Vanadyum: Revizyonlar arasındaki fark
| [kontrol edilmiş revizyon] | [kontrol edilmiş revizyon] |
taslak seviyesini aşmış |
+ |
||
| 76. satır: | 76. satır: | ||
1911'de [[Martin Henze]], [[Ascidiacea]] üyelerinin [[kan hücresi|kan hücrelerinde]] (ya da [[sölom]] hücrelerinde), vanadyum içeren [[hemovanadin]] [[protein]]lerini keşfetti.<ref>{{cite journal |last=Henze |first=M. |author-link=Friedrich Wolfgang Martin Henze |date=1911 |title=Untersuchungen über das Blut der Ascidien. I. Mitteilung |url=https://books.google.com/books?id=x5g8AAAAIAAJ |journal=Z. Physiol. Chem. |volume=72 |issue=5-6 |pages=494-50 |doi=10.1515/bchm2.1911.72.5-6.494 |dil=en}}</ref><ref name="michibata2002">{{cite journal |last1=Michibata |first1=H. |last2=Uyama |first2=T. |last3=Ueki |first3=T. |last4=Kanamori |first4=K. |date=2002 |title=Vanadocytes, cells hold the key to resolving the highly selective accumulation and reduction of vanadium in ascidians |url=http://ir.lib.hiroshima-u.ac.jp/files/public/0/22/20141016115442843522/MicroscopResTech_56_421-434_2002.pdf |dil=en |journal=Microscopy Research and Technique |volume=56 |issue=6 |pages=421-434 |doi=10.1002/jemt.10042 |pmid=11921344 |s2cid=15127292}}</ref> |
1911'de [[Martin Henze]], [[Ascidiacea]] üyelerinin [[kan hücresi|kan hücrelerinde]] (ya da [[sölom]] hücrelerinde), vanadyum içeren [[hemovanadin]] [[protein]]lerini keşfetti.<ref>{{cite journal |last=Henze |first=M. |author-link=Friedrich Wolfgang Martin Henze |date=1911 |title=Untersuchungen über das Blut der Ascidien. I. Mitteilung |url=https://books.google.com/books?id=x5g8AAAAIAAJ |journal=Z. Physiol. Chem. |volume=72 |issue=5-6 |pages=494-50 |doi=10.1515/bchm2.1911.72.5-6.494 |dil=en}}</ref><ref name="michibata2002">{{cite journal |last1=Michibata |first1=H. |last2=Uyama |first2=T. |last3=Ueki |first3=T. |last4=Kanamori |first4=K. |date=2002 |title=Vanadocytes, cells hold the key to resolving the highly selective accumulation and reduction of vanadium in ascidians |url=http://ir.lib.hiroshima-u.ac.jp/files/public/0/22/20141016115442843522/MicroscopResTech_56_421-434_2002.pdf |dil=en |journal=Microscopy Research and Technique |volume=56 |issue=6 |pages=421-434 |doi=10.1002/jemt.10042 |pmid=11921344 |s2cid=15127292}}</ref> |
||
== Özellikleri == |
|||
[[süneklik|Sünek]] bir [[geçiş metali]] olan vanadyumun mavi-gümüşi-gri renkli, metalik bir görünümü vardır. Elektriksel açıdan [[Elektrik direnci ve iletkenliği|iletken]], ısıl açıdan [[ısı yalıtımı|yalıtkandır]].<ref>{{cite book |ilk=George F. |son=Vander Voort |url=https://books.google.com/books?id=GRQC8zYqtBIC&pg=PA137 |title=Metallography, Principles and Practice |date=1984 |publisher=ASM International |dil=en |isbn=978-0-87170-672-0 |sayfa=137}}</ref><ref>{{cite book |last=Cardarelli |first=François |url=https://books.google.com/books?id=PvU-qbQJq7IC&pg=PA338 |title=Materials Handbook |dil=en |date=2008 |publisher=Springer |isbn=978-1-84628-668-1 |sayfa=338}}</ref> 6,7 [[Mohs sertliği]] değerine sahip olup [[korozyon]]a karşı dirençli, [[alkali]]ler ile [[sülfürik asit|sülfürik]] ve [[hidroklorik asit]]lere karşı kararlıdır.