий аммония(V) (NH 4 VO 3 ) может быть последовательно восстановлен элементарным цинком для получения различных цветов ванадия в этих четырех степенях окисления. Более низкие степени окисления встречаются в таких соединениях, как V(CO) 6 , [V(CO)
6]−
и замещенные производные. [21]

Пентаоксид ванадия является коммерчески важным катализатором для производства серной кислоты, реакции, которая использует способность оксидов ванадия подвергаться окислительно-восстановительным реакциям. [21]

Батарея окислительно-восстановительного ванадия использует все четыре степени окисления: один электрод использует пару +5/+4, а другой — пару +3/+2. Преобразование этих степеней окисления иллюстрируется восстановлением сильнокислого раствора соединения ванадия(V) цинковой пылью или амальгамой. Первоначальный желтый цвет, характерный для перванадил-иона [VO2 ( H2O ) 4 ] + , заменяется синим цветом [VO(H2O ) 5 ] 2+ , за которым следует зеленый цвет [V(H2O ) 6 ] 3+ , а затем фиолетовый цвет [V(H2O ) 6 ] 2+ . [ 21] Другая потенциальная ванадиевая батарея на основе VB2 использует множественную степень окисления, чтобы позволить высвобождать 11 электронов на VB2 , что дает ей более высокую энергетическую емкость на порядок по сравнению с литий-ионными и бензиновыми на единицу объема. [26] Аккумуляторы VB 2 могут быть дополнительно усовершенствованы как воздушные аккумуляторы, что позволяет добиться еще большей плотности энергии и меньшего веса, чем литиевые или бензиновые аккумуляторы, хотя перезарядка остается проблемой. [26]

Оксианионы

Структура декаванадата​

В водном растворе ванадий(V) образует обширное семейство оксианионов , как установлено с помощью спектроскопии ЯМР 51 В. [23] Взаимосвязи в этом семействе описываются диаграммой преобладания , которая показывает по крайней мере 11 видов в зависимости от pH и концентрации. [27] Тетраэдрический ортованадат-ион, VO3−
4, является основным видом, присутствующим при pH 12–14. Похожий по размеру и заряду на фосфор(V), ванадий(V) также имеет параллельную с ним химию и кристаллографию. Ортованадат V O3−
4используется в кристаллографии белков [28] для изучения биохимии фосфата. [29] Кроме того, было показано, что этот анион взаимодействует с активностью некоторых специфических ферментов. [30] [31] Тетратиованадат [VS 4 ] 3− аналогичен иону ортованадата. [32]

При более низких значениях pH образуются мономер [HVO 4 ] 2− и димер [V 2 O 7 ] 4− , причем мономер преобладает при концентрации ванадия менее 10−2 М (pV > 2, где pV равно отрицательному значению логарифма общей концентрации ванадия/М). Образование иона диванадата аналогично образованию иона дихромата . [33] [34] По мере снижения pH происходит дальнейшее протонирование и конденсация в поливанадаты : при pH 4–6 [H 2 VO 4 ] − преобладает при pV более 4, в то время как при более высоких концентрациях образуются тримеры и тетрамеры. [35] Между pH 2–4 преобладает декаванадат , его образование из ортованадата представлено этой реакцией конденсации:

10 [VO 4 ] 3− + 24 H + → [V 10 O 28 ] 6− + 12 H 2 O
Кристалл ванадия

В декаванадате каждый центр V(V) окружен шестью оксидными лигандами . [21] Ванадиевая кислота, H 3 VO 4 , существует только при очень низких концентрациях, поскольку протонирование тетраэдрических видов [H 2 VO 4 ] − приводит к преимущественному образованию октаэдрических видов [VO 2 (H 2 O) 4 ] + . [36] В сильнокислых растворах, pH < 2, [VO 2 (H 2 O) 4 ] + является преобладающим видом, в то время как оксид V 2 O 5 осаждается из раствора при высоких концентрациях. Оксид формально является кислотным ангидридом ванадиевой кислоты. Структуры многих соединений ванадата были определены с помощью рентгеновской кристаллографии.

Диаграмма Пурбе для ванадия в воде, которая показывает окислительно-восстановительные потенциалы между различными видами ванадия в разных степенях окисления [37]

Ванадий(V) образует различные пероксокомплексы, особенно в активном центре ферментов бромпероксидазы , содержащих ванадий . Вид VO(O 2 )(H 2 O) 4 + стабилен в кислых растворах. В щелочных растворах известны виды с 2, 3 и 4 пероксидными группами; последний образует фиолетовые соли с формулой M 3 V(O 2 ) 4 nH 2 O (M = Li, Na и т. д.), в которых ванадий имеет 8-координированную додекаэдрическую структуру. [38] [39]

Галогенидные производные

Известно двенадцать бинарных галогенидов , соединений с формулой VX n (n = 2..5). [40] VI 4 , VCl 5 , VBr 5 и VI 5 не существуют или крайне нестабильны. В сочетании с другими реагентами VCl 4 используется в качестве катализатора полимеризации диенов . Как и все бинарные галогениды, галогениды ванадия являются кислотными по Льюису , особенно галогениды V(IV) и V(V). [40] Многие галогениды образуют октаэдрические комплексы с формулой VX n L 6− n (X = галогенид; L = другой лиганд).

Известно много оксигалогенидов ванадия (формула VO m X n ). [41] Наиболее изучены окситрихлорид и окситрифторид ( VOCl 3 и VOF 3 ). Подобно POCl 3 , они летучи, [42] принимают тетраэдрические структуры в газовой фазе и являются кислотами Льюиса. [43]

Координационные соединения

Шаростержневая модель VO (O 2 C 5 H 7 ) 2

Комплексы ванадия(II) и (III) являются восстанавливающими, тогда как комплексы V(IV) и V(V) являются окислителями. Ион ванадия довольно большой, и некоторые комплексы достигают координационных чисел больше 6, как в случае [V(CN) 7 ] 4− . Оксованадий(V) также образует 7-координационные координационные комплексы с тетрадентатными лигандами и пероксидами, и эти комплексы используются для окислительного бромирования и окисления тиоэфиров. Координационная химия V 4+ доминирует ванадильным центром, VO 2+ , который связывает четыре других лиганда сильно и один слабо (один транс к ванадильному центру). Примером является ацетилацетонат ванадила (V(O)(O 2 C 5 H 7 ) 2 ). В этом комплексе ванадий имеет 5-координационную, искаженную квадратную пирамидальную структуру, что означает, что может быть присоединен шестой лиганд, такой как пиридин, хотя константа ассоциации этого процесса мала. Многие 5-координационные ванадильные комплексы имеют тригональную бипирамидальную геометрию, такую ​​как VOCl 2 (NMe 3 ) 2 . [44] Координационная химия V 5+ доминирует над относительно стабильными диоксованадиевыми координационными комплексами [45] , которые часто образуются при воздушном окислении предшественников ванадия(IV), что указывает на стабильность степени окисления +5 и легкость взаимопревращения между состояниями +4 и +5. [46]

Металлоорганические соединения

Металлоорганическая химия ванадия хорошо развита. Ванадоцендихлорид является универсальным исходным реагентом и имеет применение в органической химии. [47] Карбонил ванадия , V(CO) 6 , является редким примером парамагнитного карбонила металла . Восстановление дает V (CO)−
6( изоэлектронный с Cr(CO) 6 ), который может быть далее восстановлен натрием в жидком аммиаке с получением V (CO)3−
5(изоэлектронный с Fe(CO) 5 ). [48] [49]

Происшествие

Ванадинит

Металлический ванадий редко встречается в природе (известен как самородный ванадий ) [50] [51], его обнаружили среди фумарол вулкана Колима , но соединения ванадия встречаются в природе примерно в 65 различных минералах .

