ظنّ أندريس مانويل ديل ريو أثناءَ تنقيبه عن معادن الرصاص في المكسيك سنة 1801 أنه اكتشف فلزّاً جديداً في عيّنةٍ لمعدنٍ جديدٍ؛ ودعمت التحاليل الأولية ذلك الاعتقاد، إلّا أنّه جرى إقناعه من بعض زملائه الكيميائيّين -خطأً- أنّ العيّنة تابعةٌ لعنصر الكروم. تمكّن نيلز غابرييل سيفستروم لاحقاً من تأكيد اكتشاف العنصر الجديد، وأطلق عليه اسم «فاناديوم» المشتقّ من «فاناديس»، وهو اسم من أسماء «فريا» آلهة الجمال والخصوبة في الأساطير الإسكندنافية.
توجد كمّيّات معتبرة نسبياً من أيونات (شوارد) الفاناديوم في بعض الكائنات الحيّة؛ كما يدخل في تركيب المواقع النشطة في مركز إنزيمبروموبيروكسيداز، الموجود في بعضٍ من أشكال الحياة البحرية مثل الطحالب. من جهةٍ أخرى للفاناديوم وبعض مركباته سمّيّة متوسّطة.
التاريخ
أندريس مانويل ديل ريو
يعود اكتشاف عنصر الفاناديوم إلى عالم المعادنأندريس مانويل ديل ريو[ملاحظة 1]، 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»[ملاحظة 2]، 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»[ملاحظة 3] (من الكلمة الإغريقيةπαγχρώμιο (بانكروميو) بمعنى «كل الألوان»)؛ ثم غيّر لاحقاً اقتراح التسمية ليصبح على الشاكلة «إريثرونيوم»[ملاحظة 4]، 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[ملاحظة 5]، مدعوماً برأي البارون ألكسندر فون هومبولت[ملاحظة 6]، صديق ديل ريو، بأنّ العنصر الجديد المكتَشف ما هو إلا عيّنة غير نقيّة من عنصر الكروم.[1] فما كان من ديل ريو إلّا أن تراجع عن رأيه، واستجاب لوجهة نظر كوليه-ديكوتيل وسحب ادّعائه باكتشاف عنصرٍ جديدٍ.[2] إلّا أنّه في وقتٍ لاحقٍ في سنة 1831 استطاع الكيميائي السويدي نيلز غابرييل سيفستروم[ملاحظة 7] إعادة اكتشاف هذا العنصر على هيئة أكسيدٍ جديدٍ عثر عليه أثناء عمله على خام الحديد.[3] ثمّ تمكّن فريدرش فولر[ملاحظة 8] من تأكيد أنّ العنصر الذي أعلن عنه سيفستروم هو بالفعل عائدٌ إلى عنصرٍ جديد، ولكنّه العنصرَ ذاتَه الذي أعلن ديل ريو عن اكتشافه سابقاً. أطلق سيفستروم على العنصر الجديد اسم «فاناديوم»، وذلك اشتقاقاً من الاسم النوردي القديم «فاناديس»[ملاحظة 9]، وهو من أسماء «فريا»[ملاحظة 10]، وهي آلهة الجمال والخصوبة في الأساطير الإسكندنافية؛ وذلك لأنّ المركّبات الكيميائية لهذا العنصر ذات ألوانٍ باهيةٍ زاهيةٍ جميلة.[3] اقترح الجيولوجي جورج وليام فانشو[ملاحظة 11] سنة 1831 أن تعاد تسمية هذا العنصر لتصبح على الهيئة «ريونيوم»[ملاحظة 12] تكريماً لذكرى ديل ريو، إلّا أنّ هذا الاقتراح لم يدخل حيّز التنفيذ.[4]
كان أوّل استخدامٍ صناعيٍّ واسع النطاق من الفاناديوم في مجال صناعة سبائك الفولاذ المستخدَمة في تركيب هياكل النماذج الأولى من سيّارة فورد موديل تي[ملاحظة 15]؛[8] إذ كان فولاذ الفاناديوم يتمتّع بخواصٍ هندسيّةٍ مميّزة.[9] كانت المناجم التي يُستخرَج منها الفاناديوم في البداية قليلة، ولكن نظراً لمرافقة الفاناديوم لليورانيوم في خاماته، مثل معدن الكارنوتيت، لذلك أصبح من الشائع الحصول على الفاناديوم ناتجاً ثانوياً من عمليات استخراج اليورانيوم منذ العقود الأولى في القرن العشرين.[10][11]
