V/Vanadium
chemisch-element
Exact wat je zoekt

23

V/Vanadium

Puur vanadium is een zilvergrijs, zacht en makkelijk te vervormen metaal. Het heeft een goede weerstand tegen corrosie en wordt nauwelijks aangetast door zuren. In zijn zuivere vorm wordt vanadium nauwelijks toegepast. Het is vooral te vinden als legeringselement in staalsoorten, waar het de hardheid en sterkte flink verbetert. Het element is twee keer ontdekt. De eerste vondst in 1801 werd aanvankelijk niet erkend. Na de hernieuwde ontdekking (in 1831) bleek hij toch juist te zijn geweest.

Symbool

V

Protonen/elektronen

23

Groep

5

Isotopen

50V, 51V

Periode

4

Elektronenconfiguratie

[Ar] 4s2 3d3

Blok

d

Elektronencofiguratie Bohr

2,8,11,2

Bij kamertemperatuur

vast

Elektronegativiteit

1,5 (Pauling)

Dichtheid

6100 kg m-3

Atoomstraal

131 . 10-12 m

Smeltpunt

1910 oC (2183 K)

Relatieve atoommassa

50.942

Kookpunt

3407 oC (3680 K)

Soortelijke warmte

-

Warmtegeleidingscoëfficiënt

-

Selecteer

Toepassingen
Naam & ontdekking
Voorkomen
Bereiding
Beeld en audio
Toepassingen

Toepassingen

Naam & ontdekking

Voorkomen

Bereiding

Beeld en audio

Toepassingen

Constructiemateriaal/gereedschap/straalmotor

Legeringen van staal met vanadium zijn zeer hard. Je vindt deze in gereedschap, bijlen en mes­sen. Ook voor machine­on­derdelen die onder zware omstandighe­den draaien of bewegen (zoals zuigers, zuigerstangen en krukassen) is vanadium­staal uitermate geschikt. Andere toepassingen zijn pantserwa­gens, brandkasten en onderdelen van straal- en raketmotoren.

Veer

Legeringen van ijzer met ongeveer één procent vanadium zijn goed bestand tegen schokken. Ze zijn daardoor zeer geschikt voor de produc­tie van veren.

Aangroeiwerende verf

De snelheid en de brandstofefficiëntie van (zee)schepen nemen af doordat algen en mosselen zich stevig aan de scheepshuid vasthechten. Om dat te voorkomen brengt men onder de waterlijn een aangroeiwerende verf aan. Deze bevat organische vanadium(V)verbindingen als werkzame stof (acetylacetonaten, naftenaten, sulfonaten en octoaten).

Warmteregulerend glas

Een transparante coating van vanadiumdioxide op glas houdt bij hoge temperaturen de infrarode (warmte)straling tegen, zodat het niet te warm wordt. Bij minder hoge temperaturen (onder 29 graden Celsius) verandert de structuur van het vanadiumdioxide en wordt het infrarood wél doorgelaten.

Katalysator zwavelzuurbereiding

De bereiding van zwavel­zuur (H2SO4) uit zwavel vindt plaats met vanadiumpentaoxide als katalysa­tor. Het is een zeer efficiënt proces (99,6% rendement) met een lage uitstoot van zwaveldioxide.

Meer toepassingen

Als element en in legeringen

  • Constructiemateriaal voor de lucht- en ruimtevaart (Ti,V en TiAl6V4)
  • Constructiestaal voor de bouw (0,2 – 1 % V)
  • (Kern)reactoren (Ti,V)
  • Magneetstaal (Vicalloy: Fe 38 %, V 10 %, Co 52 %)
  • Omhulsel van splijtstofstaven voor kernreactoren (Ti,V)

 

In verbindingen

Cytostaticum (geneesmiddel, remt de deling van Tumorcellen) vanadoceendichloride, bis(cyclopentadinyl)va­nadiumdichloride(C5H5)­2VCl2
Glaskleuring (geel-groen)V2O5
Katalysator bij het polymeriseren van etheen (plastic)V2O3
Katalysator bij het verwijderen van NOx uit rookgassenV2O5
Keramiek, tegelsVSi2
Keramische producten V2O5, V6O13

Naam

De naam vanadium is afgeleid van ‘Vanadis’, de Scandinavische godin van schoonheid en liefde (beter bekend is onder de naam Freya). Ontdekker Nils Gabriel Sefström (foto) haalde de inspiratie voor die naam uit de grote verscheidenheid aan prachtige kleuren van vanadiumverbindingen.

