Le
vanadium
(symbole : V) est l'élément chimique de
numéro atomique 23. Il appartient au groupe 5 du tableau périodique.
À température ambiante, le vanadium est un solide gris argenté. Utilisations
:
• Alliages
métalliques. - Le vanadium est ajouté à divers alliages métalliques
pour améliorer leur résistance, leur ductilité et leur résistance Ã
la corrosion. Les alliages de vanadium sont utilisés dans la fabrication
de pièces d'avion, de pièces automobiles, d'outils et d'équipements
industriels.
• Aciers spéciaux.
- Le vanadium est un élément clé dans la fabrication d'aciers spéciaux
à haute résistance et à haute température. Ces aciers sont utilisés
dans les applications nécessitant une résistance à la chaleur, comme
les turbines à gaz, les lames de scie et les outils de coupe.
• Catalyseurs.
- Le vanadium est utilisé comme catalyseur, notamment dans la production
d'acide sulfurique et d'ammoniac.
• Batteries
à flux redox. - Le vanadium est utilisé dans les piles à flux redox,
un type de batterie rechargeable, en raison de sa capacité à stocker
et à libérer facilement de l'énergie électrique. (le vanadium présente
un intérêt croissant dans le domaine des énergies renouvelables en raison
de son utilisation potentielle dans les batteries de stockage d'énergie
à grande échelle et dans les technologies de conversion d'énergie).
• Pigments.
- Certains composés de vanadium sont utilisés comme pigments dans les
peintures et les encres.
• Chimie et
recherche. - Le vanadium est également utilisé en recherche et en
électrochimie, notamment comme matériau de référence pour les étalons
de mesure.
Numéro
atomique
Masse
atomique (uma)
Point
d'ébullition (°C)*
Point
de fusion (°C)
Masse
volumique (g/cm3)*
Structure
électronique*
Degrés
d'oxydation |
23
50,942
3450*
1900
6,1*
(Ar)3d34s2
5,
4, 3, 2 |
|
-
Les
sources de vanadium.
Le vanadium est
extrait principalement à partir de minerais de vanadinite et de patronite,
bien que la plupart du vanadium soit produit comme sous-produit de l'extraction
d'autres métaux, tels que le fer, l'aluminium, le titane et l'uranium
:
• La
vanadinite
est un minéral riche en vanadium, composé de chlorure de vanadium (III).
Cependant, il est relativement rare et n'est pas une source majeure de
production de vanadium.
• La patronite
est, en revanche, une source de vanadium importante. Elle se présente
sous la forme de sulfure de vanadium et est souvent associée à des dépôts
de minerai de plomb et de zinc.
• La magnétite
est une autre source importante de vanadium, mais le vanadium qu'elle contient
est généralement extrait comme sous-produit lors de la production de
fer
à partir de la magnétite.
• La bauxite
est un minerai couramment utilisé pour extraire l'aluminium,
mais elle peut également contenir du vanadium, qui peut être récupéré
comme sous-produit.
• L'uraninite
(pechblende) est un minerai d'uranium
qui peut contenir du vanadium en quantités significatives.
• L'hématite
est un minerai de fer qui peut contenir du vanadium en petites quantités.
Le vanadium est parfois extrait comme sous-produit lors de la production
de fer à partir de la hématite.
Les
principaux composés du vanadium.
Voici quelques-uns
des composés les plus courants du vanadium :
• Le
pentoxyde de vanadium (V2O5)
est un composé solide de couleur jaune qui est utilisé comme catalyseur
dans la production d'acide sulfurique et d'anhydride vanadique. Il est
également utilisé dans la fabrication de verres spéciaux et de céramiques.
• Les oxydes
de vanadium (IV), tels que V2O4
et
VO2, sont utilisés dans certaines applications électroniques,
notamment comme matériaux pour les commutateurs optiques et les capteurs
de température.
• Le sulfure
de vanadium (VS2) est un composé chimique noir
utilisé comme lubrifiant solide dans certaines applications industrielles.
• L'acide métavanadique
(HVO3) est un composé oxydant utilisé dans certains
processus de gravure et de teinture.
• Les vanadates
sont une classe de composés sont utilisés notamment en chimie analytique,
en électrochimie et en cristallographie.
+ Le
vanadate
de sodium (Na3VO4)
est un sel incolore utilisé en biochimie et en recherche pour inhiber
certaines enzymes.
• L'acétate
de vanadium (VO(OAc)2) est utilisé comme catalyseur
ou précurseur pour la synthèse d'autres composés organiques de vanadium.
• Le chlorure
de vanadium (IV) (VCl4) est un composé incolore
utilisé comme réactif dans certaines réactions chimiques et comme précurseur
pour la synthèse d'autres composés de vanadium.
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