في بدايات القرن العشرين اكتُشِفَت توضّعات كبيرة من خامات الفاناديوم في منجم ميناس راغرا[ملاحظة 21] بالقرب من مدينة سيرو دي باسكو في البيرو.[18][19][20] يحوي ذلك الموقع على توضّعات من معدن الباترونيت، والذي بقي لعدّة سنوات المصدر الرئيسي للفاناديوم في السوق العالمي.[21] مع ازدياد الطلب العالمي على معدن الكارنوتيت، الحاوي بالإضافة إلى اليورانيوم على الفاناديوم في تركيبه، أصبح الحصول على الفاناديوم ممكناً على هيئة ناتجٍ ثانويٍّ أثناء عمليّات تعدين اليورانيوم. كما بدأ التوجّه إلى البحث عن مصادر جديدة لاستحصال هذا الفلز؛ إذ يمكن الحصول عليه من الماغنيتيت الحامل للفاناديوم الموجود في صخور غابرو[ملاحظة 22]فوق المافية؛ والتي عند استخدامها لإنتاج الحديد فإنّ أغلب الفاناديوم يذهب إلى الخَبَث، ويُستخرَج الفاناديوم منه.[22][23] يقع محتوى الفاناديوم في خامات الماغنيتيت التيتانية غالباً بين 0.3% إلى 0.8%؛[24] ولكن يمكن أن يصل تركيزه في بعض الخامات القادمة من جنوب أفريقيا إلى قرابة 1.7%.[8]
فاناديوم نقيّ مُستحصَل بطريقة القضيب البلّوري، وتظهر عليه بلورات متغصّنة بعدّة درجات أكسدة مختلفة على السطح، مع وجود مكعّب بنقاوة 99.95% للمقارنة.
يُستخرَج الفاناديوم بشكلٍ أساسيٍّ من جنوب أفريقيا وشماليّ غربيّ الصين وشرقيّ روسيا؛ وفي سنة 2013 شكّلت هذه الدول الثلاث المصدر الرئيسي لأكثر من 97% من إنتاج الفاناديوم، الذي بلغ حينها قرابة 79 ألف طنّ.[29] يمكن استخراج الفاناديوم من خاماته، مثل الكارنوتيت أو الباترونيت؛ إلّا أنّه توجد العديد من الوسائل الأخرى والتي يكون فيها الفاناديوم ناتجاً ثانوياً من عمليّات أخرى، مثل تعدين اليورانيوم أو استخراج النفط أو إنتاج الحديد.[30] تمثّل تلك العمليات حالياً الأسلوب الرئيسي للحصول على الفاناديوم، وخاصّةً من عمليّة إنتاج الحديد في الفرن اللافح من خامة الماغنيتيت الحاملة للفاناديوم. في المرحلة الأولى يكون هذا الفلزّ موجوداً في الحديد الصب أوّلاً؛ ثمّ عند المعالجة اللاحقة للحصول على الفولاذ ينتهي المطاف به في الخَبَث.[22][23] واعتماداً على نوع الخامة المستعمَلة يمكن أن يصل محتوى الفاناديوم في الخبث إلى قرابة 25%.[30] أمّا الفاناديوم المُستحصَل أثناء استخراج النفط فتُمزَج خامته مع الماء ومع نترات المغنيسيوم من أجل الحصول على مُستحلَب، والذي يعالج لاحقاً من أجل استخراج الفاناديوم منه.[8]
يُستحصَل على الفاناديوم بعمليّة متعدّدة الخطوات تبدأ بتحميص الخامة المسحوقة مع كلوريد الصوديوم أو كربونات الصوديوم عند زهاء الدرجة 850 °س، ليُستحصَل على مركّب ميتّا فانادات الصوديوم NaVO3 المنحلّ. يُحَمّض المُستخلَص المائي من المادّة الأخيرة من أجل الحصول على ما يدعى باسم «الكعكة الحمراء»[ملاحظة 24]، والتي يتألّف تركيبها من أملاح متعدّدة الفانادات[ملاحظة 25]؛ والتي تُحمَّص إلى خماسي أكسيد الفاناديوم؛ ثمّ تُجرى في النهاية عملية اختزال بفلز الكالسيوم.[8]