Ontdekking

Vanadium werd eigenlijk twee keer ontdekt. De Spaans-Mexiaanse mineraloog Andrés Manuel del Río vond het element al in 1801 in Mexicaans looderts. Hij trok zijn claim in toen uit contra-expertise door de Franse chemicus Hippolyte Victor Collet-Descotils zou blijken dat hij slechts basisch loodchromaat had geïsoleerd.

Dertig jaar later, in 1831, trof de Zweedse chemicus Nils Gabriel Sefström (opnieuw) vanadiumverbindingen aan bij zijn studie van ijzererts uit de Falun-mijnen in Midden-Zweden. Later dat jaar bevestigde de Duitser Friedrich Wöhler de ontdekking van Del Río. Sefström stelde de naam vanadium voor en het Mexicaanse erts heet sindsdien vanadiniet.

Ook de productie van metallisch vanadium verliep in twee fasen. Direct na de ontdekking van Sefström claimde zijn landgenoot Jöns Jacob Berzelius dat hij elementair vanadium had geïsoleerd. De Engelse chemicus Henry Enfield Roscoe toonde echter in 1867 aan dat Berzelius vanadiumnitride had gemaakt. Roscoe wist wel zuiver vanadium te maken via de reductie van vanadi­um(II)chlori­de met waterstof.

Voorkomen

Vanadium is een redelijk veel voorkomend element. Met een gewichtsaandeel van 0,012 % in de aardkorst staat het op plaats 20 in de lijst van meest voorkomende elementen.

De belangrijkste vanadiumhoudende mineralen zijn:

CarnotietK2(UO2)2(V2O8).3H2O
Descloïziet of mottramietPbZn(VO4)(OH)
HewetietCaV+56O16.9H2O
Montroseïet(V+3,Fe+3)O(OH)
Navajoïet(V+5,Fe+3)10O24.12H2O
PatronietVS4
RoscoelietK2(V+3,Al,Mg)2(AlSi3)O10(OH)2
Vanadiniet (foto)Pb5(VO4)3Cl
Volbortiet of usbekietCu3(VO4)2.3H2O

Vanadium is ook aanwezig in diverse ertsen, waaronder ijzer­erts en titaanerts. Het komt ook voor in aardolie uit Venezuela. Centrales die daarmee worden gestookt produceren vliegas met relatief veel vanadium(V)oxide. Hier wordt weer vanadium uit gewonnen.

Winning

De belangrijkste wingebieden­ van vanadiumhoudende ertsen liggen in Zuid-Afrika, Rusland, de Verenigde Staten van Amerika, China, Australië en Finland. De EU heeft met de Critical Raw Materials Act in 2022 het element vanadium op de lijst van schaarse en strategische grondstoffen gezet.

Vroeger

De Engelse chemicus Henry Enfield Roscoe was 1867 de eerste die zuiver vanadium wist te maken, via de reductie van vanadi­um(II)chlori­de met waterstof.

Tegenwoordig

Tegenwoordig wordt vanadium bereid door reductie van vanadium­(V)oxide met calcium, onder hoge druk. Het wordt gewonnen uit vliegas uit aard­oliebranders en uit reststromen bij de ver­wer­king van ijzer- en titaanerts en bij de uranium­winning uit carnotiet.

De vanadiumhoudende grondstof wordt gesmolten met natri­umcarbonaat of natriumwaterstofsulfiet, waarbij natriumvana­daat (NaVO3) ontstaat. Na aanzu­ren, affiltre­ren van het gevormde polyvanadaat en verhitten, ontstaat vanadi­umpenta­oxide (V2O5). Het pentaoxide is de uitgangsstof voor de meeste toepassingen van vanadium, zoals bijvoorbeeld het legeren van ijzer (vanadium­staal).

 

Om zui­ver vanadium te verkrijgen, wordt dit oxide gereduceerd met calcium. Het is ook om te zetten in vanadium(V)chloride of andere vanadium zouten, waar­uit vanadi­um wordt verkregen door reductie met magnesium, of door elek­trolyse,.