Ванадий начали использовать в производстве специальных сталей в 1896 году. В то время было известно очень мало месторождений ванадиевых руд. В период с 1899 по 1906 год основными разрабатываемыми месторождениями были рудники Санта-Марта-де-лос-Баррос (Бадахос), Испания. Из этих рудников добывали ванадинит . [52] В начале 20-го века было обнаружено крупное месторождение ванадиевой руды в ванадиевой шахте Минас-Рагра около Хунина, Серро-де-Паско , Перу . [53] [54] [55] В течение нескольких лет это месторождение патронита (VS 4 ) [56] было экономически значимым источником ванадиевой руды. В 1920 году примерно две трети мирового производства поставлялось рудником в Перу. [57] С производством урана в 1910-х и 1920-х годах из карнотита ( K2 ( UO2 ) 2 ( VO4 ) 2 · 3H2O ) ванадий стал доступен как побочный продукт производства урана. Ванадинит ( Pb5 (VO4 ) 3Cl ) и другие содержащие ванадий минералы добываются только в исключительных случаях. С ростом спроса большая часть мирового производства ванадия теперь производится из содержащего ванадий магнетита, обнаруженного в ультраосновных габброидных телах . Если этот титаномагнетит используется для производства железа, большая часть ванадия переходит в шлак и извлекается из него. [58] [55]

Ванадий добывают в основном в Китае , Южной Африке и на востоке России . В 2022 году эти три страны добыли более 96% из 100 000 тонн произведенного ванадия, причем Китай обеспечил 70%. [59]

Известно, что фумаролы Колимы богаты ванадием и откладывают другие минералы ванадия, в том числе щербинаит (V 2 O 5 ) и колимаит (K 3 VS 4 ). [60] [61] [62]

Ванадий также присутствует в бокситах и ​​месторождениях сырой нефти , угля , горючего сланца и битуминозных песков . В сырой нефти были зарегистрированы концентрации до 1200 частей на миллион. Когда такие нефтепродукты сжигаются, следы ванадия могут вызвать коррозию в двигателях и котлах. [63] По оценкам, 110 000 тонн ванадия в год выбрасываются в атмосферу при сжигании ископаемого топлива . [64] Черные сланцы также являются потенциальным источником ванадия. Во время Второй мировой войны некоторое количество ванадия было извлечено из квасцовых сланцев на юге Швеции. [65]

Во Вселенной космическое содержание ванадия составляет 0,0001%, что делает этот элемент почти таким же распространенным, как медь или цинк . [66] Ванадий является 19-м по распространенности элементом в земной коре. [67] Он обнаруживается спектроскопически в свете Солнца , а иногда и в свете других звезд . [68] Ион ванадила также широко распространен в морской воде , имея среднюю концентрацию 30  нМ (1,5 мг/м 3 ). [66] Некоторые источники минеральной воды также содержат этот ион в высоких концентрациях. Например, источники около горы Фудзи содержат до 54  мкг на литр . [66]

Производство

Тенденция производства ванадия
Дендритные кристаллы ванадия, сублимированные в вакууме (99,9%)

Металлический ванадий получают многоступенчатым процессом, который начинается с обжига измельченной руды с NaCl или Na 2 CO 3 при температуре около 850 °C для получения метаванадата натрия (NaVO 3 ). Водный экстракт этого твердого вещества подкисляют для получения «красного пирога», соли поливанадата, которая восстанавливается металлическим кальцием . В качестве альтернативы для мелкосерийного производства пентоксид ванадия восстанавливается водородом или магнием . Также используются многие другие методы, во всех из которых ванадий производится как побочный продукт других процессов. [69] Очистка ванадия возможна с помощью процесса кристаллического стержня , разработанного Антоном Эдуардом ван Аркелем и Яном Хендриком де Буром в 1925 году. Он включает образование иодида металла, в данном примере иодида ванадия (III) , и последующее разложение для получения чистого металла: [70]

2 В + 3 И 2 ⇌ 2 ВІ 3
Куски феррованадия

Большая часть ванадия используется в качестве стального сплава, называемого феррованадием . Феррованадий производится напрямую путем восстановления смеси оксида ванадия, оксидов железа и железа в электрической печи. Ванадий попадает в чугун, полученный из ванадийсодержащего магнетита. В зависимости от используемой руды шлак содержит до 25% ванадия. [69]

Приложения

Инструмент из ванадиевой стали

Сплавы

Примерно 85% производимого ванадия используется в качестве феррованадия или в качестве добавки к стали . [69] Значительное увеличение прочности стали, содержащей небольшое количество ванадия, было обнаружено в начале 20-го века. Ванадий образует стабильные нитриды и карбиды, что приводит к значительному увеличению прочности стали. [71] С тех пор ванадиевая сталь использовалась для изготовления осей , велосипедных рам, коленчатых валов , шестерен и других критически важных компонентов. Существует две группы сплавов ванадиевой стали. Сплавы ванадиевой высокоуглеродистой стали содержат 0,15–0,25% ванадия, а быстрорежущие инструментальные стали (HSS) имеют содержание ванадия 1–5%. Для быстрорежущих инструментальных сталей может быть достигнута твердость выше HRC 60. Сталь HSS используется в хирургических инструментах и ​​инструментах . [72] Порошково-металлургические сплавы содержат до 18% ванадия. Высокое содержание карбидов ванадия в этих сплавах значительно увеличивает износостойкость. Одним из применений этих сплавов являются инструменты и ножи. [73]

Ванадий стабилизирует бета-форму титана и повышает прочность и температурную стабильность титана. Смешанный с алюминием в титановых сплавах, он используется в реактивных двигателях , высокоскоростных планерах и зубных имплантатах . Наиболее распространенным сплавом для бесшовных труб является титан 3/2,5, содержащий 2,5% ванадия, титановый сплав, используемый в аэрокосмической, оборонной и велосипедной промышленности. [74] Другим распространенным сплавом, в основном производимым в листах, является титан 6AL-4V , титановый сплав с 6% алюминия и 4% ванадия. [75]

Несколько сплавов ванадия демонстрируют сверхпроводящее поведение. Первым сверхпроводником фазы A15 было соединение ванадия V 3 Si, которое было открыто в 1952 году. [76] Лента ванадия-галлия используется в сверхпроводящих магнитах (17,5 тесла или 175 000 гаусс ). Структура сверхпроводящей фазы A15 V 3 Ga похожа на структуру более распространенных Nb 3 Sn и Nb 3 Ti . [77]

Было обнаружено, что небольшое количество, от 40 до 270 ppm, ванадия в стали Wootz значительно улучшило прочность продукта и придало ему характерный рисунок. Источник ванадия в исходных слитках стали Wootz остается неизвестным. [78]

Ванадий может использоваться в качестве замены молибдену в броневой стали, хотя полученный сплав гораздо более хрупкий и склонен к растрескиванию при непроникающих ударах. [79] Третий Рейх был одним из самых известных пользователей таких сплавов в бронированных машинах, таких как Tiger II или Jagdtiger . [80]

Катализаторы

Оксид ванадия(V) является катализатором в контактном процессе получения серной кислоты.