يُستخدَم أغلب الفاناديوم في إنتاج السبائك مع الحديد في صناعة الفولاذ، ويدعى ذلك الصنف من السبائك باسم «فرّوفاناديوم»[ملاحظة 28]؛ والذي يمكن أن يُستحصَل مباشرٍة في أثناء إنتاج فلزّ الفاناديوم، وعندها يضاف في أثناء عملية الاختزال في الفرن الكهربائي كلٌّ من أكسيد الفاناديوم والحديدوأكاسيده.[8]
إنّ أكثر نظائر الفاناديوم المشعّة استقراراً هو النظير فاناديوم-49 49V بعمر نصف مقداره 330 يوم؛ يليه النظير فاناديوم-48 48V بعمر نصف مقداره 16 يوم. أمّا لباقي النظائر المشعّة أعمار نصف أقلّ من ساعة واحدة، وأغلبها دون عشر ثوان. أقلّ هذه النظائر المشعّة استقرارا هو النظير فاناديوم-42 42V بعمر نصف أقلّ من 55 نانوثانية. هنالك أربعة نظائر تخضع لعملية تصاوغ نووي، بما فيها النظير فاناديوم-60 60V، والذي لديه حالتا ميتّا (حالتا شبه استقرار)، ممّا يجعل حالات شبه الاستقرار الكلّية خمسة بالإجمال. إنّ نمط الاضمحلال الأساسي للنظائر التي لها عدد كتلة أقلّ من النظير المستقرّ 51V هو عملية اصطياد إلكترون متحوّلةً بذلك إلى نظائر التيتانيوم الموافقة. بالمقابل، فإنّ النظائر المشعّة الأثقل من 51V تتحوّل عن طريق اضمحلال بيتا إلى نظائر الكروم الموافقة.[35]
الفاناديوم فلزٌّ غير نبيل، وتتشكّل على سطحه طبقة مخمّلة رقيقة من الأكسيد، والتي تقيه من الأكسدة اللاحقة بدايةً، بالشكل الذي يمكن أنّ يبقى فيه هذا الفلزّ عرضةً للهواء لعدّة أسابيع من غير أن يفقد لمعانه؛ إلّا أنّ التعرّض لفتراتٍ أطول يؤدّي إلى ظهور صدأ أخضر؛ لذلك ينبغي حفظ الفاناديوم لفترات تخزين طويلة تحت غاز خامل من الآرغون على سبيل المثال. للفاناديوم مقاومةٌ جيّدةٌ لتأثير القلويّات ولتأثير حمضي الكبريتيكوالهيدروكلوريك؛ ولا يهاجَم إلّا من حمض الهيدروفلوريك، ومن الأحماض المؤكسدة القويّة مثل حمض النتريك الساخن والمركّز، وكذلك من الماء الملكي.[26]
يتفاعل الفاناديوم مع الكربونوالنتروجين عند درجات حرارة مرتفعة تقارب 1500 °س، وهي قريبة من درجة حرارة التوهّج الأبيض للفلزّ؛ أمّا التفاعل مع الهالوجينات النشطة مثل الفلور أو الكلور فيحدث حتّى عند درجات حرارة معتدلة. الفاناديوم قادرٌ على امتصاص غاز الهيدروجين حتّى عند درجات حرارة مرتفعة تصل إلى 500 °س؛ ونتيجةً لذلك يصبح الفلز هشّاً وعرضةً للتقصّف؛ أمّا تحرير غاز الهيدروجين الممتصّ فيحدث عند درجة حرارة تقارب 700 °س وتحت الفراغ.[8]
ما يميّز كيمياء الفاناديوم هو المقدرة على الحصول على محاليل مائية مستقرّة منه بعدّة حالات أكسدة مختلفة ومتجاورة، تقع قيمها في مجال من 2+ إلى +5. إذ يشكّل الفاناديوم معقّدات مائية تختلف ألوانها مع اختلاف حالة الأكسدة، ومع اختلاف عدد ربيطات الماء وموقعها في كرة التناسق، وحسب pH الوسط. وتلك المعقّدات هي: المعقّد 2+ [V(H2O)6] ذو اللون الليلكي بحالة الأكسدة +2؛ والمعقّد 3+ [V(H2O)6] ذو اللون الأخضر بحالة الأكسدة +3؛ والمعقّد 2+ [VO(H2O)5] ذو اللون الأزرق بحالة الأكسدة +4؛ والمعقّد 3+ [VO(H2O)5] ذو اللون الأصفر بحالة الأكسدة +5. يمكن الحصول على الفاناديوم بحالات الأكسدة المختلفة المذكورة من عملية اختزال لمركّب ميتّافانادات الأمونيوم باستخدام فلزّ الزنك.[26] تعدّ مركّبات الفاناديوم الثنائي من المختزِلات، أمّا مركّبات الفاناديوم الخماسي فهي من المؤكسِدات. من جهةٍ أخرى، توجد مركّبات الفاناديوم الرباعي عادةً على هيئة مشتقّات أيون الفاناديل2+VO.[26]