Kleinere hoeveelheden zeer zuiver vanadium zijn te maken met het in 1925 ontwikkelde proces van de Nederlandse chemici Anton Eduard van Arkel en Jan Hendrik de Boer. Dit betreft thermische ontleding van vanadium(III)jodide in een inerte atmosfeer. Hiervoor wordt onzuiver vanadium met wat jood in een vat met zeer lage druk gebracht. Bij ca. 200 °C reageert het tot vanadium(III)jodide. Dit verdampt, waarna het in de nabijheid van een gloei­draad bij zeer hoge temperatuur (ca. 1.300 °C) weer ont­leedt in jood en vanadium. Het gevormde vanadium slaat neer op de gloeidraad.

Bekijk foto’s en filmpjes
filmpje icoon Vanadium - Periodic Videos
Filmpje
Vanadium - Periodic Videos
Bekijk het filmpje
afbeelding icoon Elektronenschillen vanadium
Afbeelding
Elektronenschillen vanadium
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Vanadium kristallen
Afbeelding
Vanadium kristallen
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Vanadium brokken
Afbeelding
Vanadium brokken
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Vanadium kristallen electrolytic
Afbeelding
Vanadium kristallen electrolytic
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Vanadium blok
Afbeelding
Vanadium blok
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Vanadium bar
Afbeelding
Vanadium bar
Bekijk de afbeelding
Beluister podcasts (Engels)
podcast icoon Vanadium - Royal Society of Chemistry
Podcast
Vanadium - Royal Society of Chemistry
Luister de podcast

Scheikunde studeren

Wat vinden zij van de studies en het werk?