Соединения ванадия широко используются в качестве катализаторов; [81] пентоксид ванадия V 2 O 5 используется в качестве катализатора при производстве серной кислоты контактным способом [82] В этом процессе диоксид серы ( SO
2) окисляется до триоксида ( SO
3): [21] В этой окислительно-восстановительной реакции сера окисляется от +4 до +6, а ванадий восстанавливается от +5 до +4:

В 2 О 5 + ТАК 2 → 2 ВО 2 + ТАК 3

Катализатор регенерируется путем окисления воздухом:

4 VO2 + O2 → 2 V2O5​

Аналогичные реакции окисления используются при производстве малеинового ангидрида :

С4Н10 + 3,5О2 → С4Н2О3 + 4Н2О​​​​​​​​

Фталевый ангидрид и несколько других органических соединений производятся аналогичным образом. Эти процессы зеленой химии преобразуют недорогое сырье в высокофункциональные, универсальные промежуточные продукты. [83] [84]

Ванадий является важным компонентом катализаторов на основе смешанных оксидов металлов, используемых при окислении пропана и пропилена в акролеин , акриловую кислоту или аммоксидации пропилена в акрилонитрил . [85]

Другие применения

Ванадий -редокс-батарея , тип проточной батареи , представляет собой электрохимическую ячейку, состоящую из водных ионов ванадия в различных степенях окисления. [86] [87] Батареи этого типа были впервые предложены в 1930-х годах и разрабатывались в коммерческих целях с 1980-х годов. Ячейки используют ионы формального окислительного состояния +5 и +2. Ванадий-редокс-батареи используются в коммерческих целях для хранения энергии в сетях . [88]

Ванадат может использоваться для защиты стали от ржавчины и коррозии путем конверсионного покрытия . [89] Ванадиевая фольга используется для покрытия стали титаном, поскольку она совместима как с железом, так и с титаном. [90] Умеренное сечение захвата тепловых нейтронов и короткий период полураспада изотопов, полученных при захвате нейтронов, делают ванадий подходящим материалом для внутренней структуры термоядерного реактора . [91] [92]

Ванадий можно добавлять в небольших количествах (<5%) в катоды аккумуляторов LFP для повышения ионной проводимости. [93]

Предложенный

Оксид лития-ванадия был предложен для использования в качестве анода с высокой плотностью энергии для литий-ионных аккумуляторов , при 745 Вт·ч/л в паре с катодом из оксида лития-кобальта . [94] Фосфаты ванадия были предложены в качестве катода в литий-ванадиевой фосфатной батарее , другом типе литий-ионной батареи. [95]

Биологическая роль

Ванадий играет более важную роль в морской среде, чем в наземной. [96]

Оболочники, такие как этот оболочник колокольчик, содержат ванадий в форме ванабинов .
Amanita muscaria содержит амавадин .

Ванадоферменты

Несколько видов морских водорослей производят ванадиевую бромпероксидазу, а также тесно связанную с ней хлорпероксидазу (которая может использовать гем или ванадиевый кофактор) и йодопероксидазы . Бромпероксидаза производит приблизительно 1–2 миллиона тонн бромоформа и 56 000 тонн бромметана ежегодно. [97] Большинство встречающихся в природе броморганических соединений производятся этим ферментом, [98] катализирующим следующую реакцию (RH — углеводородный субстрат):

RH + Br − + H 2 O 2 → R-Br + H 2 O + OH −

Ванадий -нитрогеназа используется некоторыми азотфиксирующими микроорганизмами, такими как Azotobacter . В этой роли ванадий заменяет более распространенные молибден или железо и придает нитрогеназе несколько иные свойства. [99]

Накопление ванадия в оболочниках

Ванадий необходим оболочникам , где он хранится в сильно закисленных вакуолях определенных типов клеток крови, называемых ванадоцитами . В цитоплазме таких клеток были обнаружены ванабины (белки, связывающие ванадий). Концентрация ванадия в крови асцидийных оболочников в десять миллионов раз выше [ указать ] [100] [101] , чем в окружающей морской воде, которая обычно содержит от 1 до 2 мкг/л. [102] [103] Функция этой системы концентрации ванадия и этих ванадийсодержащих белков до сих пор неизвестна, но ванадоциты позже откладываются прямо под внешней поверхностью туники, где они могут отпугивать хищников . [104]

Грибы

Amanita muscaria и родственные виды макрогрибов накапливают ванадий (до 500 мг/кг сухого веса). Ванадий присутствует в координационном комплексе амавадине [105] в плодовых телах грибов. Биологическое значение накопления неизвестно. [106] [107] Были предложенытоксические или пероксидазные функции фермента. [108]

Млекопитающие

Дефицит ванадия приводит к снижению роста у крыс. [109] Институт медицины США не подтвердил, что ванадий является необходимым питательным веществом для людей, поэтому ни рекомендуемое диетическое потребление, ни адекватное потребление не были установлены. Диетическое потребление оценивается в 6-18 мкг/день, при этом усваивается менее 5%. Верхний допустимый уровень потребления (UL) диетического ванадия, за пределами которого могут возникнуть неблагоприятные эффекты, установлен на уровне 1,8 мг/день. [110]

Исследовать

Ванадилсульфат как пищевая добавка исследовался как средство повышения чувствительности к инсулину или иного улучшения гликемического контроля у людей, страдающих диабетом. Некоторые из испытаний имели значительный эффект лечения, но были признаны исследованиями низкого качества. Количество ванадия, использованное в этих испытаниях (от 30 до 150 мг), значительно превышало безопасный верхний предел. [111] [112] Заключение системного обзора было следующим: «Нет строгих доказательств того, что пероральное добавление ванадия улучшает гликемический контроль при диабете 2 типа. Рутинное использование ванадия для этой цели не может быть рекомендовано». [111]

В астробиологии было высказано предположение, что дискретные скопления ванадия на Марсе могут быть потенциальной микробной биосигнатурой при использовании в сочетании с Рамановской спектроскопией и морфологией. [113] [114]

Безопасность

Все соединения ванадия следует считать токсичными. [115] Сообщается, что четырехвалентный VOSO 4 по крайней мере в 5 раз токсичнее трехвалентного V 2 O 3 . [116] Управление по охране труда и промышленной гигиене США (OSHA) установило предел воздействия 0,05 мг/м 3 для пыли пентаоксида ванадия и 0,1 мг/м 3 для паров пентаоксида ванадия в воздухе рабочего места при 8-часовом рабочем дне и 40-часовой рабочей неделе. [117] Национальный институт охраны труда США (NIOSH) рекомендовал считать 35 мг/м 3 ванадия немедленно опасными для жизни и здоровья, то есть способными вызвать постоянные проблемы со здоровьем или смерть. [117]

Соединения ванадия плохо всасываются через желудочно-кишечный тракт. Вдыхание ванадия и его соединений приводит в первую очередь к неблагоприятным последствиям для дыхательной системы. [118] [119] [120] Однако количественные данные недостаточны для получения субхронической или хронической ингаляционной референтной дозы. Сообщалось о других эффектах после перорального или ингаляционного воздействия на параметры крови, [121] [122] печень, [123] неврологическое развитие, [124] и другие органы [125] у крыс.

