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#金屬# 0 0
釩(Vanadium)元素符號為V,銀灰色金屬,在元素周期表中屬VB族,原子序數23,原子量50.9414,體心立方晶體,常見化合價為+5、+4、+3、+2。釩也是一種中等硬度可延展的銀灰過渡金屬,其莫氏硬度為7,跟鐵熔合在一起變成合金之后會非常堅硬,被稱作釩鋼,特別適用于做一些金屬工具。釩在地球上其實并不少,在所有的元素中列第20名,目前在60多種礦物中都能找得到釩,最常見的如綠硫釩石、釩鉛礦、釩鉀鈾礦等,這些五顏六色的礦物經常和鋁土礦、磁鐵礦伴生。
詳(xiang)細介(jie)紹(shao) PROFILE +

釩(Vanadium)是一(yi)種金屬元素(su),元素(su)符號(hao)為V,銀灰色(se)金屬,在(zai)元素(su)周期表中屬VB族(zu),原子(zi)序數23,原子(zi)量50.9414,體心立方晶(jing)體,常(chang)見化合價為+5、+4、+3、+2。釩的(de)熔(rong)點很高,為難熔(rong)金屬,有延(yan)展性,質堅硬,無(wu)磁性。具有耐鹽酸和硫酸的(de)本領,并(bing)且在(zai)耐氣、耐鹽、耐水腐(fu)蝕的(de)性能(neng)要(yao)比大(da)多(duo)數不銹鋼好。

研究歷史

發現歷史

釩先(xian)后被(bei)(bei)兩次(ci)發現。第一(yi)次(ci)是(shi)在(zai)1801年由墨(mo)西哥城的(de)礦物學教(jiao)授節(jie)烈里瓦發現的(de)。他發現它在(zai)亞釩酸(suan)鹽樣本(ben)(ben)中,這個樣本(ben)(ben)就是(shi)Pb5(VO4)3Cl,由于這種新元素的(de)鹽溶液在(zai)加熱時(shi)呈現鮮艷的(de)紅色(se),所(suo)以被(bei)(bei)取名為(wei)“愛麗特羅尼(ni)”,即“紅色(se)”的(de)意思,并將(jiang)這種物品送到巴(ba)黎。然而,法國化學家推斷它是(shi)一(yi)種被(bei)(bei)污染的(de)鉻礦石(shi),所(suo)以沒有被(bei)(bei)人們(men)公認。

第(di)二次發(fa)現是(shi)在(zai)(zai)1830年,瑞典化學家(jia)塞夫(fu)(fu)斯(si)(si)特倫(Sefstrom.N.G,1787-1845)在(zai)(zai)研究(jiu)斯(si)(si)馬蘭(lan)礦(kuang)區的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)礦(kuang)時,用酸溶解鐵(tie),在(zai)(zai)殘渣(zha)中發(fa)現了釩。因為(wei)(wei)釩的(de)(de)(de)(de)(de)化合物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)顏色(se)五顏六色(se),十分漂亮,所以(yi)就用北(bei)歐神話中一位叫(jiao)凡娜迪絲“Vanadis”的(de)(de)(de)(de)(de)美(mei)麗女(nv)神的(de)(de)(de)(de)(de)名(ming)字給這(zhe)(zhe)種新元素起名(ming)叫(jiao)“Vanadium”。中文按(an)其譯音(yin)定(ding)名(ming)為(wei)(wei)釩。塞夫(fu)(fu)斯(si)(si)特倫、維(wei)勒(le)、貝采里烏(wu)斯(si)(si)等人都曾(ceng)研究(jiu)過釩,確(que)認釩的(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai),但他(ta)們始終(zhong)沒有分離出單(dan)質釩。后來到了1830年寫(xie)佛寺(si)特勒(le)木在(zai)(zai)由瑞典鐵(tie)礦(kuang)石(shi)提煉出的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)中發(fa)現了它(ta),并肯定(ding)這(zhe)(zhe)是(shi)一種新元素稱之為(wei)(wei)釩,他(ta)能夠證明它(ta)是(shi)一種新的(de)(de)(de)(de)(de)元素,并因此擊敗了一位與他(ta)競爭的(de)(de)(de)(de)(de)化學家(jia),來自在(zai)(zai)錫馬潘(墨西哥(ge))的(de)(de)(de)(de)(de)沃勒(le)(Friedrich W?hler),他(ta)也在(zai)(zai)對另一種釩礦(kuang)石(shi)進行(xing)研究(jiu)。

1840年,俄羅斯礦物工程師(shi)蘇賓寫道(dao)“含(han)(han)銅(tong)生(sheng)鐵、黑(hei)銅(tong)、銅(tong)錠是含(han)(han)釩合金,由于釩的存在(zai),使它們具有較高的硬度”。

1869年英國(guo)化(hua)(hua)學家羅斯科(Roscoe.H.E,1833-1915)用氫(qing)氣還原二氧(yang)化(hua)(hua)釩(fan),才(cai)第一次制(zhi)得了(le)純凈的(de)金屬釩(fan),而且他證明(ming)了(le)之前的(de)金屬樣(yang)本其(qi)實(shi)是氮(dan)化(hua)(hua)釩(fan)(VN)。

1939年,在俄羅斯(si)的彼爾姆(mu)斯(si)克(ke)的含(han)銅(tong)砂(sha)巖中也發現了釩。

發展歷史

在發現釩(fan)這種(zhong)金屬后(hou),人(ren)們慢(man)慢(man)了解到了它的(de)性(xing)質(zhi),并開(kai)始將它應用到人(ren)們的(de)生活當中。1882年,英國列·克魯(lu)佐特(te)鋼鐵(tie)公司用含釩(fan)1.1%的(de)煉鋼爐渣制得釩(fan)的(de)磷酸鹽,年產量約60t。用戶是(shi)生產苯胺黑的(de)染料(liao)廠。

在19世(shi)紀末20世(shi)紀初,俄(e)羅斯開始利(li)用碳還原法還原鐵(tie)(tie)和釩(fan)氧(yang)化物,首次制備出釩(fan)鐵(tie)(tie)合金(含V35%~40%)。1902~1903年俄(e)羅斯進(jin)行了鋁熱(re)法制取(qu)釩(fan)鐵(tie)(tie)的試驗(yan)。