مخطط بوربيه[ملاحظة 34] للفاناديوم في الماء مظهراً جهد الأكسدة والاختزال بين الأنواع المختلفة للفاناديوم في حالات أكسدة مختلفة.[45]
عند قيم pH أخفض يتشكّل كلّ من أحادي القسيمة (المونومر[ملاحظة 35]) 2−[HVO4] وثنائي الوحدات (الديمر[ملاحظة 36]) 4−[V2O7]، ويكون النوع الأول مسيطراً في التراكيز المنخفضة من الفاناديوم (التراكيز الأقلّ من 10−2مولار). يعدّ تشكّل أيون ثنائي الفانادات[ملاحظة 37] مناظراً لتشكّل أيون ثنائي الكرومات. مع الانخفاض الأكبر في قيم pH الوسط تزداد فرص حدوث عمليات البرتنةوالتكاثف لتشكيل متعدّد الفانادات.[ملاحظة 38] عند قيم pH واقعة بين 4-6 يكون الأيون −[H2VO4] مسيطراً عند تراكيز تفوق 10−4 مولار؛ مع ازدياد الفرصة لتشكّل ثلاثيّات[ملاحظة 39] ورباعيّات الوحدات[ملاحظة 40] عند تراكيز مرتفعة. أمّا عند قيم pH واقعة بين 2-4 فإنّ أيون عشاري الفانادات هو الذي يكون مسيطراً. تمثّل المعادلة الكيميائية التالية تشكّل عشاري الفانادات من أورثو الفانادات في الأوساط الحمضية:
يكون الفاناديوم الخماسي في عشاري الفانادات محاطاً بستّ ربيطات من الأكسيد.[26] لا يتشكّل حمض الفاناديك[ملاحظة 41] H3VO4 إلّا عند تراكيز منخفضة جدّاً، لأنّ برتنة الأنواع رباعية السطوح من − [H2VO4] تؤدّي إلى تفضيل تشكّل الأنواع ثمانية السطوح من +[VO2(H2O)4]. في الأوساط الحمضية القويّة (pH < 2) تكون السيطرة للنوع الكيميائي +[VO2(H2O)4]؛ وعند ازدياد التركيز يترسّب الأكسيد V2O5 من المحلول. نظرياً ومن الناحية الكيميائية يعدّ أكسيد الفاناديوم الخماسي أكسيداً حمضياً، ويمثّل أنهيدريد حمض الفاناديك. للفاناديوم الخماسي مقدرةٌ على تشكيل معقدات بيروكسو[ملاحظة 42] مختلفة، أشهرها الموجود في الموقع النشط لإنزيمات بروموبيروكسيداز. يكون النوع الكيميائي +VO(O)2(H2O)4 مستقرّاً في المحاليل الحمضية. أمّا في الأوساط القاعدية فإنّ الأنواع الحاوية على مجموعات بيروكسيد يتراوح عددها بين 2-4 هي أنواع كيميائية معروفة؛ وفي الحالة الأخيرة، تتشكّل أملاح بنفسجية لها الصيغة العامة M3V(O2)4 nH2O حيث يمثل الرمز M فلزّاً قلويّاً مثل Li أو Na، ويكون فيها الفاناديوم ثمانيّ التناسق.[42][46]
يُعرَف اثنا عشر هاليداً للفاناديوم، وهي تتبع الصيغة العامة VXn، حيث تتراوح قيمة n من 2-5؛ بالمقابل، فإنّ البعض من الهاليدات غير مستقرّة مثل VI4 أو VCl5 أو VBr5 أو VI5. يستخدم كلوريد الفاناديوم الرباعي VCl4 حفّازاً من أجل بلمرةالدِّيِينَات.[8] تتّسم هاليدات الفاناديوم بأنّها أحماض لويس قوية، خاصّةً هاليدات الفاناديوم الرباعي والخماسي. كما يستطيع العديد من تلك الهاليدات أن يشكّل معقّدات تناسقية ذات الصيغة العامّة VXnL6−n، حيث تمثّل X الهالوجين وL ربيطة أخرى.