Существует мало доказательств того, что ванадий или его соединения являются репродуктивными токсинами или тератогенами . В исследовании NTP сообщалось, что пентоксид ванадия является канцерогенным для самцов крыс и самцов и самок мышей при вдыхании [119] , хотя интерпретация результатов была оспорена несколько лет спустя после отчета. [126] Канцерогенность ванадия не была определена Агентством по охране окружающей среды США [127] .

Следы ванадия в дизельном топливе являются основным топливным компонентом при высокотемпературной коррозии . Во время сгорания ванадий окисляется и реагирует с натрием и серой, образуя ванадаты с температурой плавления до 530 °C (986 °F), которые воздействуют на пассивирующий слой стали и делают ее восприимчивой к коррозии. Твердые соединения ванадия также истирают компоненты двигателя. [128] [129]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Стандартные атомные веса: Ванадий". CIAAW . 1977.
  2. ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (4 мая 2022 г.). "Стандартные атомные веса элементов 2021 г. (Технический отчет ИЮПАК)". Чистая и прикладная химия . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN  1365-3075.
  3. ^ abc Arblaster, John W. (2018). Selected Values ​​of the Crystallographic Properties of Elements . Materials Park, Ohio: ASM International. ISBN 978-1-62708-155-9.
  4. ^ abcde Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 28. ISBN 978-0-08-037941-8.
  5. ^ Уист, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике . Бока-Ратон, Флорида: Chemical Rubber Company Publishing. стр. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  6. ^ "Ванадий". Королевское химическое общество . Королевское химическое общество . Получено 5 декабря 2022 г. .
  7. ^ Синтас, Педро (12 ноября 2004 г.). «Дорога к химическим названиям и эпонимам: открытие, приоритет и кредит». Angewandte Chemie International Edition . 43 (44): 5888–5894. doi :10.1002/anie.200330074. PMID  15376297.
  8. ^ аб Сефстрем, НГ (1831). «Ueber das Vanadin, ein neues Metall, gefunden im Stangeneisen von Eckersholm, einer Eisenhütte, die ihr Erz von Taberg in Småland bezieht». Аннален дер Физик и Химия . 97 (1): 43–49. Бибкод : 1831АнП....97...43С. дои : 10.1002/andp.18310970103. Архивировано из оригинала 10 сентября 2021 года . Проверено 27 августа 2019 г.
  9. ^ Маршалл, Джеймс Л.; Маршалл, Вирджиния Р. (2004). «Повторное открытие элементов: «неоткрытие» ванадия» (PDF) . unt.edu . The Hexagon. стр. 45. Архивировано (PDF) из оригинала 30 марта 2023 г.
  10. ^ Featherstonhaugh, George William (1831). «Новый металл, предварительно названный ванадием». The Monthly American Journal of Geology and Natural Science : 69.
  11. ^ Хабаши, Фатхи (январь 2001 г.). «Историческое введение в тугоплавкие металлы». Обзор переработки минералов и извлечения металлов . 22 (1): 25–53. Bibcode : 2001MPEMR..22...25H. doi : 10.1080/08827509808962488. S2CID  100370649.
  12. ^ "XIX. Исследования ванадия". Труды Лондонского королевского общества . 18 (114–122): 37–42. 31 декабря 1870 г. doi :10.1098/rspl.1869.0012. S2CID  104146966. Архивировано из оригинала 9 сентября 2021 г. Получено 27 августа 2019 г.
  13. ^ Марден, Дж. В.; Рич, М. Н. (июль 1927 г.). «Ванадий 1». Промышленная и инженерная химия . 19 (7): 786–788. doi :10.1021/ie50211a012.
  14. ^ Бетц, Фредерик (2003). Управление технологическими инновациями: конкурентное преимущество от изменений. Wiley-IEEE. С. 158–159. ISBN 978-0-471-22563-8.
  15. ^ Буш, Филлип Максвелл (1961). Ванадий: Обзор материалов. Министерство внутренних дел США, Горное бюро. стр. 65. OCLC  934517147. Архивировано из оригинала 23 апреля 2023 г. Получено 19 апреля 2023 г.
  16. ^ Wise, James M. (май 2018 г.). "Замечательные складчатые дацитовые дайки в Мина Рагра, Перу". Архивировано из оригинала 10 сентября 2021 г. Получено 21 ноября 2018 г.
  17. ^ Хенце, М. (1911). «Untersuchungen über das Blut der Ascidien. I. Mitteilung». З. Физиол. Хим . 72 (5–6): 494–50. дои : 10.1515/bchm2.1911.72.5-6.494.
  18. ^ Michibata, H.; Uyama, T.; Ueki, T.; Kanamori, K. (2002). «Ванадоциты, клетки держат ключ к разрешению высокоселективного накопления и восстановления ванадия у асцидий» (PDF) . Microscopy Research and Technique . 56 (6): 421–434. doi :10.1002/jemt.10042. PMID  11921344. S2CID  15127292. Архивировано (PDF) из оригинала 17 марта 2020 г. . Получено 27 августа 2019 г. .
  19. ^ Джордж Ф. Вандер Вурт (1984). Металлография, принципы и практика. ASM International. С. 137–. ISBN 978-0-87170-672-0. Получено 17 сентября 2011 г.
  20. ^ Кардарелли, Франсуа (2008). Справочник по материалам: краткий настольный справочник. Springer. С. 338–. ISBN 978-1-84628-668-1. Получено 17 сентября 2011 г.
  21. ^ abcdefg Холлеман, Арнольд Ф.; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (1985). "Ванадий". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (на немецком языке) (изд. 91–100). Вальтер де Грюйтер. стр. 1071–1075. ISBN 978-3-11-007511-3.
  22. ^ Клинсер, Грегор; Цеттль, Роман; Вилькенинг, Мартин; Кренн, Хайнц; Ханзу, Илие; Вюршум, Роланд (2019). «Окислительно-восстановительные процессы в катодах из фосфата натрия и ванадия – выводы из операндо-магнитометрии». Физическая химия Химическая физика . 21 (36): 20151–20155. doi :10.1039/C9CP04045E. ISSN  1463-9076.
  23. ^ ab Rehder, D.; Polenova, T.; Bühl, M. (2007). ЯМР ванадия-51 . Ежегодные отчеты по ЯМР-спектроскопии. Том 62. С. 49–114. doi :10.1016/S0066-4103(07)62002-X. ISBN 978-0-12-373919-3.
  24. ^ Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003), «Оценка NUBASE свойств ядра и распада», Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A, doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11. 001