1927年,美國的(de)(de)馬爾登(deng)和(he)賴奇用金(jin)屬鈣還原五氧(yang)化二釩(V2O5),第一次制得(de)了含釩99.3%~99.8%的(de)(de)可鍛(duan)性金(jin)屬釩。

19世紀(ji)末,研究還發(fa)現(xian)了釩在鋼(gang)中能(neng)顯著改(gai)善鋼(gang)材的機械性能(neng),從而使釩在工業上才得(de)到廣泛(fan)應用。至20世紀(ji)初,人們開始(shi)大量開采釩礦。

世界(jie)上生產釩(fan)(fan)(fan)的礦(kuang)(kuang)石主(zhu)要以釩(fan)(fan)(fan)鈦磁(ci)鐵礦(kuang)(kuang)為(wei)主(zhu),在俄(e)羅(luo)斯(si)、南非(fei)、中國、澳大利亞及(ji)美國等國家都有豐富(fu)的釩(fan)(fan)(fan)鈦磁(ci)鐵礦(kuang)(kuang)資源(yuan),此外在釩(fan)(fan)(fan)鈾礦(kuang)(kuang)、鋁土(tu)礦(kuang)(kuang)、磷巖礦(kuang)(kuang)、碳(tan)質頁巖、石油燃燒灰渣、廢催化劑等均可作(zuo)為(wei)回(hui)收釩(fan)(fan)(fan)的資源(yuan)

含量分布

釩(fan)的(de)(de)蹤跡(ji)遍布全(quan)世界。在地殼中(zhong),釩(fan)的(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)并不(bu)少,平均在兩(liang)萬(wan)個原子中(zhong),就有一個釩(fan)原子,比銅、錫、鋅、鎳的(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)都(dou)多,但釩(fan)的(de)(de)分布太分散了,幾乎沒有含(han)(han)量(liang)(liang)較(jiao)多的(de)(de)礦(kuang)床。在海(hai)水(shui)中(zhong),在海(hai)膽等海(hai)洋生(sheng)物體內,在磁鐵礦(kuang)中(zhong),在多種瀝青礦(kuang)物和煤灰中(zhong),在落(luo)到地球(qiu)的(de)(de)隕石(shi)和太陽的(de)(de)光譜線中(zhong),人(ren)們都(dou)發現了釩(fan)的(de)(de)蹤影。釩(fan)是地球(qiu)上廣泛分布的(de)(de)微(wei)量(liang)(liang)元(yuan)素,其含(han)(han)量(liang)(liang)約(yue)占地殼構成(cheng)的(de)(de)0.02%,獲取相對容易。

世界上已(yi)知的(de)釩(fan)儲量(liang)有98%產于(yu)釩(fan)鈦磁鐵礦。除(chu)釩(fan)鈦磁鐵礦外(wai)、釩(fan)資源還部分賦存于(yu)磷塊巖(yan)礦,含鈾砂(sha)(sha)巖(yan),粉砂(sha)(sha)巖(yan),鋁土礦,含碳質的(de)原(yuan)油(you)、煤(mei)、油(you)頁巖(yan)及瀝青砂(sha)(sha)中。

世(shi)界(jie)(jie)釩(fan)(fan)鈦磁鐵礦的(de)儲量很大(da),并且(qie)集(ji)中在(zai)少數幾個國(guo)家(jia)和(he)地區,包括:獨(du)聯體、美國(guo)、中國(guo)、南非、挪威、瑞(rui)典(dian)、芬蘭、加拿大(da)、澳大(da)利(li)亞,并且(qie)集(ji)中分布(bu)在(zai)南非洲、北美洲等地區。根據(ju)1988年(nian)美國(guo)礦業局統計(ji)資料表明(ming)(ming),世(shi)界(jie)(jie)釩(fan)(fan)儲量基礎(chu)為(wei)1.6億(yi)噸(以釩(fan)(fan)計(ji))。按開采量計(ji)算,世(shi)界(jie)(jie)現探明(ming)(ming)的(de)釩(fan)(fan)資源可供開采150年(nian)。從儲量基礎(chu)看,南非占(zhan)46%,獨(du)聯體占(zhan)23.6%,美國(guo)占(zhan)13.1%,中國(guo)占(zhan)11.6%,其它國(guo)家(jia)的(de)總(zong)和(he)不足6%。

在南(nan)非,釩(fan)通常在釩(fan)磁鐵礦(kuang)的礦(kuang)層(ceng)(ceng)中產生。這些(xie)礦(kuang)層(ceng)(ceng)的平均品位為1.5%。據估計(ji),南(nan)非釩(fan)儲量約為1250萬噸,世(shi)界第一。

礦物有釩(fan)酸鉀鈾礦、褐鉛(qian)礦和綠硫釩(fan)礦、石煤礦等。中(zhong)國是釩(fan)資源比較豐富(fu)的(de)國家,釩(fan)儲量為(wei)2055萬噸(dun)(以V2O5計)主要賦存釩(fan)鈦(tai)磁(ci)鐵礦中(zhong),且(qie)集中(zhong)分布在(zai)四川的(de)攀枝花市、河(he)北承(cheng)德市。攀枝花釩(fan)儲量為(wei)1295萬噸(dun),占(zhan)中(zhong)國釩(fan)儲量的(de)63%。

元素在海水(shui)中的含量 0.0016ppm

元素在(zai)太陽中的含量 0.4ppm

地殼中含(han)量(liang) 160ppm

物理性質

釩是(shi)一種(zhong)銀灰色的(de)金屬。熔點1890℃,屬于高熔點稀有(you)金屬之列。它(ta)的(de)沸點3380℃,純釩質堅硬,無磁性(xing)(xing),具有(you)延(yan)展(zhan)性(xing)(xing),但是(shi)若含有(you)少量的(de)雜質,尤其(qi)是(shi)氮,氧,氫等,能顯著(zhu)降低其(qi)可塑性(xing)(xing)。