يشكّل الفاناديوم العديد من المعقّدات التناسقية بحالات أكسدة مختلفة. إنّ أيون الفاناديوم كبير نسبياً، ولبعض معقّدات الفاناديوم التناسقية أعداد تناسقية أكبر من 6، كما هو الحال في المعقّد 4−[V(CN)7] (سباعي كربونيل الفاناديوم الثلاثي). يهيمن وجود مركز من أيون الفاناديل 2+VO على الكيمياء التناسقية للفاناديوم الرباعي، والذي يرتبط مع أربع ربيطات أخرى ارتباطاً قوياً، في حين أنّ الارتباط يكون ضعيفاً مع الربيطة الخامسة، والتي تكون متعامدة فراغياً مع مستوي مركز الفاناديل. من الأمثلة على ذلك معقّد أسيتيل أسيتونات الفاناديل VO(O2C5H7)2، والذي يكون فيه الفاناديوم خماسي التناسق، ذا بنيةٍ هرمية مربّعة، ممّا يعني أنّ ربيطةً خامسةً، مثل البيريدين، يمكن لها أن ترتبط بمركز الفاناديوم؛ على الرغم من أنّ ثابت الترابط يكون فيها ضعيفاً. يكون للعديد من معقّدات الفاناديل خماسية التناسق بنية جزيئية هرمية مزدوجة ثلاثية، مثلما هو الحال في معقّد VOCl2(N(CH3)3)2.[42]
يعطي اختبار اللهب التقليدي لأيونات الفاناديوم لوناً أصفرَ باهتاً، لذلك فإنّه في هذه الحالة يعدّ اختباراً غير انتقائي.[53] يعتمد التحليل النوعي للفاناديوم على تشكيل أيونات بيروكسو الفاناديوم،[ملاحظة 43] ولذلك الغرض يضاف محلول حمضي حاوٍ على أيونات الفاناديوم الخماسي إلى كمّيّة قليلة من بيروكسيد الهيدروجين، وبذلك تتشكّل أيونات 3+[V(O2)] ذات اللون الأحمر البنّي المميز. عند وجود كمّيّات أكبر من بيروكسيد الهيدروجين يتشكّل حمض بيروكسو الفاناديوم H3[VO2(O2)2]، ذو اللون الأصفر الباهت.[53]
اكتُشِفَ أنّ بعض أنواع الفطور مثل فطر أمانيت الذباب[ملاحظة 55] قادرٌ أيضاً على تخزين الفاناديوم، فهو حاوٍ على أنيون أمافادين[ملاحظة 56]، وهو معقّد تناسقي يحوي على الفاناديوم في مركزه.[65] ولا يزال الدور الحيوي للفاناديوم داخل تلك الفطور مبهماً أيضاً؛[66][67] وهي لا تزال موضع دراسةٍ وبحث.[68]
الأبحاث
هناك أبحاثٌ جاريةٌ تقوم بدراسات على احتمالية استخدام مركّب كبريتات الفاناديلمكمّلاً غذائياً من أجل التقليل من مقاومة الإنسولين وتحسين ضبط السكري عند الأشخاص المصابين بذلك المرض؛ إلّا أنّه لا يوجد ما يدعم تلك الدراسات، خاصّةً أنّ الكمّيّة المستخدمة في تلك الدراسات (30-150 مغ) تفوق الحدّ الأقصى الآمن لاستخدام الفاناديوم؛[69][70] بالتالي لم تُمنَح التراخيص اللازمة لاستخدام الفاناديوم لذلك الغرض.[69] في مجالٍ آخر، اقتُرِحَ في علم الأحياء الفلكي أن تجمّعات الفاناديوم المكتَشفة على كوكب المريخ، وبالتوافق مع نتائج مطيافية رامان، قد تكون ذات بصمة حيوية ميكروبية.[71][72]
يستخدم قرابة 85% من الفاناديوم المنتَج في صناعة سبائكالفولاذ، وخاصّةً على شكل «فرّوفاناديوم».[30] يضفي وجود كمّيّاتٍ ضئيلةٍ من الفاناديوم في سبائك الفولاذ خواصّاً إضافيةً من حيث الزيادة في المتانة، وذلك يعود أنّ الفاناديوم يشكّل كربيداتونتريدات مستقرّة، تدعم من متانة الفولاذ.[73] 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 الهوائيةومحاور الدوران ومكوّنات عمود المرفقوالتروس، 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،[ملاحظة 57] والتي تحوي نسبة من الفاناديوم تتراوح بين 0.15% إلى 0.25%؛ وإلى سبائك فولاذ القطع السريع[ملاحظة 58]، والتي تحوي نسبة من الفاناديوم تتراوح بين 1% إلى 5%. يعدّ الصنف الأخير من أنواع فولاذ الأدوات والمستخدَم في صناعة مواد أدوات القطع؛ ويلزم لسبائك فولاذ القطع السريع أن تكون فيها الصلادة وفق اختبار روكويل[ملاحظة 59] أعلى من 60. يُستخدَم فولاذ القطع السريع في صناعة الأدوات الجراحيةوأدوات العدد الصناعية.[74] يضاف الفاناديوم على هيئة كربيد بنسبة تصل إلى 18% إلى سبائك المساحيق[ملاحظة 60]، ممّا يرفع من مقاومتها ضد الاهتراء ارتفاعاً كبير؛ وتُستخدَم تلك السبائك في صناعة أدوات العدد الصناعية وفي صناعة أنصال السكاكين.[75]