  25. ^ Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  26. ^ ab Licht, Stuart; Wu, Huiming; Yu, Xingwen; Wang, Yufei (11 июля 2008 г.). «Возобновляемое хранилище энергии VB2/air с наивысшей емкостью». Chemical Communications (28): 3257–3259. doi :10.1039/B807929C. ISSN  1364-548X. PMID  18622436.
  27. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 984. ISBN 978-0-08-037941-8.
  28. ^ Синнинг, Ирмгард; Хол, Вим ГДж (2004). «Сила ванадата в кристаллографических исследованиях ферментов переноса фосфорила». FEBS Letters . 577 (3): 315–21. Bibcode : 2004FEBSL.577..315D. doi : 10.1016/j.febslet.2004.10.022 . PMID  15556602. S2CID  8328704.
  29. ^ Seargeant, LE; Stinson, RA (1 июля 1979). «Ингибирование щелочных фосфатаз человека ванадатом». Biochemical Journal . 181 (1): 247–250. doi :10.1042/bj1810247. PMC 1161148. PMID  486156 . 
  30. ^ Crans, Debbie C.; Simone, Carmen M. (9 июля 1991 г.). «Нередукционное взаимодействие ванадата с ферментом, содержащим тиоловую группу в активном центре: глицерол-3-фосфатдегидрогеназа». Biochemistry . 30 (27): 6734–6741. doi :10.1021/bi00241a015. PMID  2065057.
  31. ^ Карлиш, С. Дж. Д.; Боге, Л. А.; Глинн, И. М. (ноябрь 1979 г.). «Ванадат ингибирует (Na+ + K+)АТФазу, блокируя конформационные изменения нефосфорилированной формы». Nature . 282 (5736): 333–335. Bibcode :1979Natur.282..333K. doi :10.1038/282333a0. PMID  228199. S2CID  4341480.
  32. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 988. ISBN 978-0-08-037941-8.
  33. ^ Crans, Debbie C. (18 декабря 2015 г.). «Антидиабетические, химические и физические свойства органических ванадатов как предполагаемых ингибиторов переходного состояния для фосфатаз». Журнал органической химии . 80 (24): 11899–11915. doi : 10.1021/acs.joc.5b02229 . PMID  26544762.
  34. ^ Юнг, Сабрина (2018). Видообразование полиоксометаллатных видов на основе молибдена и ванадия в водной среде и газовой фазе и его последствия для синтеза оксида MoV со структурой M1 (диссертация). doi :10.14279/depositonce-7254.
  35. ^ Cruywagen, JJ (1 января 1999 г.), Sykes, AG (ред.), Protonation, Oligomerization, and Condensation Reactions of Vanadat(V), Molybdate(vi) and Tungstate(vi), Advances in Inorganic Chemistry, т. 49, Academic Press, стр. 127–182, doi :10.1016/S0898-8838(08)60270-6, ISBN 978-0-12-023649-7, получено 16 апреля 2023 г.
  36. ^ Трейси, Алан С.; Уиллски, Гейл Р.; Такеучи, Эстер С. (19 марта 2007 г.). Ванадий: химия, биохимия, фармакология и практическое применение. CRC Press. ISBN 978-1-4200-4614-4.
  37. ^ Аль-Харафи, FM; Бадави, Вашингтон (январь 1997 г.). «Электрохимическое поведение ванадия в водных растворах с разным pH». Электрохимика Акта . 42 (4): 579–586. дои : 10.1016/S0013-4686(96)00202-2.
  38. ^ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8., стр. 994.
  39. ^ Струкул, Джорджио (1992). Каталитическое окисление с перекисью водорода в качестве окислителя. Springer. стр. 128. ISBN 978-0-7923-1771-5.
  40. ^ ab Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 989. ISBN 978-0-08-037941-8.
  41. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 993. ISBN 978-0-08-037941-8.
  42. ^ Флеш, Джеральд Д.; Свек, Гарри Дж. (1 августа 1975 г.). «Термохимия окситрихлорида ванадия и окситрифторида ванадия методом масс-спектрометрии». Неорганическая химия . 14 (8): 1817–1822. doi :10.1021/ic50150a015.
  43. ^ Икбал, Джавед; Бхатия, Бина; Найяр, Нареш К. (март 1994 г.). «Свободнорадикальные реакции, стимулируемые переходными металлами, в органическом синтезе: образование связей углерод-углерод». Chemical Reviews . 94 (2): 519–564. doi :10.1021/cr00026a008.
  44. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 995. ISBN 978-0-08-037941-8.
  45. ^ Гейзер, Ян Николас (2019). Разработка улучшенного датчика состояния заряда для полностью ванадиевой редокс-проточной батареи (диссертация). doi :10.22028/D291-29229.
  46. ^ Ника, Симона; Рудольф, Манфред; Гёрлс, Хельмар; Пласс, Винфрид (апрель 2007 г.). «Структурная характеристика и электрохимическое поведение комплексов оксованадия(V) с гидразидами N-салицилидена». Inorganica Chimica Acta . 360 (5): 1743–1752. doi :10.1016/j.ica.2006.09.018.
  47. ^ Уилкинсон, Г.; Бирмингем, Дж. М. (сентябрь 1954 г.). «Бис-циклопентадиенильные соединения Ti, Zr, V, Nb и Ta». Журнал Американского химического общества . 76 (17): 4281–4284. doi :10.1021/ja01646a008.
  48. ^ Беллард, С.; Рубинсон, КА; Шелдрик, ГМ (15 февраля 1979 г.). «Кристаллическая и молекулярная структура гексакарбонила ванадия». Acta Crystallographica Section B Structural Crystallography and Crystal Chemistry . 35 (2): 271–274. Bibcode :1979AcCrB..35..271B. doi :10.1107/S0567740879003332.
  49. ^ Elschenbroich, C.; Salzer A. (1992). Металлоорганические соединения: краткое введение . Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-28165-7.
  50. ^ Остроумов, М.; Таран, Ю. (2015). «Открытие самородного ванадия, нового минерала из вулкана Колима, штат Колима (Мексика)» (PDF) . Revista de la Sociedad Española de Mineralogía . 20 : 109–110. Архивировано (PDF) из оригинала 7 февраля 2023 года . Проверено 7 февраля 2023 г.
  51. ^ "Vanadium: Vanadium mineral information and data". Mindat.org . Архивировано из оригинала 16 июля 2021 г. . Получено 2 марта 2016 г. .
  52. ^ Кальво Реболлар, Мигель (2019). Construyendo la Tabla Periódica [ Построение таблицы Менделеева ] (на испанском языке). Сарагоса, Испания: Прамес. стр. 161–165. ISBN 978-84-8321-908-9.
  53. ^ Hillebrand, WF (1907). «Сульфид ванадия, патронит и его минеральные партнеры из Минасрагры, Перу». Журнал Американского химического общества . 29 (7): 1019–1029. doi :10.1021/ja01961a006. Архивировано из оригинала 11 сентября 2021 г. Получено 6 сентября 2020 г.
  54. ^ Хьюитт, Ф. (1906). «Новое месторождение ванадия в Перу». Журнал инженерного и горного дела . 82 (9): 385.