原子(zi)體積 8.78cm3/mol

相(xiang)對原子質量(liang) 50.94

莫氏硬度 7

聲(sheng)音在(zai)其中的傳播速率(lv) 4560m/s

密度 6.0g/cm3

熔點 1890℃

沸點 3380℃

原子序數 23

質子數 23

電子數 23

晶體結(jie)構:晶胞(bao)為體心立方晶胞(bao),每個(ge)晶胞(bao)含有(you)2個(ge)金屬原子。

晶胞參數

a = 303 pm α = 90°

b = 303 pm β = 90°

c = 303 pm γ = 90°

化學性質

基本性質

釩(fan)的(de)(de)性(xing)質和(he)鉭以及鈮(ni)相似(si),英(ying)國化(hua)學家羅斯科研究(jiu)了它的(de)(de)性(xing)質,確(que)定(ding)它與鉭和(he)鈮(ni)相似(si),這(zhe)為它們三個在(zai)元素周(zhou)期表中(zhong)共建一個分族建立了基礎。釩(fan)屬于(yu)中(zhong)等活(huo)潑的(de)(de)金屬,化(hua)合(he)價(jia)+2、+3、+4和(he)+5。其(qi)(qi)中(zhong)以+5價(jia)為最穩(wen)定(ding),其(qi)(qi)次是+4價(jia),五價(jia)釩(fan)的(de)(de)化(hua)合(he)物(wu)具有(you)氧化(hua)性(xing)能(neng),低價(jia)釩(fan)則具有(you)還原(yuan)性(xing)。釩(fan)的(de)(de)價(jia)態(tai)越(yue)低還原(yuan)性(xing)越(yue)強。電離能(neng)為6.74eV,具有(you)耐(nai)(nai)鹽(yan)酸和(he)硫酸的(de)(de)本領,并且在(zai)耐(nai)(nai)氣(qi)、耐(nai)(nai)鹽(yan)、耐(nai)(nai)水(shui)腐蝕的(de)(de)性(xing)能(neng)要(yao)比大多(duo)數不銹鋼好。釩(fan)空氣(qi)中(zhong)不被(bei)氧化(hua),可(ke)溶于(yu)氫氟酸、硝(xiao)酸和(he)王水(shui)。

所屬周期 4

所屬族數 V B

電子層分(fen)布 2-8-11-2

電子層 K-L-M-N

價電子排布(bu) 3d34s2

氧化態 -1,+1,+2,+3,+4,+5,

電離能(kJ /mol)

M - M+ 650

M+ - M2+ 1414

M2+ - M3+ 2828

M4+ - M5+ 6294

M5+ - M6+ 12362

M6+ - M7+ 14489

M7+ - M8+ 16760

M8+ - M9+ 19860

M9+ - M10+ 22240

化合物

釩能(neng)分別以二(er)(er)、三、四(si)、五價于氧結合,形成四(si)種氧化(hua)(hua)物:一氧化(hua)(hua)釩,三氧化(hua)(hua)二(er)(er)釩,二(er)(er)氧化(hua)(hua)釩,五氧化(hua)(hua)二(er)(er)釩。他們的性質如下:

化學式 顏色 密度g/cm3 熔點℃

VO 灰色 5.23-5.76 1830

V2O3 黑色 4.85 1960

VO2 深藍色 4.26. 1545

V2O5 紅黃 3.32 690

高溫下,金屬釩(fan)很容易與氧和氮作用。當金屬釩(fan)在(zai)空氣中加熱時(shi),釩(fan)氧化(hua)成棕黑色的(de)三(san)氧化(hua)二(er)釩(fan)、深藍(lan)色的(de)二(er)氧化(hua)釩(fan),并最終成為桔黃色的(de)五氧化(hua)二(er)釩(fan):

釩(fan)(fan)(fan)在(zai)氮(dan)氣中(zhong)加熱至900~1300℃會生成(cheng)氮(dan)化(hua)釩(fan)(fan)(fan)。釩(fan)(fan)(fan)與(yu)碳(tan)在(zai)高溫下可生成(cheng)碳(tan)化(hua)釩(fan)(fan)(fan),但碳(tan)化(hua)反應必須在(zai)真(zhen)空(kong)中(zhong)進(jin)行(xing)。當釩(fan)(fan)(fan)在(zai)真(zhen)空(kong)下或惰性氣氛中(zhong)與(yu)硅、硼、磷、砷一同(tong)加熱時,可形成(cheng)相應的(de)硅化(hua)物(wu)、硼化(hua)物(wu)、磷化(hua)物(wu)和砷化(hua)物(wu)。不同(tong)價態(tai)的(de)釩(fan)(fan)(fan)離子有(you)不同(tong)的(de)顏(yan)色(se):VO2+顏(yan)色(se)為淺黃(huang)色(se)或深(shen)綠(lv)色(se),VO2+顏(yan)色(se)為藍(lan)色(se),V3+為綠(lv)色(se),V2+為紫色(se)。

釩鹽

我們(men)(men)平常說的(de)釩(fan)(fan)鹽(yan)是指這幾種:含有(you)V4+的(de),含有(you)VO3-的(de)(偏(pian)(pian)釩(fan)(fan)酸(suan)鹽(yan)),含有(you)VO43-的(de)(正釩(fan)(fan)酸(suan)鹽(yan)),他們(men)(men)包括:偏(pian)(pian)釩(fan)(fan)酸(suan)銨、偏(pian)(pian)釩(fan)(fan)酸(suan)鈉、偏(pian)(pian)釩(fan)(fan)酸(suan)鉀、正釩(fan)(fan)酸(suan)鈉、硫(liu)酸(suan)氧(yang)(yang)釩(fan)(fan)、草酸(suan)氧(yang)(yang)釩(fan)(fan)、四氯化(hua)釩(fan)(fan)、三氯氧(yang)(yang)釩(fan)(fan)等。

釩的(de)(de)(de)鹽類(lei)的(de)(de)(de)顏色(se)(se)(se)(se)真是五光十色(se)(se)(se)(se),有綠(lv)的(de)(de)(de)、紅(hong)的(de)(de)(de)、黑的(de)(de)(de)、黃的(de)(de)(de),綠(lv)的(de)(de)(de)碧如翡翠,黑的(de)(de)(de)猶(you)如濃墨(mo)。如二(er)價(jia)釩鹽常呈(cheng)紫(zi)色(se)(se)(se)(se);三價(jia)釩鹽呈(cheng)綠(lv)色(se)(se)(se)(se),四(si)價(jia)釩鹽呈(cheng)淺藍色(se)(se)(se)(se),四(si)價(jia)釩的(de)(de)(de)堿性衍生物常是棕色(se)(se)(se)(se)或黑色(se)(se)(se)(se),而五氧化二(er)釩則(ze)是紅(hong)色(se)(se)(se)(se)的(de)(de)(de)。這些色(se)(se)(se)(se)彩繽(bin)紛的(de)(de)(de)釩的(de)(de)(de)化合物,被制(zhi)成(cheng)鮮艷的(de)(de)(de)顏料:把它們加到玻璃中,制(zhi)成(cheng)彩色(se)(se)(se)(se)玻璃,也可(ke)以用來制(zhi)造各種(zhong)墨(mo)水(shui)。