<ref name="HollemanAF">{{cite book |son1=Holleman |ilk1=Arnold F. |title=Lehrbuch der Anorganischen Chemie |son2=Wiberg |ilk2=Egon |son3=Wiberg |ilk3=Nils |date=1985 |publisher=Walter de Gruyter |isbn=978-3-11-007511-3 |basım=91-100 |pages=1071-1075 |language=de |bölüm=Vanadium}}</ref> {{dönüştürme|933|K}} kadar sıcaklıktaki havada [[redoks|oksitlenirken]] oda sıcaklığında dahi oksit bir katmanın ortaya çıkmasıyla [[pasifleştirme|pasifleşerek]] kararlı hâle gelir.<ref>{{Cite book |last=Nisbett |first=Edward G. |url=https://books.google.com/books?id=CR7WysF3SScC&dq=Vanadium+is+oxidized+in+air+at+about+933+K+(660+%C2%B0C,+1220+%C2%B0F)&pg=PA59 |title=Steel Forgings: A Symposium Sponsored by ASTM Committee A-1 on Steel, Stainless Steel, and Related Alloys, Williamsburg, VA, 28-30 Nov., 1984 |date=1986 |publisher=ASTM International |isbn=978-0-8031-0465-5 |language=en}}</ref> |
|||
== Üretimi == |
== Üretimi == |
||
Sayfanın 22.48, 23 Kasım 2023 tarihindeki hâli
 Farklı dokulardaki %99 saflıktaki üç vanadyum kristal çubuğu ile %99,95 saflıktaki 1 cm3 hacmindeki bir vanadyum küpü | ||||||||||||||||||||||||||||
| Görünüş | Mavi-gümüşi-gri metal | |||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Standart atom ağırlığı Ar, std(V) | 50,9415(1) | |||||||||||||||||||||||||||
| Periyodik tablodaki yeri | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
| Atom numarası (Z) | 23 | |||||||||||||||||||||||||||
| Grup | 5. grup | |||||||||||||||||||||||||||
| Periyot | 4. periyot | |||||||||||||||||||||||||||
| Blok | d bloku | |||||||||||||||||||||||||||
| Elektron dizilimi | [Ar] 3d3 4s2 | |||||||||||||||||||||||||||
| Kabuk başına elektron | 2, 8, 11, 2 | |||||||||||||||||||||||||||
| Fiziksel özellikler | ||||||||||||||||||||||||||||
| Faz (SSB'de) | Katı | |||||||||||||||||||||||||||
| Erime noktası | 2183 K ({{{erime_noktası_C}}} °C, {{{erime_noktası_F}}} °F) | |||||||||||||||||||||||||||
| Kaynama noktası | 3680 K (3407 °C; 6164,6 °F) | |||||||||||||||||||||||||||
| Yoğunluk (OS) | 6,11 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||||
| sıvıyken (en'de) | 5,5 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||||
| Erime entalpisi | 21,5 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| Buharlaşma entalpisi | 444 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| Molar ısı kapasitesi | 24,89 J/(mol·K) | |||||||||||||||||||||||||||
Buhar basıncı
| ||||||||||||||||||||||||||||
| Atom özellikleri | ||||||||||||||||||||||||||||
| Yükseltgenme durumları | -3, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 (amfoter oksit) | |||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegatiflik | Pauling ölçeği: 1,61 | |||||||||||||||||||||||||||