  55. ^ ab Steinberg, WS; Geyser, W.; Nell, J. (2011). "История и развитие пирометаллургических процессов в Evraz Highveld Steel & Vanadium" (PDF) . Журнал Южноафриканского института горного дела и металлургии . 111 : 705–710. Архивировано (PDF) из оригинала 11 сентября 2021 г. . Получено 17 декабря 2018 г. .
  56. ^ "минералогические данные о Патроните". mindata.org. Архивировано из оригинала 30 апреля 2021 г. Получено 19 января 2009 г.
  57. ^ Аллен, MA; Батлер, GM (1921). "Ванадий" (PDF) . Университет Аризоны . Архивировано (PDF) из оригинала 27 апреля 2021 г. . Получено 20 января 2020 г. .
  58. ^ Hukkanen, E.; Walden, H. (1985). «Производство ванадия и стали из титаномагнетитов». International Journal of Mineral Processing . 15 (1–2): 89–102. Bibcode : 1985IJMP...15...89H. doi : 10.1016/0301-7516(85)90026-2.
  59. ^ Поляк, Дезире Э. «Обзор минерального сырья 2023: Ванадий» (PDF) . Геологическая служба США . Архивировано (PDF) из оригинала 7 февраля 2023 г. . Получено 7 февраля 2023 г. .
  60. ^ Остроумов М. и Таран Ю., 2015. Открытие самородного ванадия, нового минерала из вулкана Колима, штат Колима (Мексика). Revista de la Sociedad Española de Mineralogía 20, 109-110
  61. ^ "Ванадий: информация и данные о минерале ваандий". Mindat.org . Получено 2 марта 2016 г. .
  62. ^ «Вулкан Колима (Вулкан де Фуэго; Вулкан де Колима), вулканический комплекс Колима, Халиско, Мексика». Mindat.org . Проверено 2 марта 2016 г.
  63. ^ Pearson, CD; Green, JB (1 мая 1993 г.). «Комплексы ванадия и никеля в кислотных, основных и нейтральных фракциях нефтяных остатков». Energy & Fuels . 7 (3): 338–346. doi :10.1021/ef00039a001. Архивировано из оригинала 11 сентября 2021 г. Получено 10 августа 2018 г.
  64. ^ Анке, Манфред (2004). «Ванадий: элемент, одновременно необходимый и токсичный для растений, животных и людей?» (PDF) . Anales de la Real Academia Nacional de Farmacia . 70 (4): 961–999. Архивировано (PDF) из оригинала 19 апреля 2023 г. . Получено 19 апреля 2023 г. .
  65. ^ Дайни, Джон Р. (2006). «Геология и ресурсы некоторых мировых месторождений сланцевой нефти». Отчет о научных исследованиях . стр. 22. doi :10.3133/sir29955294. S2CID  19814608.
  66. ^ abc Rehder, Dieter (2008). Бионеорганическая химия ванадия . Неорганическая химия (1-е изд.). Гамбург, Германия: John Wiley & Sons, Ltd. стр. 5 и 9–10. doi :10.1002/9780470994429. ISBN 978-0-470-06509-9.
  67. ^ Эмсли, Джон (2003). Строительные блоки природы: путеводитель по элементам от А до Я. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-850340-8.
  68. ^ Cowley, CR; Elste, GH; Urbanski, JL (октябрь 1978 г.). "Содержание ванадия в ранних звездах A". Publications of the Astronomical Society of the Pacific . 90 : 536. Bibcode : 1978PASP...90..536C. doi : 10.1086/130379 . S2CID  121428891.
  69. ^ abc Москалик, Р. Р.; Альфантази, А. М. (сентябрь 2003 г.). «Обработка ванадия: обзор». Minerals Engineering . 16 (9): 793–805. Bibcode : 2003MiEng..16..793M. doi : 10.1016/S0892-6875(03)00213-9.
  70. ^ Карлсон, О.Н.; Оуэн, К.В. (1961). «Получение высокочистого металлического ванадия с помощью процесса иодидного рафинирования». Журнал электрохимического общества . 108 (1): 88. doi :10.1149/1.2428019.
  71. ^ Чандлер, Гарри (1998). Металлургия для неметаллургов. ASM International. С. 6–7. ISBN 978-0-87170-652-2.
  72. ^ Дэвис, Джозеф Р. (1995). Инструментальные материалы: Инструментальные материалы. ASM International. ISBN 978-0-87170-545-7.
  73. ^ Олег Д. Нейков; Набойченко, Станислав; Мурахова, Ирина; Виктор Г. Гопиенко; Ирина В. Фришберг; Дина В. Лотско (24 февраля 2009 г.). Справочник по порошкам цветных металлов: технологии и применение. Elsevier. стр. 490. ISBN 978-0-08-055940-7. Получено 17 октября 2013 г.
  74. ^ "Техническое приложение: Титан". Seven Cycles . Архивировано из оригинала 3 ноября 2016 года . Получено 1 ноября 2016 года .
  75. ^ Цвикер, Ульрих (1974). «Herstellung des Metalls». Титан и Titanlegierungen . стр. 4–29. дои : 10.1007/978-3-642-80587-5_2. ISBN 978-3-642-80588-2.
  76. ^ Харди, Джордж Ф.; Халм, Джон К. (15 февраля 1953 г.). «Сверхпроводящие силициды и германиды». Physical Review . 89 (4): 884. Bibcode : 1953PhRv...89Q.884H. doi : 10.1103/PhysRev.89.884.
  77. ^ Маркевич, В.; Мэйнс, Э.; Ванкеурен, Р.; Уилкокс, Р.; Роснер, К.; Иноуэ, Х.; Хаяши, К.; Тачикава, К. (январь 1977 г.). «Сверхпроводящий концентрический ниобиевый
    3    Сн     и В
    3    Система магнитов Ga ". Труды IEEE по магнетизму . 13 (1): 35–37. doi :10.1109/TMAG.1977.1059431.
  78. ^ Верховен, Дж. Д.; Пендрей, А. Х.; Даукш, В. Э. (сентябрь 1998 г.). «Ключевая роль примесей в древних клинках из дамасской стали». JOM . 50 (9): 58–64. Bibcode :1998JOM....50i..58V. doi :10.1007/s11837-998-0419-y. S2CID  135854276.
  79. ^ Рорманн, Б. (1985). «Ванадий в Южной Африке (Серия обзоров металлов № 2)». Журнал Южноафриканского института горного дела и металлургии . 85 (5): 141–150. hdl :10520/AJA0038223X_1959.
  80. ^ Овери, Р. Дж. (1973). «Транспортировка и перевооружение в Третьем рейхе». Исторический журнал . 16 (2): 389–409. doi :10.1017/s0018246x00005926. S2CID  153437214.
  81. ^ Лангеслей, Райан Р.; Кафан, Дэвид М.; Маршалл, Кристофер Л.; Стэр, Питер К.; Саттельбергер, Альфред П.; Делферро, Массимилиано (8 октября 2018 г.). «Каталитическое применение ванадия: механистическая перспектива». Chemical Reviews . 119 (4): 2128–2191. doi :10.1021/acs.chemrev.8b00245. OSTI  1509906. PMID  30296048. S2CID  52943647.
  82. ^ Эриксен, К. М.; Каридис, Д. А.; Богосян, С.; Ферманн, Р. (август 1995 г.). «Дезактивация и образование соединений в катализаторах серной кислоты и модельных системах». Журнал катализа . 155 (1): 32–42. doi :10.1006/jcat.1995.1185.
  83. ^ Бауэр, Гюнтер; Гютер, Фолькер; Гесс, Ганс; Отто, Андреас; Ройдл, Оскар; Роллер, Хайнц; Саттельбергер, Зигфрид (2000). «Ванадий и соединения ванадия». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a27_367. ISBN 3-527-30673-0.