studieorientatie icoon Chemische Technologie studeren in Groningen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemische Technologie studeren in Groningen
Wenke en Jeroen laten je zien wat de opleiding inhoudt.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Op kleine schaal grote problemen oplossen Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Op kleine schaal grote problemen oplossen
Krzysztof doet onderzoek naar macromoleculen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Foute keuzes bestaan niet
Hbo | Chemie
Studie
Foute keuzes bestaan niet
Judesha vertelt over haar studiekeuze proces.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Waarom ik moleculen opsluit in een kooi? Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Waarom ik moleculen opsluit in een kooi?
Anne onderzoekt reactie- omstandigheden van moleculen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Levend materiaal op basis van de natuur Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Levend materiaal op basis van de natuur
Peter onderzoekt slim materiaal gebaseerd op de natuur.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een huid voor robots Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een huid voor robots
Professor Zhenan werkt aan kunstmatige elektronische huid.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemie is meer dan alleen maar deeltjes Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemie is meer dan alleen maar deeltjes
Ontdek de studie Chemische Technologie samen met Miriam!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon De wereld voeden met licht Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
De wereld voeden met licht
Daniel heeft een kunstmatig fotosynthese proces ontwikkeld.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Medicijnen maken van rotte appels Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Medicijnen maken van rotte appels
Uniek project van studenten Chemische Technologie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Van het laboratorium naar Pinkpop Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Van het laboratorium naar Pinkpop
Bekijk Koen als research and development technologist.
Bekijk de story
studieorientatie icoon Het mooie aan deze studie zijn de grote labs Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Het mooie aan deze studie zijn de grote labs
Studenten laten je alle ins and outs zien van hbo Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Slim membranen maken; in water Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Slim membranen maken; in water
Wiebe doet onderzoek naar membranen in water.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een duurzame coating Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een duurzame coating
Hung Chien zoekt een duurzame manier om coatings te maken.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Verliefd op moleculen Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Verliefd op moleculen
Bert Meijer doet onderzoek naar de dynamica van moleculen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Praktijklessen vind ik leuk om te doen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Praktijklessen vind ik leuk om te doen
Nighel studeert Chemie, bekijk zijn filmpje!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Vicky vond de bètavakken leuk Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Vicky vond de bètavakken leuk
Bij Chemische Technologie zit ze nu op haar plek.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Werken aan nieuwe technieken voor windenergie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Werken aan nieuwe technieken voor windenergie
Vierdejaars student Mart vindt zijn hbo-opleiding top!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je bent bij deze studie geen nummer!
Hbo | Chemie
Studie
Je bent bij deze studie geen nummer!
Lees hoe Marjolein Chemische Technologie vindt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Als chemisch technoloog is elke dag anders Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Als chemisch technoloog is elke dag anders
Ontdek wat Catrien zo leuk vindt aan haar baan als technoloog.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Oersoep en afvalwater Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Oersoep en afvalwater
Saskia probeert waardevolle moleculen uit afvalwater te halen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon CO2-recycling Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
CO2-recycling
Francesco werkt aan CO2 omzetten naar chemicaliën.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemie is altijd mijn passie geweest Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Chemie is altijd mijn passie geweest
Nick Das studeerde hbo-Chemie en is nu laboratoriummanager.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik ben echt een spin in het web Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Ik ben echt een spin in het web
Isabelle deed Chemische Technologie en is nu continuverbetercoördinator.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een chemische gereedschapskist voor de toekomst Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een chemische gereedschapskist voor de toekomst
Danny werkt aan alternatieven voor aardolie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Hbo | Chemie
Studie
Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Volgens Hylke doorgrond je met de juiste formules elk proces.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Bo koos voor Chemische Technologie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Bo koos voor Chemische Technologie
Bo is enthousiast over haar hbo-opleiding. Bekijk de filmpjes.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Goed persoonlijk contact met docenten Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Goed persoonlijk contact met docenten
Matthew koos na het mbo voor de opleiding Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Orgaanschade omkeren Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Orgaanschade omkeren
Patricia doet onderzoek naar synthetische materialen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Timo is chemisch technoloog en projectmanager Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Techniek & Ontwerp
Beroep
Timo is chemisch technoloog en projectmanager
Hij deelt zijn werkervaringen graag met jou.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Op de mavo wilde ik al scheikunde studeren Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Op de mavo wilde ik al scheikunde studeren
Lara is chemisch analist bij het bedrijf Astellas.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een stromend, staalhard materiaal Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een stromend, staalhard materiaal
Lauri ontwerpt chemische bouw-stenen voor nieuwe materialen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Jij en chemie? Dat geloof ik niet Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Jij en chemie? Dat geloof ik niet
Elisa is nu vierdejaarsstudent Chemie in Amsterdam.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Aanval door ons eigen immuunsysteem Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Aanval door ons eigen immuunsysteem
Kim onderzoekt enzymen van auto-immuunziekten.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Voorsprong met een chemische achtergrond Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Voorsprong met een chemische achtergrond
Bekijk Ruben als management trainee bij Remondis.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde
Student Sanne vertelt over de studie Chemie aan de HAN.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik leer ook van dingen naast mijn studie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik leer ook van dingen naast mijn studie
Nick studeert Chemie en heeft een top tijd.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Katalysatoren tegen klimaatverandering Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Katalysatoren tegen klimaatverandering
Charlotte probeert CO2 om te zetten in waardevolle stoffen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Op zoek naar de Ronaldo onder de nanodeeltjes Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Op zoek naar de Ronaldo onder de nanodeeltjes
Lotte doet onderzoek naar nanodeeltjes.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Tom loopt stage bij Teijin Aramid Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Stage
Tom loopt stage bij Teijin Aramid
Tom is student Chemische Technologie en laat zijn stagewerkplek zien.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Als chemisch technoloog blijf je je ontwikkelen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Als chemisch technoloog blijf je je ontwikkelen
Ontdek wat Fabrice zo leuk vindt aan chemisch technoog zijn.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Kunnen we een implantaat 3D printen? Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Kunnen we een implantaat 3D printen?
Tosca is op zoek naar bruikbare materialen voor 3D printen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Hbo | Chemie
Studie
Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Lees waarom Femke koos voor het hbo na het vwo.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon We hebben hier een geweldig lab Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
We hebben hier een geweldig lab
Sanne, Justus en Boyd vertellen waarom zij kozen voor Utrecht.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je bent wel met serieus werk bezig Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Je bent wel met serieus werk bezig
Docenten en studenten vertellen over de hbo-studie Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
Hbo | Chemie
Studie
Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
De wereld van chemie is groter dan je denkt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Positief bijdragen aan het leven van mensen
Hbo | Chemie
Studie
Positief bijdragen aan het leven van mensen
Anna, David en Joeri kijken terug op hun studietijd.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Als chemisch analist moet je kritisch zijn Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Beroep
Als chemisch analist moet je kritisch zijn
Lara vertelt over werk als chemisch analist
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Spioneren met je immuunsysteem Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Spioneren met je immuunsysteem
Frans onderzoekt het immuun-systeem voor betere vaccins.
Bekijk het filmpje