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Vanadio - V

Proprieta' chimiche del vanadio - Effetti del vanadio sulla salute - Effetti ambientali del vanadio

Numero atomico

23

Massa atomica

50.9414 g.mol -1

Elettronegativita' secondo Pauling

1.6

Densita'

6.1 g.cm-3 a 20°C

Punto di fusione

1910 °C

Punto di ebollizione

3407 °C

Raggio di Vanderwaals

0.134 nm

Raggio ionico

0.074 nm (+3) ; 0.059 (+5)

Isotopi

5

Guscio elettronico

[ Ar ] 3d3 4s2

Energia di prima ionizzazione

649.1 kJ.mol -1

Energia di seconda ionizzazione

1414 kJ.mol -1

Energia di terza ionizzazione

2830 kJ.mol -1

Energia di quarta ionizzazione

4652 kJ.mol -1

Scoperto da

Nils Sefstrom nel 1830

Vanadium - V


Vanadio

Il vanadio è un elemento grigio-bianco raro, morbido, duttile trovato legato in certi minerali e' usato pricipalmente per produrre determinate leghe. Il vanadio resiste alla corrosione grazio ad una pellicola protettiva di ossido sulla superficie. I comuni stato di ossidazione del vanadio includono +2, +3, +4 e +5.

Applicazioni

Circa l'80% del vanadio prodotto è usato come ferrovanadio o come additivo per l'acciaio. Mescolato con l'alluminio in leghe di titanio è usato nei motori a propulsione e nei profili aerei ad alta velocità. Le leghe acciaio-vanadio sono usate in assi, in alberi a gomito, in ingranaggi ed in altri componenti critici. Le leghe del vanadio sono anche usate nei reattori nucleari, in quanto il vanadio ha una bassa capacita' di assorbimento dei neutroni e non si deforma di crepe a temperature alte.

L'ossido del vanadio (V2O5) è usato come catalizzatore nella produzione di acido solforico ed anidride maleica e per fare la ceramica. Viene aggiunto al vetro per tingerlo di verde o di blu. Il vetro rivesitto di diossido del vanadio (VO2) può bloccare la radiazione infrarossa ad una certa temperatura.

Il vanadio nell'ambiente

Il vanadio non si trova mai non legato in natura ma si presenta in circa 65 minerali differenti, fra cui la patronite, la vanadinite ed la carnotite. Il vanadio è inoltre presente in bauxite ed in carbone contente depositi quali petrolio greggio, carbone, argillite petrolifera e le sabbie bituminose.
Sono noti vari minerali del vanadio ma nessuno viene estratto per tale metallo, che è ottenuto generalmente come sottoprodotti di altri minerali. Le riserve piu' vaste di vanadio si trovano in Sud Africa ed in Russia. La produzione mondiale del minerale del vanadio si aggira intorno alle 45.000 tonnellate all'anno. La produzione del metallo in se e' di circa 7000 tonnellate all'anno.
L'erosione è uno dei modi princiapli in cui il vanadio è ridistribuito nell'ambiente perché i venadati sono generalmente molto solubili.

Il vanadio è abbondante nella maggior parte dei terreni, in quantita' variabili, ed e' assunto dalle piante in livelli che riflettono la relativa disponibilità.

In biologia, un atomo di vanadio è un componente essenziale di alcuni enzimi, specialmente il nitrogenasi del vanadio usato da alcuni microorganismi in grado di fissare l'azoto.

Effetti sulla salute del vanadio

I composti di vanadio non sono considerati molto pericolosi, comunque gli operai esposti a polveri di perossido di vanadio hanno mostrato severi sintomi di irritazione ad occhi, gola e naso.

L'assorbimento del vanadio da parte degli esseri umani avviene soprattutto attraverso le derrate alimentari, come grano saraceno, soia, olio di oliva, olio di girasole, mele e uova.

Il vanadio può avere un certo numero di effetti su salute umana, quando l'assorbimento è troppo alto. Quando la presa di vanadio avviene attraverso l'aria può causare bronchite e polmonite.

Gli effetti acuti del vanadio sono irritazione di polmoni, gola, occhi e cavità nasali. Altri effetti sulla salute derivanti da assunzione di vanadio sono:

- malattie cardiache e vascolari
- infiammazione di stomaco e intestino
- danneggiamento del sistema nervoso
- sanguinamento di fegato e reni
- eruzioni cutanee
- severo tremore e paralisi
- sanguinamento del naso e mal di gola
- indebolimento
- malessere e mal di testa
- stordimento
- mutazioni comportamentali

I rischi per la salute connessi ad esposizione a vanadio dipendono dal suo stato di ossidazione. Tale prodotto contiene vanadio elementare. Il vanadio elementare puo' essere ossidato a pentossido di vanadio durante la saldatura. La forma del pentoxide è più tossica della forma elementare. L'esposizione cronica a polvere del pentossido di vanadio e fumi può causare irritazione severa degli occhi, della pelle, delle vie respiratorie superiori, infiammazioni persistenti di trachea e bronchi, edema polmonare e avvelenamento sistematico. I segni ed i sintomi di sovresposizione includono; congiuntivite, nasofaringite, tosse, respiro affaticato, battito del cuore accelerato, cambiamenti polmonari, bronchite cronica, pallore della pelle, lingua nera-verdastra ed eruzioni cutanee allergiche.


Effetti ambientali del vanadio

Il vanadio può essere trovato nell'ambiente in alghe, piante, invertebrati, pesci ed in molte altre specie. Il vanadio si accumula notevolmente in granchi e dei mitili, che possono avere concentrazioni circa 105 - 106 volte di più elevate delle concentrazioni che si trovano in acqua di mare.

Il vanadio causa l'inibizione di certi enzimi negli animali, e cio' ha notevoli effetti neurologici. A fianco ad effetti neurologici il vanadio può causare disturbi di respirazione, paralisi e gli effetti negativi su fegato e reni. Le prove di laboratorio con animali cavia hanno dimostrato che il vanadio può causare danni al sistema riproduttivo degli animali maschii e accumularsi nella placenta femminile.

Il vanadio in alcuni casi può causare l'alterazione del DNA, ma non può causare il cancro negli animali.


Indietro alla tavola periodica degli elementi.

Presa giornaliera di vanadio raccomandata


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