同位素

釩(fan)共有31種同位素,其中(zhong)天然(ran)存(cun)在(zai)的是釩(fan)-50和釩(fan)-51,其他的全部通過人(ren)工合成。性質如下表:

符號 Z(p) N(n) 質量(u) 半衰(shuai)期 原子核自旋(xuan) 相對(dui)豐度 相對(dui)豐度的變化率

激發能量

V-40 23 17 40.01109 2-

V-41 23 18 40.99978 7/2-

V-42 23 19 41.99123 2-

V-43 23 20 42.98065 80ms 7/2-

V-44 23 21 43.97411 111ms (2+)

V-44m 270keV 150ms (6+)

V-45 23 22 44.965776 547ms 7/2-

V-46 23 23 45.9602005 422.50ms 0+

V-46m 801.46keV 1.02ms 3+

V-47 23 24 46.9549089 32.6min 3/2-

V-48 23 25 47.9522537 15.9735d 4+

V-49 23 26 48.9485161 329d 7/2-

V-50 23 27 49.9471585 1.4×10a 6+ 0.0025 0.002487-0.002502

V-51 23 28 50.9439595 穩定 7/2- 0.9975 0.997498-0.997513

V-52 23 29 51.9447755 3.743min 3+

V-53 23 30 52.944338 1.60min 7/2-

V-54 23 31 53.94644 49.8s 3+

V-54m 108keV 900ns (5+)

V-55 23 32 54.94723 6.54s (7/2-)

V-56 23 33 55.95053 216ms (1+)

V-57 23 34 56.95256 0.35s (3/2-)

V-58 23 35 57.95683 191ms 3+

V-59 23 36 58.96021 75ms 7/2-

V-60 23 37 59.96503 122ms 3+

V-60m1 150keV 40ms 1+

V-60m2 101keV >400ns

V-61 23 38 60.96848 47.0ms 7/2-

V-62 23 39 61.97378 33.5ms 3+

V-63 23 40 62.97755 17ms (7/2-)

V-64 23 41 63.98347 10ms[>300ns]

V-65 23 42 64.98792 10ms 5/2-

制備方法

純的金(jin)屬釩一(yi)般是用鉀在高壓下將(jiang)五氧化二(er)釩還原而得(de)到的。大多(duo)數(shu)釩是其(qi)它礦物加工(gong)時的副(fu)產品。工(gong)業上也可以以鋁(lv),焦炭還原五氧化二(er)釩生(sheng)產純釩。

焦炭(tan)還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)五氧(yang)化(hua)二釩(fan)(fan)(fan)生(sheng)產(chan)(chan)純(chun)釩(fan)(fan)(fan)是將V2O5粉(fen)與高純(chun)碳粉(fen)混合(he)均勻,加10%樟腦(nao)乙醚溶液或酒(jiu)精,壓塊后放入(ru)真空(kong)碳阻爐或感(gan)應爐內。爐內真空(kong)壓力到6.66×10-1Pa后,升(sheng)溫(wen)至1573K,保溫(wen)2h。冷卻后將反應產(chan)(chan)物破碎(sui)。根據第一(yi)次還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)產(chan)(chan)物的(de)組分再配入(ru)適量碳化(hua)釩(fan)(fan)(fan)或氧(yang)化(hua)釩(fan)(fan)(fan)進行二次還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)。二次還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)爐內的(de)真空(kong)壓力為(wei)2.66×10-2Pa,溫(wen)度控制(zhi)在1973~2023K之間,并保溫(wen)一(yi)段(duan)時間。真空(kong)碳還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)法(fa)所(suo)得(de)金屬釩(fan)(fan)(fan)的(de)成分(質量分數m/%)為(wei):釩(fan)(fan)(fan)99.5,氧(yang)0.05,氮0.01,碳0.1。釩(fan)(fan)(fan)收率可達(da)98%~99%。

鋁(lv)熱還原法是將五(wu)氧化(hua)二釩(fan)和純鋁(lv)放在(zai)反(fan)(fan)應(ying)彈(dan)進行反(fan)(fan)應(ying),生成釩(fan)鋁(lv)合(he)金。釩(fan)合(he)金在(zai)2063K的高溫和真空中(zhong)脫鋁(lv),可(ke)制得含釩(fan)94%~97%的粗金屬釩(fan)。

應用領域

工業用途

在(zai)鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)入百分(fen)之幾的(de)釩(fan)(fan),就能使(shi)鋼(gang)(gang)的(de)彈(dan)(dan)性、強度大增,抗(kang)(kang)磨損和抗(kang)(kang)爆裂(lie)性極好(hao),既(ji)耐高(gao)(gao)溫又(you)抗(kang)(kang)奇寒,難(nan)怪在(zai)汽(qi)車、航空、鐵(tie)路、電子技術(shu)、國防(fang)工業(ye)等(deng)部門,到(dao)處可見到(dao)釩(fan)(fan)的(de)蹤(zong)跡。此外,釩(fan)(fan)的(de)氧化(hua)物已成(cheng)為化(hua)學工業(ye)中(zhong)最佳催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)之一,有“化(hua)學面包”之稱。主要(yao)用(yong)于(yu)制造高(gao)(gao)速切削(xue)鋼(gang)(gang)及其(qi)他合金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)和催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)。把釩(fan)(fan)摻進(jin)鋼(gang)(gang)里(li),可以制成(cheng)釩(fan)(fan)鋼(gang)(gang)。釩(fan)(fan)鋼(gang)(gang)比普(pu)通(tong)鋼(gang)(gang)結構(gou)更緊密,韌性、彈(dan)(dan)性與機械(xie)強度更高(gao)(gao)。釩(fan)(fan)鋼(gang)(gang)制的(de)穿甲彈(dan)(dan),能夠射穿40厘米厚的(de)鋼(gang)(gang)板。但(dan)是(shi),在(zai)鋼(gang)(gang)鐵(tie)工業(ye)上,并(bing)不是(shi)把純的(de)金(jin)(jin)屬(shu)釩(fan)(fan)加(jia)到(dao)鋼(gang)(gang)鐵(tie)中(zhong)制成(cheng)釩(fan)(fan)鋼(gang)(gang),而是(shi)直接采用(yong)含釩(fan)(fan)的(de)鐵(tie)礦煉成(cheng)釩(fan)(fan)鋼(gang)(gang)。