| İyonlaşma enerjileri |
| |||||||||||||||||||||||||||
| Atom yarıçapı | Deneysel: 134 pm | |||||||||||||||||||||||||||
| Kovalent yarıçapı | 153±8 pm | |||||||||||||||||||||||||||
 | ||||||||||||||||||||||||||||
| Diğer özellikleri | ||||||||||||||||||||||||||||
| Kristal yapı | Hacim merkezli kübik (hmk) | |||||||||||||||||||||||||||
| Ses hızı | 4560 m/s | |||||||||||||||||||||||||||
| Genleşme | 8,4 µm/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||
| Isı iletkenliği | 30,7 W/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||
| Elektrik direnci | 197 Ω·m | |||||||||||||||||||||||||||
| Manyetik düzen | Paramanyetik | |||||||||||||||||||||||||||
| Manyetik alınganlık | +255,0 × 10-6 cm3/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| Young modülü | 128 GPa | |||||||||||||||||||||||||||
| Kayma modülü | 47 GPa | |||||||||||||||||||||||||||
| Hacim modülü | 160 GPa | |||||||||||||||||||||||||||
| Poisson oranı | 0,37 | |||||||||||||||||||||||||||
| Mohs sertliği | 6,7 | |||||||||||||||||||||||||||
| Vickers sertliği | 628-640 MPa | |||||||||||||||||||||||||||
| Brinell sertliği | 600-742 MPa | |||||||||||||||||||||||||||
| CAS Numarası | 7440-62-2 | |||||||||||||||||||||||||||
| Tarihi | ||||||||||||||||||||||||||||
| Adını aldığı | Vanadís | |||||||||||||||||||||||||||
| Keşif | Andrés Manuel del Río (1801) | |||||||||||||||||||||||||||
| İlk izolasyon | Henry Roscoe (1867) | |||||||||||||||||||||||||||
| Adlandıran | Nils Gabriel Sefström (1830) | |||||||||||||||||||||||||||
| Ana izotopları | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
Vanadyum, simgesi V, atom numarası 23 olan bir elementtir. Bir geçiş metali olan element, doğada nadiren bulunur. Yapay olarak izole edildiğinde, oksit bir katmanın ortaya çıkmasıyla pasifleşir ve kararlı hâle gelen elementin oksitlenmesi sona erer.
Andrés Manuel del Río tarafından 1801 yılında vanadinit mineralinin (Pb5(VO4)3Cl) analizi sırasında keşfedildi ve erythronium adı verildi. Ancak bir süre sonra erythronium ile kromun aslında aynı element oldukları fikri kabul gördü. 1831 yılında Nils Gabriel Sefström, vanadyumun keşfedilmemiş bir element olduğunu ispatladı ve İskandinav güzellik ve bereket tanrıçası Vanadis'in (Freyja olarak da bilinir) adını verdi.
Element doğada 65 farklı mineralde bileşik halinde bulunur. Çin ve Rusya'da çelik üretiminde ortaya çıkan cürufun işlenmesi ile, diğer ülkelerde ise ağır yağ baca tozunun geridönüşümü ya da uranyum madenciliğinin bir yan ürünü olarak üretir. Özellikle yüksek hız çeliği benzeri yüksek alaşımlı çeliklerin üretiminde kullanılır. Vanadyum pentoksit (V2O5) bileşiği sülfürik asit üretimi için bir katalizördür. Çoğu canlıda bulunan vanadyum, bazı enzimlerin etkin bölgesi olarak kullanılır.
