Il vanadio è un elemento chimico (metallo) piuttosto raro, di colore grigio-argenteo, molto tenero e duttile, che è presente sotto forma di composto in alcuni minerali (patronite, sulvanite, roscoelite e carnotite).
Molto stabile a temperatura ambiente, è resistente alla corrosione, protetto dalla formazione di un film di ossido. Non viene attaccato dall’acqua e dagli acidi non ossidanti, mentre si scioglie nell’acido nitrico, in quello solforico e nell’acqua regia.
La storia di questo elemento chimico è abbastanza curiosa. Questo metallo è stato scoperto nel 1801 da un mineralogista spagnolo, Andrés Manuel del Río, che lo definì inizialmente piombo bruno e in seguito paracromo. In seguito, cambiò nuovamente il nome del metallo in eritronio. Un chimico francese ipotizzò che il metallo scoperto dallo spagnolo non fosse altro che del cromo impuro e del Río accettò questa ipotesi e si convinse che quello scoperto non era un nuovo elemento. Il suo lavoro però fu riconfermato in seguito da Friedrich Wöhler, un chimico tedesco, dopo una nuova scoperta del metallo effettuata dal chimico svedese Nils Gabriel Sefström. Fu quest’ultimo a dare a questo metallo il suo nome attuale.
Indice
Vanadio – Proprietà chimiche
Il vanadio ha una piccola sezione d’urto con i neutroni provenienti dalla fissione nucleare; per questo motivo trova impiego in applicazioni legate alla produzione di energia nucleare.
Simbolo: V
Numero atomico: 23
Serie: Metalli di transizione
Gruppo, periodo: 5, 4
Densità: 6110 kg/m³
Durezza: 7,0
Peso atomico: 50,9415 u
Configurazione elettronica: [Ar]3d34s2
Struttura cristallina: cubico a corpo centrato
Stato della materia: solido
Punto di fusione: 1902 °C
Punto di ebollizione: 3409 °C)
Calore di fusione: 20,9 kJ/mol
Elettronegatività: 1,63 (Scala di Pauling)
Calore specifico: 490 J/(kg·K)
Conducibilità elettrica: 4,89×106/m·Ω
Conducibilità termica: 30,7 W/(m·K)
Vanadio – Composti principali
Pentossido di vanadio V2O5 – Si ottiene dagli altri ossidi di vanadio riscaldati all’aria, è il più stabile ed è solubile. Si presenta di colore giallo ed è molto tossico per l’uomo e l’ambiente. Viene usato come fissante per colori.
Monocarburo VC – Solido molto duro di colore grigio, usato per la produzione dell’acciaio.
Isotopi – In natura questo elemento ha due isotopi: il V-51 stabile e il V-50 leggermente radioattivo.
Applicazioni
La principale applicazione del vanadio è quella nella produzione di acciaio, sia da solo come additivo sia nelle leghe. Trova applicazione però anche nell’industria nucleare per l’estrazione dell’uranio tramite la carnotite e il suo composto perossido è usato come catalizzatore in alcuni processi chimici e industriali, oltre che come fissante per colori e ceramiche e rivestimento per il vetro.
Vanadio – Le leghe
Il vanadio viene usato principlamente come lega insieme al ferro per la produzione di acciaio, perché conferisce particolare resistenza alla corrosione e proprietà meccaniche. Altre leghe sono quelle con l’alluminio e il titanio, usate nell’ambito dell’aeronautica.
Vanadio puro isolato
Biologia
Nel nostro organismo il vanadio è presente in piccolissime quantità (da 0,1 a 1 mg). Basse concentrazioni di questo metallo sono contenute in alcuni alimenti quali crostacei, frumento, prezzemolo, ravanelli ecc. La sua bassa disponibilità a livello alimentare (che comunque è sufficiente) ha fatto sì che alcune aziende lo abbiano proposto sotto forma di integratore dietetico. La forma utilizzata è quella del vanadilsolfato (formula chimica VOSO4), ma bisogna subito premettere che l’assorbimento del vanadio è molto scarso e per la maggior parte viene espulso dall’organismo in vari modi.
Si è scoperto che esso può interagire con il metabolismo dello iodio e dell’insulina. In altri termini, può interessare il metabolismo della tiroide e il controllo del glucosio ematico (riduce i livelli di glicemia). L’azione ipoglicemizzante del vanadio è forse quella che, farmacologicamente, ha attirato maggiormente l’attenzione; i suoi sali, teoricamente, potrebbero essere proposti come farmaci orali per il trattamento del diabete mellito (il vanadio ottimizza l’azione insulinica endogena; svolge, praticamente un’azione insulino-mimetica) in sostituzione dell’insulina. Il problema è che i dosaggi dei composti del vanadio in grado di influenzare la glicemia sono potenzialmente tossici e quindi non è possibile somministrare i sali del vanadio per trattamenti cronici.
Un’ultima considerazione riguarda la sua tossicità; la dose tossica di vanadio è quantificata in 25 mg al giorno. È quindi decisamente preoccupante il fatto che molti prodotti presenti in commercio abbiano capsule che vanno da 7,5 a 15 mg!
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