  84. ^ Абон, Мишель; Вольта, Жан-Клод (сентябрь 1997 г.). «Оксиды фосфора ванадия для окисления н-бутана в малеиновый ангидрид». Applied Catalysis A: General . 157 (1–2): 173–193. doi :10.1016/S0926-860X(97)00016-1.
  85. ^ Fierro, JGL, ред. (2006). Оксиды металлов, химия и применение . CRC Press. стр. 415–455. ISBN 978-0-8247-2371-2.
  86. ^ Йориссен, Людвиг; Гархе, Юрген; Фабьян, Ч.; Томазич, Г. (март 2004 г.). «Возможное использование ванадиевых окислительно-восстановительных батарей для хранения энергии в небольших сетях и автономных фотоэлектрических системах». Журнал источников питания . 127 (1–2): 98–104. Bibcode : 2004JPS...127...98J. doi : 10.1016/j.jpowsour.2003.09.066.
  87. ^ Rychcik, M.; Skyllas-Kazacos, M. (январь 1988). «Характеристики новой полностью ванадиевой окислительно-восстановительной проточной батареи». Journal of Power Sources . 22 (1): 59–67. Bibcode : 1988JPS....22...59R. doi : 10.1016/0378-7753(88)80005-3.
  88. ^ Li, Liyu; Kim, Soowhan; Wang, Wei; Vijayakumar, M.; Nie, Zimin; Chen, Baowei; Zhang, Jianlu; Xia, Guanguang; Hu, Jianzhi; Graff, Gordon; Liu, Jun; Yang, Zhenguo (май 2011 г.). «Стабильная ванадиевая окислительно-восстановительная проточная батарея с высокой плотностью энергии для крупномасштабного хранения энергии». Advanced Energy Materials . 1 (3): 394–400. Bibcode : 2011AdEnM...1..394L. doi : 10.1002/aenm.201100008. S2CID  33277301.
  89. ^ Гуан, Х.; Буххайт, Р.Г. (1 марта 2004 г.). «Защита от коррозии алюминиевого сплава 2024-T3 с помощью ванадатных конверсионных покрытий». Коррозия . 60 (3): 284–296. doi :10.5006/1.3287733.
  90. ^ Лосицкий, НТ; Григорьев, АА; Хитрова, ГВ (декабрь 1966). «Сварка химической аппаратуры из двухслойного листа с титановым защитным слоем (обзор иностранной литературы)». Химическое и нефтяное машиностроение . 2 (12): 854–856. Bibcode :1966CPE.....2..854L. doi :10.1007/BF01146317. S2CID  108903737.
  91. ^ Matsui, H.; Fukumoto, K.; Smith, DL; Chung, Hee M.; van Witzenburg, W.; Votinov, SN (октябрь 1996 г.). «Status of Vanadium Alloys for fusion Reactors». Journal of Nuclear Materials . 233–237: 92–99. Bibcode :1996JNuM..233...92M. doi :10.1016/S0022-3115(96)00331-5. Архивировано из оригинала 15 февраля 2021 г. . Получено 10 августа 2018 г. .
  92. ^ "Vanadium Data Sheet" (PDF) . ATI Wah Chang . Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2009 . Получено 16 января 2009 .
  93. ^ US7842420B2, Wixom, Michael R. & Xu, Chuanjing, "Материал электрода с улучшенными свойствами ионного транспорта", выпущенный 30 ноября 2010 г. 
  94. ^ Kariatsumari, Koji (февраль 2008 г.). «Li-Ion Rechargeable Batteries Made Safer». Nikkei Business Publications, Inc. Архивировано из оригинала 12 сентября 2011 г. Получено 10 декабря 2008 г.
  95. ^ Saıdi, MY; Barker, J.; Huang, H.; Swoyer, JL; Adamson, G. (1 июня 2003 г.), «Характеристики производительности фосфата лития-ванадия в качестве катодного материала для литий-ионных аккумуляторов», Journal of Power Sources , 119–121: 266–272, Bibcode : 2003JPS...119..266S, doi : 10.1016/S0378-7753(03)00245-3Избранные доклады, представленные на 11-й Международной конференции по литиевым батареям
  96. ^ Sigel, Astrid; Sigel, Helmut, ред. (1995). Ванадий и его роль в жизни . Ионы металлов в биологических системах. Том 31. CRC. ISBN 978-0-8247-9383-8.
  97. ^ Гриббл, Гордон В. (1999). «Разнообразие природных броморганических соединений». Chemical Society Reviews . 28 (5): 335–346. doi :10.1039/a900201d.
  98. ^ Батлер, Элисон; Картер-Франклин, Джейми Н. (2004). «Роль бромпероксидазы ванадия в биосинтезе галогенированных морских натуральных продуктов». Natural Product Reports . 21 (1): 180–188. doi :10.1039/b302337k. PMID  15039842.
  99. ^ Robson, RL; Eady, RR; Richardson, TH; Miller, RW; Hawkins, M.; Postgate, JR (1986). «Альтернативная нитрогеназа Azotobacter chroococcum — это ванадиевый фермент». Nature . 322 (6077): 388–390. Bibcode :1986Natur.322..388R. doi :10.1038/322388a0. S2CID  4368841.
  100. ^ Смит, М. Дж. (1989). «Биохимия ванадия: неизвестная роль клеток, содержащих ванадий, у асцидий». Experientia . 45 (5): 452–7. doi :10.1007/BF01952027. PMID  2656286. S2CID  43534732.
  101. ^ MacAra, Ian G.; McLeod, GC; Kustin, Kenneth (1979). «Тунихромы и накопление ионов металлов в оболочниковых клетках крови». Comparative Biochemistry and Physiology B. 63 ( 3): 299–302. doi :10.1016/0305-0491(79)90252-9.
  102. ^ Trefry, John H.; Metz, Simone (1989). «Роль гидротермальных осадков в геохимическом цикле ванадия». Nature . 342 (6249): 531–533. Bibcode :1989Natur.342..531T. doi :10.1038/342531a0. S2CID  4351410.
  103. ^ Weiss, H.; Guttman, MA; Korkisch, J.; Steffan, I. (1977). «Сравнение методов определения ванадия в морской воде». Talanta . 24 (8): 509–11. doi :10.1016/0039-9140(77)80035-0. PMID  18962130.
  104. ^ Рупперт, Эдвард Э.; Фокс, Ричард, С.; Барнс, Роберт Д. (2004). Беспозвоночная зоология (7-е изд.). Cengage Learning. стр. 947. ISBN 978-81-315-0104-7.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  105. ^ Кнайфель, Хельмут; Байер, Эрнст (июнь 1973 г.). «Определение структуры соединения ванадия, амавадина, из мухомора». Angewandte Chemie International Edition на английском языке . 12 (6): 508. doi :10.1002/anie.197305081.
  106. ^ Falandysz, J.; Kunito, T.; Kubota, R.; Lipka, K.; Mazur, A.; Falandysz, Justyna J.; Tanabe, S. (31 августа 2007 г.). «Избранные элементы в мухоморе Amanita muscaria». Журнал экологической науки и здоровья, часть A. 42 ( 11): 1615–1623. Bibcode : 2007JESHA..42.1615F. doi : 10.1080/10934520701517853. PMID  17849303. S2CID  26185534.
  107. ^ Берри, Роберт Э.; Армстронг, Элейн М.; Беддоус, Рой Л.; Коллисон, Дэвид; Эрток, С. Нигар; Хелливелл, Мадлен; Гарнер, К. Дэвид (15 марта 1999 г.). "Структурная характеристика амавадина". Angewandte Chemie . 38 (6): 795–797. doi : 10.1002/(SICI)1521-3773(19990315)38:6<795::AID-ANIE795>3.0.CO;2-7 . PMID  29711812.