釩(fan)(fan)具有眾(zhong)多優(you)異的(de)(de)(de)物理性(xing)能(neng)和(he)化學(xue)性(xing)能(neng),因而釩(fan)(fan)的(de)(de)(de)用(yong)途十(shi)分廣(guang)泛(fan),有金屬“維生素”之(zhi)稱。最初的(de)(de)(de)釩(fan)(fan)大多應用(yong)于鋼(gang)鐵,通(tong)過細(xi)化鋼(gang)的(de)(de)(de)組織和(he)晶粒,提(ti)高晶粒粗化溫(wen)度,從而起到(dao)(dao)增加鋼(gang)的(de)(de)(de)強度、韌性(xing)和(he)耐磨性(xing)。后來,人(ren)們逐(zhu)漸又發(fa)現了(le)釩(fan)(fan)在(zai)鈦(tai)合(he)金中的(de)(de)(de)優(you)異改良作用(yong),并應用(yong)到(dao)(dao)航空航天(tian)領(ling)域,從而使得航空航天(tian)工(gong)業取得了(le)突破(po)性(xing)的(de)(de)(de)進(jin)展(zhan)。隨(sui)著(zhu)科(ke)學(xue)技(ji)術水平的(de)(de)(de)飛躍發(fa)展(zhan),人(ren)類(lei)對新材料的(de)(de)(de)要求日益提(ti)高。釩(fan)(fan)在(zai)非鋼(gang)鐵領(ling)域的(de)(de)(de)應用(yong)越來越廣(guang)泛(fan),其(qi)范(fan)圍(wei)涵蓋(gai)了(le)航空航天(tian)、化學(xue)、電池、顏(yan)料、玻璃(li)、光學(xue)、醫藥等(deng)眾(zhong)多領(ling)域。

釩(fan)“現代(dai)工業的味精”,是發展(zhan)現代(dai)工業、現代(dai)國防和現代(dai)科學技術(shu)不可缺少(shao)的重(zhong)要材(cai)料。釩(fan)在(zai)(zai)冶(ye)金業中用量(liang)最大。從(cong)世界范(fan)圍來看,釩(fan)在(zai)(zai)鋼鐵工業中的消(xiao)耗量(liang)占其生(sheng)產總量(liang)的85%。與此(ci)同(tong)時,釩(fan)在(zai)(zai)化工、釩(fan)電池(chi)、航空航天(tian)等其它領(ling)域的應用也(ye)在(zai)(zai)不斷(duan)擴展(zhan),且具有良(liang)好發展(zhan)前景。

釩(fan)在(zai)鋼鐵(tie)工(gong)業中主要(yao)用作合(he)金添(tian)加劑,鋼鐵(tie)工(gong)業的(de)發展變化對預測釩(fan)的(de)需(xu)求至關重要(yao)。也就是說(shuo),鋼鐵(tie)對釩(fan)的(de)需(xu)求趨勢(shi)決定了(le)釩(fan)工(gong)業的(de)命運(yun)。

中(zhong)國(guo)鋼(gang)(gang)(gang)產量大約6億噸,平均每噸釩(fan)(fan)的消(xiao)費(fei)強度增加10g,折(zhe)合(he)(he)五氧化二(er)釩(fan)(fan)約為1.1萬噸。而在美國(guo),碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)和高強度低合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)鋼(gang)(gang)(gang)鐵工業中(zhong)釩(fan)(fan)用(yong)量最大的鋼(gang)(gang)(gang)種,占鋼(gang)(gang)(gang)鐵工業釩(fan)(fan)用(yong)量的60%以(yi)上,其次(ci)是(shi)高合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)。

釩電池

釩(fan)電(dian)池(chi)是發展勢(shi)頭強勁的優秀綠色環保蓄電(dian)池(chi)之一(制造、使用及(ji)廢(fei)棄過程(cheng)均(jun)不產生有(you)害物質),它具有(you)特(te)殊(shu)的電(dian)池(chi)結構,可(ke)(ke)深度大(da)電(dian)流(liu)密度放電(dian);充電(dian)迅速(su);比(bi)能(neng)量(liang)高;價(jia)格(ge)低(di)廉;應用領域(yu)十(shi)分廣闊:如(ru)可(ke)(ke)作(zuo)為大(da)廈、機場(chang)、程(cheng)控交(jiao)換站備用電(dian)源;可(ke)(ke)作(zuo)為太陽能(neng)等(deng)清潔發電(dian)系(xi)統的配套儲(chu)能(neng)裝置;為潛艇、遠洋(yang)輪船提供電(dian)力以及(ji)用于(yu)電(dian)網調峰等(deng)。

釩電(dian)池(chi)(chi)(chi)成本(ben)與鉛酸電(dian)池(chi)(chi)(chi)相近,它還可制備兆(zhao)瓦級電(dian)池(chi)(chi)(chi)組,大功率長時間提(ti)供電(dian)能(neng),因此釩電(dian)池(chi)(chi)(chi)在大規(gui)模儲(chu)(chu)能(neng)領域具(ju)有鋰(li)離子電(dian)池(chi)(chi)(chi)、鎳氫電(dian)池(chi)(chi)(chi)不可比擬的(de)性(xing)價(jia)(jia)比優(you)勢。釩電(dian)池(chi)(chi)(chi)生產工藝(yi)簡單,價(jia)(jia)格(ge)經濟,電(dian)性(xing)能(neng)優(you)異,與制造復雜、價(jia)(jia)格(ge)昂貴的(de)燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)(chi)相比,無論是在大規(gui)模儲(chu)(chu)能(neng)還是電(dian)動(dong)汽車動(dong)力電(dian)源的(de)應用前景方面,都更(geng)具(ju)競爭實(shi)力。