Tarihi
1801'de, Meksika'daki bir "kahverengi kurşun" (daha sonraları vanadinit olarak adlandırıldı) örneğinden bu elementi ayrıştıran Andrés Manuel del Río tarafından keşfedildi. Del Río, tuzlarının çeşitli renkler taşıdığını gözlemlediği elementi Yunancada "tüm renkler" anlamı taşıyan παγχρώμιο (panhromio) kelimesinden türetilen pankromyum olarak adlandırdı. Sonrasında ise, tuzların çoğunun ısıtıldığında kırmızı rengi almasından ötürü elemente, Yunancada "kırmızı" anlamına gelen ερυθρός (erutrhos) kelimesinden türettiği erithronyum adını verdi. Del Río'nun arkadaşı Alexander von Humboldt'un desteklediği Hippolyte Victor Collet-Descotils 1805'te, hatalı bir şekilde bu elementin, saf olmayan bir krom örneği olduğunu öne sürdü. Collet-Descotils'in bu görüşünü kabul eden Del Río, elementin keşfine dair iddiasını geri çekti.[1]
1831'de Nils Gabriel Sefström, demir cevherleriyle çalışırken bulduğu yeni bir oksitte elementi tekrar keşfetti. Yılın ilerleyen dönemlerinde Friedrich Wöhler, bu elementin del Río'nun 1801'de bulduğu elementle aynı olduğunu doğruladı.[2] Daha önce hiçbir elementin ilk harfi olarak kullanılmayan V harfiyle başlayan bir isim arayışına giren Sefström, elementin meydana getirdiği "güzel renkli" bileşiklere atfen, İskandinav mitolojisideki güzellik ve bereket tanrıçası Vanadís'ten türettiği vanadyum isminde karar kıldı.[2] Wöhler'in tespitinden haberdar olan del Río, kendi çalışmasının kabulünü sağlasa da elementin adı vanadyum olarak kaldı.[3] 1831'de George William Featherstonhaugh'nun, elementin adının del Río'ya atfen "riyonyum" olması yönündeki önerisi kabul görmedi.[4]
Başka elementlerle birlikte bulunmasından ötürü, keşfinin ilk dönemlerinde vanadyumun izole edilmesi konusunda birtakım zorluklar yaşanıyordu.[5] 1831'de Jöns Jakob Berzelius elementi ürettiğini kaydetse de Henry Enfield Roscoe, Berzelius'un vanadyum nitrür (VN) elde ettiğini gösterdi. 1867'de Roscoe, vanadyum(II) klorürü (VCl2) hidrojen (H) ile indirgeyerek elementi elde etti.[6] 1927'de, vanadyum pentoksidin (V2O5) kalsiyum (Ca) ile indirgenmesi sonucunda saf vanadyum elde edildi.[7]
Vanadyumun ilk geniş çaplı endüstriyel kullanımı, Ford Model T'nin alaşımlı çelik şasisinde oldu. Vanadyumun eklenmesiyle çeliğin kütlesi azalırken çekme mukavemeti artmıştı.[8] 1900'lerde elde edilen vanadyumun çoğu, American Vanadium Company tarafından Peru'daki Ragra Madeni'nden çıkarılıyordu. İlerleyen dönemde uranyuma olan talebin artması, elde edilen vanadyumum da artmasına yol açtı. Uranyumun elde edildiği başlıca minerallerden karnotit (K2(UO2)2(VO4)2), vanadyum da içeriyordu ve uranyum elde edilirken vanadyum da yan ürün olarak elde ediliyordu.[9][10]
1911'de Martin Henze, Ascidiacea üyelerinin kan hücrelerinde (ya da sölom hücrelerinde), vanadyum içeren hemovanadin proteinlerini keşfetti.[11][12]
Özellikleri
Sünek bir geçiş metali olan vanadyumun mavi-gümüşi-gri renkli, metalik bir görünümü vardır. Elektriksel açıdan iletken, ısıl açıdan yalıtkandır.[13][14] 6,7 Mohs sertliği değerine sahip olup korozyona karşı dirençli, alkaliler ile sülfürik ve hidroklorik asitlere karşı kararlıdır.[15] 933 K (660 °C; 1220 °F) kadar sıcaklıktaki havada oksitlenirken oda sıcaklığında dahi oksit bir katmanın ortaya çıkmasıyla pasifleşerek kararlı hâle gelir.[16]
Üretimi
Vanadyumun temel mineralleri potasyum uaranil vanadat 2 K(UO2)VO4.3 H2O ve vanadyum sülfürdür. Niobyum ve tantal içerikli mineraller de yüksek miktarda vanadyum bulundurur. Vanadyum mineralinin NaCl veya Na2CO3 ile 850 °C’de reaksiyonu sonucunda elde edilen NaVO3 bileşiği su içerisinde çözülmesi ve çözeltinin kırmızı çökelek verene kadar asitlendirilmesi ile V2O5 oksidi elde edilir. Bu oksidin kalsiyum ile indirgenmesi ile element saf olarak elde edilir. Elementin sentezinde kullanılan diğer bir yöntem ise VCl5 bileşiğinin hidrojen gazı veya magnezyum ile indirgenmesidir.