يعمل الفاناديوم على تثبيت الشكل بيتّا من التيتانيوم، كما يزيد من المتانة والثباتية الحرارية لذلك الفلز؛ وتعدّ سبيكة التيتانيوم الحاوية على 2.5% من الفاناديوم[ملاحظة 61] من الخيارات الممتازة في صناعة معدّات صناعة الفضاء والطيران،[8] وفي صناعة المعدّات العسكرية، بالإضافة إلى صناعة مكوّنات الدرّاجات الهوائية.[76] وعندما يُمزَج الفاناديوم مع الألومنيوم في سبائك التيتانيوم، فإنّ تلك السبائك تُستخدَم في صناعة المحرّكات النفاثة وهياكل الطائرات، وفي تركيب زَرْعات الأسنان؛ ومن الأمثلة الشائعة عليها سبيكة Ti-6Al-4V، وهي سبيكةٌ للتيتانيوم حاويةٌ على 6% ألومنيوم و4% فاناديوم.[77]
تبدي العديد من سبائك الفاناديوم خواصّاً موصلية فائقة؛ وكانت أوّل مادّة مطوَّرة من أطوار A15 ذات الموصلية الفائقة تابعةً لمركّب V3Si المكتَشف سنة 1952.[78] يُستخدَم شريطٌ من سبيكة الفاناديوم والغاليوم في صناعة المغانط ذات الموصلية الفائقة (17.5 تسلا أو 175,000 غاوس)؛ وتكون بنية أطوار A15 من V3Ga مشابهةً للبنى المصنوعة من النيوبيوم، مثل Nb3Sn أو Nb3Ti الأكثر شيوعاً.[79] وُجِدَ أنّ إضافة كمّيّاتٍ نزرةٍ من الفاناديوم إلى الفولاذ الهندواني (فولاذ ووتز[ملاحظة 62]) تحسّن المتانة تحسناً كبيرٍ، وتضفي عليه نمطاً ظاهرياً مميّزاً من الزخرفة؛ ولا يزال مصدر الفاناديوم في عيّنات الفولاذ الهندواني الأصلية مجهولاً، والتي كانت مستخدمةً في الماضي في صناعة الفولاذ الدمشقي.[80]
تُستخدَم مركبات الفاناديوم بشكلٍ كبيرٍ في مجال التحفيز؛[81] وأكثرها أهميّةً هو أكسيد الفاناديوم الخماسي (خماسي أكسيد الفاناديوم V2O5) المستخدم حفّازاً في إنتاج حمض الكبريتيك وفق عملية التلامس.[82] وفي هذه العملية تتغيّر حالة أكسدة ذرّة الكبريت من +4 إلى +6 (تفاعل أكسدة)، أمّا حالة أكسدة ذرّة الفاناديوم فتتغيّر من +5 إلى +4 (تفاعل اختزال) وفق التفاعل التالي:
^Cintas, Pedro (2004). "The Road to Chemical Names and Eponyms: Discovery, Priority, and Credit". Angewandte Chemie International Edition. ج. 43 ع. 44: 5888–94. DOI:10.1002/anie.200330074. PMID:15376297.
^Proceedings (بالإنجليزية). National Cotton Council of America. 1991. Archived from the original on 2021-09-11.
^Ostrooumov, M., and Taran, Y., 2015. Discovery of Native Vanadium, a New Mineral from the Colima Volcano, State of Colima (Mexico). Revista de la Sociedad Española de Mineralogía 20, 109-110
^Allen، M. A.؛ Butler، G. M. (1921). "Vanadium"(PDF). University of Arizona. مؤرشف من الأصل(PDF) في 2021-04-27. اطلع عليه بتاريخ 2020-01-20.
^ ابHukkanen، E.؛ Walden، H. (1985). "The production of vanadium and steel from titanomagnetites". International Journal of Mineral Processing. ج. 15 ع. 1–2: 89–102. DOI:10.1016/0301-7516(85)90026-2.
^ ابج"Vanadium". Römpp Lexikon Chemie, Georg Thieme Verlag. مؤرشف من الأصل في 2021-09-11.
^Dyni، John R. (2006). "Geology and resources of some world oil-shale deposits". Scientific Investigations Report. ص. 22. DOI:10.3133/sir29955294.
^ ابجدهوزحHolleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). "Vanadium". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (بالألمانية) (91–100 ed.). Walter de Gruyter. pp. 1071–1075. ISBN:978-3-11-007511-3.
^ ابجMoskalyk، R. R.؛ Alfantazi, A. M. (2003). "Processing of vanadium: a review". Minerals Engineering. ج. 16 ع. 9: 793–805. DOI:10.1016/S0892-6875(03)00213-9.