與其他化(hua)學電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)相比,釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)具有(you)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)優越(yue)性(xing)(xing)(xing),主要優點如下:1、功率大:通(tong)過(guo)(guo)(guo)增加(jia)(jia)單片電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)數量(liang)和電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)面積,即(ji)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)增加(jia)(jia)釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)功率,美(mei)國商(shang)業化(hua)示范運(yun)行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)功率已達6兆瓦。2、容量(liang)大:通(tong)過(guo)(guo)(guo)任意增加(jia)(jia)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)積,即(ji)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)任意增加(jia)(jia)釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang),可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)達吉瓦時以上;通(tong)過(guo)(guo)(guo)提(ti)高(gao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)濃度(du),即(ji)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)成倍增加(jia)(jia)釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)。3、效(xiao)率高(gao):由(you)于(yu)釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)催(cui)(cui)化(hua)活性(xing)(xing)(xing)高(gao),且正(zheng)、負(fu)(fu)極(ji)(ji)活性(xing)(xing)(xing)物質(zhi)分(fen)別存(cun)儲在(zai)(zai)正(zheng)、負(fu)(fu)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)儲槽(cao)中,避免了正(zheng)、負(fu)(fu)極(ji)(ji)活性(xing)(xing)(xing)物質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)自放電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)消耗(hao),釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)充(chong)放電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能量(liang)轉換(huan)(huan)效(xiao)率高(gao)達75%以上,遠(yuan)(yuan)高(gao)于(yu)鉛(qian)酸電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)45%。4、壽(shou)命(ming)(ming)(ming)長(chang):由(you)于(yu)釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)、負(fu)(fu)極(ji)(ji)活性(xing)(xing)(xing)物質(zhi)只(zhi)分(fen)別存(cun)在(zai)(zai)于(yu)正(zheng)、負(fu)(fu)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)中,充(chong)放電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)時無(wu)(wu)其它電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)常(chang)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)物相變化(hua),可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)深度(du)放電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)而不損傷電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi),電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)(ming)(ming)長(chang)。商(shang)業化(hua)示范運(yun)行(xing)時間(jian)最(zui)長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)模(mo)塊已正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)超(chao)過(guo)(guo)(guo)9年(nian),充(chong)放循(xun)環壽(shou)命(ming)(ming)(ming)超(chao)過(guo)(guo)(guo)18000次(ci)(ci),遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)高(gao)于(yu)固定型鉛(qian)酸電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)1000次(ci)(ci)。5、響應速度(du)快:釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)堆里(li)充(chong)滿(man)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)在(zai)(zai)瞬間(jian)啟動,在(zai)(zai)運(yun)行(xing)過(guo)(guo)(guo)程中充(chong)放電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)狀態切換(huan)(huan)只(zhi)需要0.02秒,響應速度(du)1毫秒。6、可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)瞬間(jian)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian):通(tong)過(guo)(guo)(guo)更換(huan)(huan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)實現釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)瞬間(jian)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。7、安全性(xing)(xing)(xing)高(gao):釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)無(wu)(wu)潛在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)爆炸(zha)或(huo)著火(huo)危險,即(ji)使(shi)(shi)將(jiang)正(zheng)、負(fu)(fu)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)混合也(ye)無(wu)(wu)危險,只(zhi)是電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)(ye)溫度(du)略有(you)升高(gao)。8、成本低(di):除(chu)離子膜外,釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)部件多為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)碳材料、工程塑(su)料,材料來源(yuan)豐富,易回收,不需要貴金屬(shu)作電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)催(cui)(cui)化(hua)劑,成本低(di)。9、釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)選(xuan)址自由(you)度(du)大,可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)全自動封(feng)閉運(yun)行(xing),無(wu)(wu)污染(ran),維護簡單,運(yun)營成本低(di)。

醫療用途

釩(fan)(fan)(fan)(fan)是人體(ti)中(zhong)的(de)微量元素在(zai)(zai)人體(ti)內(nei)(nei)含量大約為(wei)25mg,在(zai)(zai)體(ti)液pH4~8條件下釩(fan)(fan)(fan)(fan)的(de)主要形式為(wei)VO3-,即(ji)亞釩(fan)(fan)(fan)(fan)酸離(li)(li)子(zi);另(ling)一為(wei)+5價(jia)氧(yang)化形式VO43-,即(ji)正(zheng)釩(fan)(fan)(fan)(fan)酸離(li)(li)子(zi)。由于生物效(xiao)應相(xiang)似,一般釩(fan)(fan)(fan)(fan)酸鹽統(tong)指(zhi)這(zhe)兩(liang)種(zhong)+5價(jia)氧(yang)化離(li)(li)子(zi)。VO3-經(jing)離(li)(li)子(zi)轉(zhuan)運系統(tong)或自由進入細(xi)(xi)胞(bao),在(zai)(zai)胞(bao)內(nei)(nei)被還(huan)原(yuan)型谷胱甘肽還(huan)原(yuan)成(cheng)VO2+(+4價(jia)氧(yang)化態),即(ji)氧(yang)釩(fan)(fan)(fan)(fan)根離(li)(li)子(zi)(vanadyl)。由于磷(lin)(lin)(lin)酸和(he)Mg2+離(li)(li)子(zi)在(zai)(zai)細(xi)(xi)胞(bao)內(nei)(nei)廣泛存在(zai)(zai)VO-3與磷(lin)(lin)(lin)酸結(jie)構(gou)相(xiang)似,VO2+與Mg2+大小(xiao)相(xiang)當(離(li)(li)子(zi)半徑分別為(wei)160pm和(he)165pm),因而二者(zhe)就有可能通過與磷(lin)(lin)(lin)酸和(he)Mg2+競爭結(jie)合(he)配體(ti)干(gan)擾細(xi)(xi)胞(bao)的(de)生化反應過程。例如,抑(yi)制ATP水解(jie)酶、核(he)糖(tang)核(he)酸酶、磷(lin)(lin)(lin)酸果糖(tang)激(ji)酶、磷(lin)(lin)(lin)酸甘油醛激(ji)酶、6-磷(lin)(lin)(lin)酸葡萄糖(tang)酶、磷(lin)(lin)(lin)酸酪氨酸蛋白(bai)激(ji)酶。所以,釩(fan)(fan)(fan)(fan)進入細(xi)(xi)胞(bao)后具(ju)有廣泛的(de)生物學(xue)效(xiao)應。釩(fan)(fan)(fan)(fan)化合(he)物又具(ju)有合(he)成(cheng)相(xiang)對容易(yi)、價(jia)格較低(di)廉的(de)優勢(shi),因此研究釩(fan)(fan)(fan)(fan)化合(he)物的(de)降壓機制有利于對釩(fan)(fan)(fan)(fan)的(de)開發(fa)和(he)利用。