  108. ^ да Силва, Хосе А.Л.; Фраусто да Силва, Жуан-младший; Помбейро, Армандо Дж.Л. (август 2013 г.). «Амавадин, природный комплекс ванадия: его роль и применение». Обзоры координационной химии . 257 (15–16): 2388–2400. дои : 10.1016/j.ccr.2013.03.010.
  109. ^ Шварц, Клаус; Милн, Дэвид Б. (22 октября 1971 г.). «Влияние ванадия на рост у крыс». Science . 174 (4007): 426–428. Bibcode :1971Sci...174..426S. doi :10.1126/science.174.4007.426. PMID  5112000. S2CID  24362265.
  110. ^ Никель. IN: Диетические рекомендуемые нормы потребления витамина А, витамина К, мышьяка, бора, хрома, меди, йода, железа, марганца, молибдена, никеля, кремния, ванадия и меди. Архивировано 22 сентября 2017 г. в Wayback Machine . National Academy Press. 2001, стр. 532–543.
  111. ^ ab Smith, DM; Pickering, RM; Lewith, GT (31 января 2008 г.). «Систематический обзор пероральных добавок ванадия для контроля гликемии при сахарном диабете 2 типа». QJM . 101 (5): 351–358. doi :10.1093/qjmed/hcn003. PMID  18319296.
  112. ^ "Ванадий (ванадилсульфат). Монография". Altern Med Rev. 14 ( 2): 177–80. 2009. PMID  19594227.
  113. ^ Линч, Брендан М. (21 сентября 2017 г.). «Надеетесь обнаружить верные признаки жизни на Марсе? Новые исследования говорят, что нужно искать элемент ванадий». PhysOrg . Архивировано из оригинала 11 октября 2021 г. . Получено 14 октября 2017 г. .
  114. ^ Маршалл, К. П.; Олкотт Маршалл, А.; Эйткен, Дж. Б.; Лай, Б.; Фогт, С.; Брейер, П.; Стиманс, П.; Лай, П. А. (2017). «Визуализация ванадия в микроископаемых: новая потенциальная биосигнатура». Астробиология . 17 (11): 1069–1076. Bibcode : 2017AsBio..17.1069M. doi : 10.1089/ast.2017.1709. OSTI  1436103. PMID  28910135.
  115. ^ Шривастава, АК (2000). «Антидиабетические и токсические эффекты соединений ванадия». Молекулярная и клеточная биохимия . 206 (206): 177–182. doi :10.1023/A:1007075204494. PMID  10839208. S2CID  8871862.
  116. ^ Рощин, А.В. (1967). «Токсикология соединений ванадия, применяемых в современной промышленности». Гигиена и санитария (Водные ресурсы) . 32 (6): 26–32. ПМИД  5605589.
  117. ^ ab "Руководство по охране труда и технике безопасности для пентаоксида ванадия". Управление охраны труда и техники безопасности. Архивировано из оригинала 6 января 2009 года . Получено 29 января 2009 года .
  118. ^ Сакс, NI (1984). Опасные свойства промышленных материалов (6-е изд.). Van Nostrand Reinhold. С. 2717–2720.
  119. ^ ab Ress, NB; Chou, BJ; Renne, RA; Dill, JA; Miller, RA; Roycroft, JH; Hailey, JR; Haseman, JK; Bucher, JR (1 августа 2003 г.). "Канцерогенность вдыхаемого пентоксида ванадия у крыс F344/N и мышей B6C3F1". Toxicological Sciences . 74 (2): 287–296. doi : 10.1093/toxsci/kfg136 . PMID  12773761.
  120. ^ Верле-Книрш, Йорг М.; Керн, Катрин; Шле, Карстен; Адельхельм, Кристель; Фельдманн, Клаус и Круг, Харальд Ф. (2007). «Наночастицы оксида ванадия усиливают токсичность ванадия в клетках легких человека». Экологические науки и технологии . 41 (1): 331–336. Бибкод : 2007EnST...41..331W. дои : 10.1021/es061140x. ПМИД  17265967.
  121. ^ Ścibior, A.; Zaporowska, H.; Ostrowski, J. (2006). «Избранные гематологические и биохимические параметры крови у крыс после субхронического введения ванадия и/или магния в питьевой воде». Архивы загрязнения окружающей среды и токсикологии . 51 (2): 287–295. Bibcode :2006ArECT..51..287S. doi :10.1007/s00244-005-0126-4. PMID  16783625. S2CID  43805930.
  122. ^ Гонсалес-Вильяльва, Адриана; Фортул, Тереза ​​I; Авила-Коста, Мария Роза; Пиньон-Сарате, Габриэла; Родригес-Лара, Виани; Мартинес-Леви, Габриэла; Рохас-Лемус, Марсела; Бизарро-Неварес, Патрисия; Диас-Бек, Патрисия; Мусали-Галанте, Патрисия; Колен-Баренке, Лаура (апрель 2006 г.). «Тромбоцитоз, индуцированный у мышей после подострой и субхронической ингаляции V2O5». Токсикология и промышленное здоровье . 22 (3): 113–116. Бибкод : 2006ToxIH..22..113G. doi : 10.1191/0748233706th250oa. PMID  16716040. S2CID  9986509.
  123. ^ Кобаяси, Казуо; Химено, Сейитиро; Сато, Масахико; Курода, Дзюндзи; Шибата, Нобуо; Секо, Ёсиюки; Хасегава, Тацуя (2006). «Пятивалентный ванадий индуцирует печеночный металлотионеин через интерлейкин-6-зависимые и -независимые механизмы». Токсикология . 228 (2–3): 162–170. Bibcode : 2006Toxgy.228..162K. doi : 10.1016/j.tox.2006.08.022. PMID  16987576.
  124. ^ Соазо, Марина; Гарсия, Грасиела Беатрис (2007). «Воздействие ванадия через лактацию вызывает поведенческие изменения и дефицит миелина ЦНС у новорожденных крыс». Нейротоксикология и тератология . 29 (4): 503–510. Bibcode : 2007NTxT...29..503S. doi : 10.1016/j.ntt.2007.03.001. PMID  17493788.
  125. ^ Barceloux, Donald G. (1999). «Ванадий». Клиническая токсикология . 37 (2): 265–278. doi :10.1081/CLT-100102425. PMID  10382561.
  126. ^ Даффус, Дж. Х. (2007). «Классификация канцерогенности пентоксида ванадия и неорганических соединений ванадия, исследование канцерогенности вдыхаемого пентоксида ванадия в рамках NTP и химия ванадия». Regulatory Toxicology and Pharmacology . 47 (1): 110–114. doi :10.1016/j.yrtph.2006.08.006. PMID  17030368.
  127. ^ Opreskos, Dennis M. (1991). "Toxicity Summary for Vanadium". Национальная лаборатория Ок-Ридж. Архивировано из оригинала 6 октября 2021 г. Получено 8 ноября 2008 г.
  128. ^ Вудъярд, Дуг (18 августа 2009 г.). Судовые дизельные двигатели и газовые турбины Pounder. Butterworth-Heinemann. стр. 92. ISBN 978-0-08-094361-9.
  129. ^ Тоттен, Джордж Э.; Уэстбрук, Стивен Р.; Шах, Раджеш Дж. (1 июня 2003 г.). Справочник по топливу и смазочным материалам: технология, свойства, эксплуатационные характеристики и испытания. стр. 152. ISBN 978-0-8031-2096-9.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Ванадий.
Найдите информацию о ванадии в Викисловаре, бесплатном словаре.