^Dombrowski, H. and Neumaier, S. and Zuber, K. (2011). "Precision half-life measurement of the 4-fold forbidden β decay of 50V". Physical Review. C, Nuclear Physics. ج. 83 ع. 5: 054322. DOI:10.1103/PhysRevC.83.054322.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
^S.S. Hopkins, J. Prytulak, J. Barling, S.S. Russell, B.J. Coles, A.N. Halliday (2019). "The vanadium isotopic composition of lunar basalts". Earth and Planetary Science Letters. ج. 511: 12–24. DOI:10.1016/j.epsl.2019.01.008.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
^K. Schubert: Ein Modell für die Kristallstrukturen der chemischen Elemente. In: Acta Crystallographica. 30, 1974, S. 193–204, doi:10.1107/S0567740874002469.
^Aaron Waxler, William S. Corack: Superconductivity of Vanadium. In: Physical Review. 85, (1), 1952, S. 85–90, doi:10.1103/PhysRev.85.85.
^T. Krome: Metalle auf Abwegen. Über das ungewöhnliche Tieftemperaturverhalten winziger Metallklumpen. In: Spektrumdirekt.de. 22. Mai 2003; Abstract. نسخة محفوظة 13 فبراير 2021 على موقع واي باك مشين.
^Ramiro Moro, Xiaoshan Xu, Shuangye Yin, Walt A. de Heer: Ferroelectricity in Free Niobium Clusters. In: Science. Vol. 300, Nr. 5623, 2003, S. 1265–1269, doi:10.1126/science.1083247.
^ ابجدGreenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (بالإنجليزية) (2 ed.). Butterworth-Heinemann. pp. 984–994. ISBN:0-08-037941-9.
^Vanadiumoxidchloride. In: Lexikon der Chemie. abgerufen 9. Juli 2008.
^Synthesis of Organometallic Compounds: A Practical Guide Sanshiro Komiya Ed. 1997
^Kotohiro Nomura, Shu Zhang (2011). "Design of Vanadium Complex Catalysts for Precise Olefin Polymerization". Chem. Rev. ج. 111: 2342–2362. DOI:10.1021/cr100207h.
^Wilkinson, G. & Birmingham, J.G. (1954). "Bis-cyclopentadienyl Compounds of Ti, Zr, V, Nb and Ta". Journal of the American Chemical Society. ج. 76 ع. 17: 4281–4284. DOI:10.1021/ja01646a008.
^ ابG. Jander, E. Blasius, J. Strähle: Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum. 14. Auflage. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1995, ISBN 3-7776-0672-3, S. 218–219.
^Sigel، Astrid؛ Sigel، Helmut، المحررون (1995). Vanadium and Its Role in Life. Metal Ions in Biological Systems. CRC. ج. 31. ISBN:978-0-8247-9383-8.
^Butler، Alison؛ Carter-Franklin, Jayme N. (2004). "The role of vanadium bromoperoxidase in the biosynthesis of halogenated marine natural products". Natural Product Reports. ج. 21 ع. 1: 180–8. DOI:10.1039/b302337k. PMID:15039842. S2CID:19115256.
^Robson، R. L.؛ Eady، R. R.؛ Richardson، T. H.؛ Miller، R. W.؛ Hawkins، M.؛ Postgate، J. R. (1986). "The alternative nitrogenase of Azotobacter chroococcum is a vanadium enzyme". Nature. ج. 322 ع. 6077: 388–390. Bibcode:1986Natur.322..388R. DOI:10.1038/322388a0. S2CID:4368841.
^Smith، M. J. (1989). "Vanadium biochemistry: The unknown role of vanadium-containing cells in ascidians (sea squirts)". Experientia. ج. 45 ع. 5: 452–7. DOI:10.1007/BF01952027. PMID:2656286. S2CID:43534732.
^MacAra، Ian G.؛ McLeod، G. C.؛ Kustin، Kenneth (1979). "Tunichromes and metal ion accumulation in tunicate blood cells". Comparative Biochemistry and Physiology B. ج. 63 ع. 3: 299–302. DOI:10.1016/0305-0491(79)90252-9.
^Weiss، H.؛ Guttman، M. A.؛ Korkisch، J.؛ Steffan، I. (1977). "Comparison of methods for the determination of vanadium in sea-water". Talanta. ج. 24 ع. 8: 509–11. DOI:10.1016/0039-9140(77)80035-0. PMID:18962130.
^Ruppert، Edward E.؛ Fox، Richard, S.؛ Barnes، Robert D. (2004). Invertebrate Zoology (ط. 7th). Cengage Learning. ص. 947. ISBN:978-81-315-0104-7.{{استشهاد بكتاب}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
^Kneifel، Helmut؛ Bayer, Ernst (1997). "Determination of the Structure of the Vanadium Compound, Amavadine, from Fly Agaric". Angewandte Chemie International Edition in English. ج. 12 ع. 6: 508. DOI:10.1002/anie.197305081. ISSN:0570-0833.