國內外對(dui)釩(fan)(fan)(fan)化合物(wu)的(de)(de)研究已有(you)20多年的(de)(de)歷史,早(zao)期多集中(zhong)在(zai)釩(fan)(fan)(fan)化合物(wu)降(jiang)(jiang)糖作(zuo)用(yong)的(de)(de)研究,也有(you)報(bao)道(dao)釩(fan)(fan)(fan)能(neng)舒張豬的(de)(de)離(li)體(ti)冠狀動脈。近期國外有(you)些研究開(kai)始用(yong)釩(fan)(fan)(fan)化合物(wu)治療(liao)原(yuan)發(fa)性(xing)高血壓(ya)大鼠(shu),已經取到肯定的(de)(de)實驗結果。有(you)報(bao)道(dao)認為(wei)BMOV可以降(jiang)(jiang)低SHR的(de)(de)高胰島素血癥和高血壓(ya)。另有(you)學(xue)者采用(yong)SHR和WKY大鼠(shu)對(dui)比探討釩(fan)(fan)(fan)化合物(wu)對(dui)血壓(ya)的(de)(de)藥物(wu)療(liao)效,結果可見釩(fan)(fan)(fan)化合物(wu)使(shi)收縮壓(ya)降(jiang)(jiang)低(149±3/mmHg,非治療(liao)組184±3mmHgP<0.0001)。

釩(fan)(fan)是(shi)正常(chang)生(sheng)長可(ke)能必(bi)需的(de)(de)礦物(wu)質(zhi),釩(fan)(fan)有(you)多種價(jia)(jia)態(tai)(tai),有(you)生(sheng)物(wu)學(xue)(xue)意義的(de)(de)是(shi)四價(jia)(jia)和五價(jia)(jia)態(tai)(tai)。四價(jia)(jia)態(tai)(tai)釩(fan)(fan)為氧釩(fan)(fan)基陽離子(zi),易(yi)與蛋白(bai)質(zhi)結(jie)(jie)合(he)(he)結(jie)(jie)合(he)(he)形(xing)成(cheng)復(fu)合(he)(he)物(wu),而防(fang)止被(bei)氧化。五價(jia)(jia)態(tai)(tai)釩(fan)(fan)為氧釩(fan)(fan)基陽離子(zi),易(yi)與其他生(sheng)物(wu)物(wu)質(zhi)結(jie)(jie)合(he)(he)形(xing)成(cheng)復(fu)合(he)(he)物(wu),在許多生(sheng)化過程中,釩(fan)(fan)酸根能與磷(lin)酸根競(jing)爭,或(huo)取(qu)代(dai)磷(lin)酸根。釩(fan)(fan)酸鹽以被(bei)維生(sheng)素C、谷(gu)胱甘肽或(huo)NADH還原。其在人體(ti)健康方面的(de)(de)作用,營養學(xue)(xue)界,醫學(xue)(xue)界至今(jin)仍不是(shi)很(hen)清楚,仍處在進一(yi)(yi)步發掘的(de)(de)過程中,但可(ke)以確定,釩(fan)(fan)有(you)重要作用。一(yi)(yi)般認為,它可(ke)能有(you)助(zhu)于防(fang)止膽(dan)固醇蓄積、降低過高的(de)(de)血(xue)糖、防(fang)止齲齒、幫助(zhu)制造紅血(xue)球等。每天會經尿液流失部分(fen)釩(fan)(fan)。

釩在人體(ti)內(nei)含(han)量極低,體(ti)內(nei)總(zong)量不足1mg。主要分布于內(nei)臟,尤其是(shi)肝、腎、甲狀(zhuang)腺等(deng)部位,骨組織中含(han)量也(ye)較高(gao)。人體(ti)對釩的正(zheng)常(chang)需要量為100μg/d。

釩(fan)在(zai)胃腸吸收率僅5%,其吸收部位主要(yao)在(zai)上消化道。此(ci)外環(huan)境中的釩(fan)可(ke)經(jing)皮膚和(he)肺吸收入體(ti)中。血液中約95%的釩(fan)以離(li)子狀態(VO2+)與(yu)轉鐵蛋白結(jie)合而送輸,因此(ci)釩(fan)與(yu)鐵在(zai)體(ti)內可(ke)相互影響。

釩對骨(gu)和(he)牙(ya)(ya)齒正常(chang)發(fa)育及(ji)鈣化(hua)有關,能增強牙(ya)(ya)對齲牙(ya)(ya)的抵抗力。釩還可以促進糖代(dai)謝,刺激(ji)釩酸鹽依賴性NADPH氧(yang)化(hua)反應(ying),增強脂蛋白脂酶(mei)(mei)活性,加快腺苷酸環化(hua)酶(mei)(mei)活化(hua)和(he)氨基(ji)酸轉化(hua)及(ji)促進紅細(xi)胞生長等作用。因此釩缺(que)乏(fa)時可出現牙(ya)(ya)齒、骨(gu)和(he)軟骨(gu)發(fa)育受(shou)阻。肝內磷脂含量少、營(ying)養不良性水腫(zhong)及(ji)甲狀腺代(dai)謝異常(chang)等。

人類(lei)攝(she)入(ru)的(de)(de)釩(fan)(fan)只有少部分被吸(xi)收,估(gu)計吸(xi)收的(de)(de)釩(fan)(fan)不足攝(she)入(ru)量的(de)(de)5%,大部分由糞便排(pai)(pai)出(chu)。攝(she)入(ru)的(de)(de)釩(fan)(fan)于(yu)小(xiao)腸與低分子量物質形(xing)成(cheng)復合物,然(ran)后在血中(zhong)與血漿運鐵蛋白結合,血中(zhong)釩(fan)(fan)很(hen)快(kuai)就運到(dao)各組織(zhi),通常大多組織(zhi)每克(ke)濕重含釩(fan)(fan)量低于(yu)10ng。吸(xi)收入(ru)體內的(de)(de)80%-90%由尿排(pai)(pai)出(chu),也可以通過膽汁(zhi)排(pai)(pai)出(chu),每克(ke)膽汁(zhi)含釩(fan)(fan)為(wei)0.55-1.85ng。