Kaynakça
 |
Wikimedia Commons'ta Vanadyum ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır. |
- ^ Cintas, Pedro (12 Kasım 2004). "The Road to Chemical Names and Eponyms: Discovery, Priority, and Credit". Angewandte Chemie International Edition (İngilizce). 43 (44): 5888-5894. doi:10.1002/anie.200330074. PMID 15376297.
- ^ a b Sefström, N. G. (1831). "Ueber das Vanadin, ein neues Metall, gefunden im Stangeneisen von Eckersholm, einer Eisenhütte, die ihr Erz von Taberg in Småland bezieht". Annalen der Physik und Chemie (İngilizce). 97 (1): 43-49. Bibcode:1831AnP....97...43S. doi:10.1002/andp.18310970103. 10 Eylül 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ Marshall, James L.; Marshall, Virginia R. (2004). "Rediscovery of the Elements: The "Undiscovery" of Vanadium" (PDF) (İngilizce). The Hexagon. s. 45. 30 Mart 2023 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.
- ^ Featherstonhaugh, George William (1831). "New Metal, provisionally called Vanadium". The Monthly American Journal of Geology and Natural Science (İngilizce): 69.
- ^ Habashi, Fathi (Ocak 2001). "Historical Introduction to Refractory Metals". Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review (İngilizce). 22 (1): 25-53. Bibcode:2001MPEMR..22...25H. doi:10.1080/08827509808962488.
- ^ "XIX. Researches on vanadium". Proceedings of the Royal Society of London (İngilizce). 18 (114-122): 37-42. 31 Ocak 1870. doi:10.1098/rspl.1869.0012.
- ^ Marden, J. W.; Rich, M. N. (Temmuz 1927). "Vanadium 1". Industrial & Engineering Chemistry (İngilizce). 19 (7): 786-788. doi:10.1021/ie50211a012.
- ^ Betz, Frederick (2003). Managing Technological Innovation: Competitive Advantage from Change (İngilizce). Wiley-IEEE. ss. 158-159. ISBN 978-0-471-22563-8.
- ^ Busch, Phillip Maxwell (1961). Vanadium: A Materials Survey (İngilizce). U.S. Department of the Interior, Bureau of Mines. s. 65. OCLC 934517147.
- ^ Wise, James M. (Mayıs 2018). "Remarkable folded dacitic dikes at Mina Ragra, Peru" (İngilizce). 10 Eylül 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Kasım 2018.
- ^ Henze, M. (1911). "Untersuchungen über das Blut der Ascidien. I. Mitteilung". Z. Physiol. Chem. (İngilizce). 72 (5-6): 494-50. doi:10.1515/bchm2.1911.72.5-6.494.
- ^ Michibata, H.; Uyama, T.; Ueki, T.; Kanamori, K. (2002). "Vanadocytes, cells hold the key to resolving the highly selective accumulation and reduction of vanadium in ascidians" (PDF). Microscopy Research and Technique (İngilizce). 56 (6): 421-434. doi:10.1002/jemt.10042. PMID 11921344.
- ^ Vander Voort, George F. (1984). Metallography, Principles and Practice (İngilizce). ASM International. s. 137. ISBN 978-0-87170-672-0.
- ^ Cardarelli, François (2008). Materials Handbook (İngilizce). Springer. s. 338. ISBN 978-1-84628-668-1.
- ^ Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). "Vanadium". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (Almanca) (91-100 bas.). Walter de Gruyter. ss. 1071-1075. ISBN 978-3-11-007511-3.
- ^ Nisbett, Edward G. (1986). Steel Forgings: A Symposium Sponsored by ASTM Committee A-1 on Steel, Stainless Steel, and Related Alloys, Williamsburg, VA, 28-30 Nov., 1984 (İngilizce). ASTM International. ISBN 978-0-8031-0465-5.