^Falandysz، J.؛ Kunito, T.؛ Kubota, R.؛ Lipka, K.؛ Mazur, A.؛ Falandysz, Justyna J.؛ Tanabe, S. (2007). "Selected elements in fly agaric Amanita muscaria". Journal of Environmental Science and Health, Part A. ج. 42 ع. 11: 1615–1623. DOI:10.1080/10934520701517853. PMID:17849303. S2CID:26185534.
^Berry، Robert E.؛ Armstrong, Elaine M.؛ Beddoes, Roy L.؛ Collison, David؛ Ertok, Nigar؛ Helliwell, Madeleine؛ Garner, David (1999). "The Structural Characterization of Amavadin". Angewandte Chemie International Edition. ج. 38 ع. 6: 795–797. DOI:10.1002/(SICI)1521-3773(19990315)38:6<795::AID-ANIE795>3.0.CO;2-7. PMID:29711812.
^da Silva، José A.L.؛ Fraústo da Silva، João J.R.؛ Pombeiro، Armando J.L. (2013). "Amavadin, a vanadium natural complex: Its role and applications". Coordination Chemistry Reviews. Elsevier BV. ج. 257 ع. 15–16: 2388–2400. DOI:10.1016/j.ccr.2013.03.010. ISSN:0010-8545.
^Marshall، C. P؛ Olcott Marshall، A؛ Aitken، J. B؛ Lai، B؛ Vogt، S؛ Breuer، P؛ Steemans، P؛ Lay، P. A (2017). "Imaging of Vanadium in Microfossils: A New Potential Biosignature". Astrobiology. ج. 17 ع. 11: 1069–1076. Bibcode:2017AsBio..17.1069M. DOI:10.1089/ast.2017.1709. PMID:28910135.
^Langeslay، Ryan R.؛ Kaphan، David M.؛ Marshall، Christopher L.؛ Stair، Peter C.؛ Sattelberger، Alfred P.؛ Delferro، Massimiliano (8 أكتوبر 2018). "Catalytic Applications of Vanadium: A Mechanistic Perspective". Chemical Reviews. ج. 119 ع. 4: 2128–2191. DOI:10.1021/acs.chemrev.8b00245. OSTI:1509906. PMID:30296048.
^Eriksen، K. M.؛ Karydis, D. A.؛ Boghosian, S.؛ Fehrmann, R. (1995). "Deactivation and Compound Formation in Sulfuric-Acid Catalysts and Model Systems". Journal of Catalysis. ج. 155 ع. 1: 32–42. DOI:10.1006/jcat.1995.1185.
^Kinetic studies of propane oxidation on Mo and V based mixed oxide catalysts (PhD Thesis). Berlin: Technische Universität. 2011. ص. 1. hdl:11858/00-001M-0000-0012-3000-A.
^Lositskii، N. T.؛ Grigor'ev A. A.؛ Khitrova, G. V. (1966). "Welding of chemical equipment made from two-layer sheet with titanium protective layer (review of foreign literature)". Chemical and Petroleum Engineering. ج. 2 ع. 12: 854–856. DOI:10.1007/BF01146317. S2CID:108903737.
^Joerissen، Ludwig؛ Garche, Juergen؛ Fabjan, Ch.؛ Tomazic G. (2004). "Possible use of vanadium redox-flow batteries for energy storage in small grids and stand-alone photovoltaic systems". Journal of Power Sources. ج. 127 ع. 1–2: 98–104. Bibcode:2004JPS...127...98J. DOI:10.1016/j.jpowsour.2003.09.066.
^Saıdi، M.Y.؛ Barker، J.؛ Huang، H.؛ Swoyer، J.L.؛ Adamson، G. (1 يونيو 2003)، "Performance characteristics of lithium vanadium phosphate as a cathode material for lithium-ion batteries"، Journal of Power Sources، ج. 119–121، ص. 266–272، Bibcode:2003JPS...119..266S، DOI:10.1016/S0378-7753(03)00245-3 Selected papers presented at the 11th International Meeting on Lithium Batteries
^Duffus، J. H. (2007). "Carcinogenicity classification of vanadium pentoxide and inorganic vanadium compounds, the NTP study of carcinogenicity of inhaled vanadium pentoxide, and vanadium chemistry". Regulatory Toxicology and Pharmacology. ج. 47 ع. 1: 110–114. DOI:10.1016/j.yrtph.2006.08.006. PMID:17030368.
^Opreskos، Dennis M. (1991). "Toxicity Summary for Vanadium". Oak Ridge National Laboratory. مؤرشف من الأصل في 2021-10-06. اطلع عليه بتاريخ 2008-11-08.