فاناديوم (V)

الاكتشاف والتاريخ

تاريخ الاكتشاف: 1801 · Andrés Manuel del Río

يعود اكتشاف عنصر الفاناديوم إلى عالم المعادن أندريس مانويل ديل ريو، والذي اكتشفه عندما كان ينقّب عن خامات معادن الرصاص في المكسيك سنة 1801. استخرج ديل ريو هذا الفلز من خامةٍ أطلق عليها حينها اسم «الرصاص البنّي»، والتي أطلق عليها لاحقاً بعد سنوات اسم فانادينيت. وَجَد ديل ريو أن لأملاح هذا المعدن طيفٌ واسعٌ من الألوان، ونتيجةً لذلك اقترح أوّلاً تسمية هذا العنصر: «بانركوميوم» (من الكلمة الإغريقية παγχρώμιο (بانكروميو) بمعنى «كل الألوان»)؛ ثم غيّر لاحقاً اقتراح التسمية ليصبح على الشاكلة «إريثرونيوم»، وذلك من الكلمة الإغريقية ερυθρός (إريثروس) بمعنى «أحمر»، لأنّ أغلب أملاحه ينقلب لونها إلى الأحمر إبّان التسخين أو من المعالجة مع الأحماض. ولكن في سنة 1805 شكّكَ الكيميائي هيبوليت-فكتور كوليه-ديكوتيل، مدعوماً برأي البارون ألكسندر فون هومبولت، صديق ديل ريو، بأنّ العنصر الجديد المكتَشف ما هو إلا عيّنة غير نقيّة من عنصر الكروم. فما كان من ديل ريو إلّا أن تراجع عن رأيه، واستجاب لوجهة نظر كوليه-ديكوتي

الاستخدامات والتطبيقات

يستخدم قرابة 85% من الفاناديوم المنتَج في صناعة سبائك الفولاذ، وخاصّةً على شكل «فرّوفاناديوم». يضفي وجود كمّيّاتٍ ضئيلةٍ من الفاناديوم في سبائك الفولاذ خواصّاً إضافيةً من حيث الزيادة في المتانة، وذلك يعود أنّ الفاناديوم يشكّل كربيدات ونتريدات مستقرّة، تدعم من متانة الفولاذ. عُرِفَت خاصّية تحسين متانة الفولاذ عبر إضافة الفاناديوم منذ أوائل القرن العشرين؛ ومنذ ذلك الحين دخل فولاذ الفاناديوم في عددٍ من التطبيقات المتنوّعة، مثل صناعة هياكل الدرّاجات الهوائية ومحاور الدوران ومكوّنات عمود المرفق والتروس، وقطعٍ أخرى مهمّة في صناعة المَرْكَبات. يوجد هناك نوعان من سبائك فولاذ الفاناديوم حسب محتوى هذا العنصر فيها، والتي تنقسم إلى سبائك فولاذ الفاناديوم مرتفعة المحتوى الكربوني، والتي تحوي نسبة من الفاناديوم تتراوح بين 0.15% إلى 0.25%؛ وإلى سبائك فولاذ القطع السريع، والتي تحوي نسبة من الفاناديوم تتراوح بين 1% إلى 5%. يعدّ الصنف الأخير من أنواع فولاذ الأدوات والمستخدَم في صناعة مواد أدوات القطع؛ ويلز

النظائر

Naturally occurring vanadium is composed of one stable isotope, 51V, and one radioactive isotope, 50V. The latter has a half-life of 2.71×1017 years and a natural abundance of 0.25%. 51V has a nuclear spin of 7⁄2 and can be used for NMR spectroscopy. Twenty-five artificial radioisotopes have been characterized, ranging in mass number from 42 to 68. The most stable of these isotopes are 49V with a half-life of 330 days, and 48V with a half-life of 15.97 days. The remaining radioactive isotopes have half-lives shorter than an hour, most below 10 seconds. Electron capture is the main decay mode for isotopes lighter than 51V. For the heavier ones, the most common mode is beta decay.