有實驗(yan)顯(xian)示(shi),釩調(diao)節(jie)(Nak)-ATP酶、調(diao)節(jie)磷(lin)酰(xian)轉移酶、腺苷酸(suan)環化(hua)酶、蛋白(bai)激(ji)酶類(lei)的(de)輔因子(zi),與體內激(ji)素(su),蛋白(bai)質,脂(zhi)(zhi)類(lei)代謝關系密切。可抑(yi)制年幼大(da)鼠(shu)肝臟(zang)(zang)合成膽固醇。可能存在(zai)以下作(zuo)用:1.防止(zhi)因過熱而疲勞和中暑。2.促進骨骼及牙齒生長。3.協助脂(zhi)(zhi)肪代謝的(de)正(zheng)常化(hua)。4.預(yu)防心臟(zang)(zang)病突發。5.協助神經和肌肉(rou)的(de)正(zheng)常運作(zuo)。

人的膳(shan)食(shi)中每天可(ke)提供(gong)不足30μg的釩(fan),多(duo)為15μg,因此考慮每天從膳(shan)食(shi)中攝取(qu)(qu)10μg釩(fan)就可(ke)以滿足需要。一(yi)般(ban)不需要特別補充;需要提醒(xing)的是,攝取(qu)(qu)合(he)成(cheng)的釩(fan)容易(yi)引起中毒(du);另(ling)外(wai)吸煙會降低釩(fan)的吸收。

釩在體(ti)內不易蓄積,因(yin)而(er)由食(shi)物攝(she)入引起(qi)的中毒十(shi)分(fen)罕見,但每(mei)天攝(she)入10mg以上或每(mei)克食(shi)物中含釩10-20微克,可發生(sheng)中毒。通常可出(chu)現(xian)生(sheng)長緩慢、腹瀉、攝(she)入量(liang)減少和死亡。

最被認(ren)可的(de)釩缺乏(fa)(fa)表現(xian)來自于1987年報(bao)道的(de)對(dui)山(shan)羊和(he)大鼠(shu)的(de)研(yan)究,釩缺乏(fa)(fa)的(de)山(shan)羊表現(xian)出流產(chan)率(lv)增加和(he)產(chan)奶量(liang)降(jiang)低。大鼠(shu)實驗中(zhong),釩缺乏(fa)(fa)引起生長抑制,甲(jia)狀(zhuang)腺重(zhong)量(liang)與體(ti)重(zhong)的(de)比率(lv)增加以及血(xue)漿甲(jia)狀(zhuang)腺激素濃(nong)度的(de)變化(hua)。對(dui)于人體(ti)缺乏(fa)(fa)癥(zheng)研(yan)究尚不明確,有(you)的(de)研(yan)究認(ren)為它的(de)缺乏(fa)(fa)可能(neng)會導致(zhi)心血(xue)管及腎(shen)臟疾病、傷口再生修(xiu)復能(neng)力減退和(he)新生兒死(si)亡(wang)。

危害與防護

環境危害

釩在(zai)天然水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)濃度(du)很(hen)低,一般河(he)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)為0.01~20ppb,平均為1ppb。海水(shui)(shui)含(han)釩量為0.9~2.5ppb。盡管水(shui)(shui)體(ti)中(zhong)(zhong)可(ke)溶性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)釩含(han)量很(hen)低,但是水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)懸浮物(wu)含(han)釩量是很(hen)高的(de)(de)。懸浮物(wu)的(de)(de)沉積導致(zhi)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)釩向底質遷(qian)移(yi),并使水(shui)(shui)體(ti)得到(dao)凈化(hua)。土(tu)(tu)壤(rang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)釩主(zhu)要以(yi)VO3-陰離(li)(li)子(zi)(zi)狀(zhuang)態存(cun)在(zai)。土(tu)(tu)壤(rang)的(de)(de)氧化(hua)性(xing)(xing)(xing)越(yue)(yue)高、堿性(xing)(xing)(xing)越(yue)(yue)大,釩越(yue)(yue)易形成VO3-離(li)(li)子(zi)(zi)。當土(tu)(tu)壤(rang)的(de)(de)酸度(du)增大時,VO3-離(li)(li)子(zi)(zi)易轉變成多(duo)釩酸根復合陰離(li)(li)子(zi)(zi)。它們都容(rong)易被粘土(tu)(tu)和(he)土(tu)(tu)壤(rang)膠體(ti)及腐殖質固定而(er)失去活性(xing)(xing)(xing),釩在(zai)土(tu)(tu)壤(rang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)遷(qian)移(yi)性(xing)(xing)(xing)較弱(ruo)。

對人體危害

金屬釩(fan)的毒(du)性(xing)很低。釩(fan)化(hua)(hua)(hua)合物(釩(fan)鹽(yan))對人和(he)動物具有(you)毒(du)性(xing),其毒(du)性(xing)隨化(hua)(hua)(hua)合物的原子價增加和(he)溶解度(du)的增大而(er)增加,如五(wu)氧化(hua)(hua)(hua)二釩(fan)為高毒(du),可引起呼吸系統、神經(jing)系統、胃(wei)腸和(he)皮膚(fu)的改變。

危害防治

皮膚接(jie)觸:脫去污染(ran)的衣(yi)著,用(yong)肥(fei)皂水及清水徹底(di)沖洗。眼睛接(jie)觸:立(li)即翻開上(shang)下眼瞼,用(yong)流動清水沖洗15分鐘。就醫(yi)。吸(xi)入:脫離現場(chang)至空氣新鮮處,用(yong)水漱洗鼻咽部的粉塵。就醫(yi)。食入:誤(wu)服者就醫(yi)。對癥治(zhi)療(liao)。

儲存運輸

儲存于(yu)陰(yin)涼、通風的(de)庫房。遠離(li)火種、熱(re)源。應(ying)與氧化(hua)劑、酸類(lei)、食用化(hua)學品(pin)分開存放,切忌(ji)混儲。配備相應(ying)品(pin)種和數量的(de)消防(fang)器材。儲區應(ying)備有合適的(de)材料收容泄(xie)漏物。

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