الرمز: V

العدد الذري: 23

الكتلة الذرية: 50.9415 u

الدورة: 4

المجموعة: 5

الكتلة: d-block

الحالة: صلب في درجة حرارة الغرفة

نقطة الانصهار: 1,910°م (3,470°ف)

نقطة الغليان: 3,407°م (6,165°ف)

الكثافة: 6.11 غ/سم³

البنية البلورية: مكعبية محورية الجسم

الفئة: فلز انتقالي

السلسلة: سلسلة انتقالية أولى

حالات الأكسدة: +1, +2, +3, +4, +5

التوزيع الإلكتروني: [Ar] 3d³ 4s²

إلكترونات التكافؤ: 5

• مقاومة ممتازة للتآكل

• نسبة قوة إلى وزن عالية

• حالات أكسدة متعددة

• يشكل مركبات ملونة

• فلز صلب ومرن

• خصائص مغناطيسية مسايرة

المكتشف: أندريس مانويل ديل ريو

المكان: المكسيك

الاسم الأصلي: "إريثرونيوم" (من اليونانية erythros = أحمر)

عالم معادن إسباني-مكسيكي اكتشف الفاناديوم في خامات الرصاص من زيمابان، المكسيك. أطلق عليه في البداية "إريثرونيوم" بسبب اللون الأحمر لأملاحه عند التسخين.

المُعيد للاكتشاف: نيلز غابرييل سيفستروم

المكان: السويد

المصدر: خام الحديد

الكيميائي السويدي سيفستروم أعاد اكتشاف العنصر في خام الحديد وأطلق عليه "فاناديوم" نسبة إلى فاناديس، اسم آخر لفريا، إلهة الجمال والخصوبة الإسكندنافية.

أول عزل: 1867 بواسطة هنري روسكو

الفلز النقي: 1927 بواسطة جون ويسلي ماردن ومالكولم ريتش

الإنتاج التجاري: الثلاثينيات

تطوير فولاذ الفاناديوم في أوائل القرن العشرين أحدث ثورة في صناعة السيارات، حيث استخدم هنري فورد فولاذ الفاناديوم في الموديل T.

أصل الاسم: فاناديس (الإلهة الإسكندنافية)

الرمز: V

السبب: المركبات الجميلة متعددة الألوان

اختار سيفستروم اسم "فاناديوم" بسبب قدرة العنصر على تكوين مركبات بألوان جميلة متعددة، جديرة بإلهة الجمال.

حساب المقاومة:

R = ρL/A

حيث: R = المقاومة، ρ = المقاومية، L = الطول، A = المساحة المقطعية

مثال: سلك فاناديوم طوله 1م (1مم²): R = 2.0 × 10⁻⁴ أوم

كثافة التيار: J = σE = I/A

أقصى كثافة تيار آمنة: ~10⁷ أمبير/متر²

المقاومة مقابل درجة الحرارة:

R(T) = R₀[1 + α(T - T₀)]

α = 3.8 × 10⁻³ كلفن⁻¹

نطاق التشغيل: -40°م إلى +200°م

التمدد الحراري: 8.4 × 10⁻⁶ كلفن⁻¹

حاسم لتصميم الاتصالات الكهربائية وإدارة الحرارة.

تكنولوجيا البطاريات:

• بطاريات التدفق الأحمر والأزرق للفاناديوم (VRFB)

• كثافة الطاقة: 25-35 واط·ساعة/كيلوغرام

• الكفاءة: 80-85%

• عمر الدورة: >10,000 دورة

المحلول المنحل بالكهرباء: أزواج V²⁺/V³⁺ و VO²⁺/VO₂⁺

تطبيقات الشبكة:

• موازنة الأحمال وقطع الذروة

• تخزين الطاقة المتجددة

• تنظيم التردد

• قدرة البدء الأسود

تصنيف الطاقة: منشآت بمقياس الميغاواط

وقت الاستجابة: <1 ثانية

الوفرة: 120 جزء في المليون

الترتيب: الثاني والعشرون الأكثر وفرة

التوزيع: منتشر على نطاق واسع

يوجد بكميات صغيرة في العديد من أنواع الصخور، خاصة في الصخور النارية المافية وفوق المافية.

مياه البحر: 1.5 ميكروغرام/لتر

الشكل: أيونات الفاناديت (VO₄³⁻)

المحتوى الإجمالي للمحيط: ~2 مليار طن

الفاناديوم في مياه البحر موجود أساساً كفاناديت منحل ويتركز بواسطة بعض الكائنات البحرية.

• الفاناديناينت: Pb₅(VO₄)₃Cl

• الكارنوتايت: K₂(UO₂)₂(VO₄)₂·3H₂O

• الروسكوليت: K(V,Al,Mg)₂AlSi₃O₁₀(OH)₂

• الباترونايت: VS₄

معظم الفاناديوم يُستخرج كمنتج جانبي من عمليات التعدين الأخرى.

عنصر أساسي: لبعض الكائنات الحية

الكيسيات: تركز الفاناديوم

الفطريات: بعض الأنواع تراكم V

النباتات: موجود بكميات ضئيلة

بعض المخلوقات البحرية تستخدم بروتينات قائمة على الفاناديوم لنقل الأكسجين بدلاً من الهيموغلوبين القائم على الحديد.

• مكونات المحرك: أجزاء فولاذية أقوى

• الهيكل: إطارات خفيفة لكن قوية

• النوابض: مقاومة محسنة للإجهاد

• التروس: أجزاء ناقل الحركة المقاومة للتآكل

موديل T لهنري فورد كان من أوائل السيارات التي استخدمت فولاذ الفاناديوم بكثافة.

• المفاتيح: فولاذ الكروم-فاناديوم

• المفكات: أطراف دائمة

• الأزاميل: حواف مقاومة للتآكل

• شفرات المنشار: تبقى حادة لفترة أطول

الأدوات الاحترافية غالباً ما تحتوي على الفاناديوم للأداء المتفوق.

• حديد التسليح: مباني مقاومة للزلازل

• الفولاذ الإنشائي: ناطحات السحاب والجسور

• خطوط الأنابيب: نقل النفط والغاز

• حبل السلك: المصاعد والرافعات

فولاذ الفاناديوم يمكنه تحمل الطقس القاسي والنشاط الزلزالي.

• الأدوات الجراحية: مقاومة للتآكل

• أدوات الأسنان: دقيقة ودائمة

• الزرعات: سبائك التيتانيوم-فاناديوم

• البحث: دراسات علاج السكري

مركبات الفاناديوم تُظهر آمالاً في علاج السكري وحالات أخرى.