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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。
詳細(xi)介紹 PROFILE +

釩(fan)(Vanadium)是一種(zhong)金屬元(yuan)素,元(yuan)素符(fu)號為V,銀灰(hui)色金屬,在(zai)元(yuan)素周期(qi)表中屬VB族,原子(zi)序數23,原子(zi)量50.9414,體心立(li)方晶體,常見化合(he)價為+5、+4、+3、+2。釩(fan)的熔(rong)點很(hen)高,為難熔(rong)金屬,有延展性,質堅硬,無磁性。具(ju)有耐鹽酸和硫(liu)酸的本(ben)領(ling),并且(qie)在(zai)耐氣、耐鹽、耐水腐蝕的性能要比(bi)大多數不銹鋼好。

研究歷史

發現歷史

釩先(xian)后(hou)被(bei)(bei)兩(liang)次(ci)發現。第一次(ci)是(shi)在1801年由(you)(you)墨西哥(ge)城的(de)(de)礦(kuang)物(wu)學(xue)教授(shou)節烈里瓦發現的(de)(de)。他(ta)發現它在亞釩酸鹽(yan)樣(yang)本(ben)中,這(zhe)個樣(yang)本(ben)就是(shi)Pb5(VO4)3Cl,由(you)(you)于這(zhe)種(zhong)新元素的(de)(de)鹽(yan)溶(rong)液在加熱時呈現鮮(xian)艷的(de)(de)紅(hong)色,所以被(bei)(bei)取名為“愛麗特羅尼”,即(ji)“紅(hong)色”的(de)(de)意思,并將(jiang)這(zhe)種(zhong)物(wu)品(pin)送到巴黎。然而,法國(guo)化學(xue)家(jia)推斷它是(shi)一種(zhong)被(bei)(bei)污染的(de)(de)鉻礦(kuang)石,所以沒(mei)有被(bei)(bei)人們公(gong)認。

第二(er)次(ci)發現(xian)是(shi)(shi)在(zai)1830年,瑞典(dian)(dian)化(hua)學(xue)家塞夫斯(si)特倫(Sefstrom.N.G,1787-1845)在(zai)研(yan)究斯(si)馬蘭礦區的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)礦時(shi),用(yong)酸溶(rong)解鐵(tie)(tie),在(zai)殘渣中發現(xian)了釩(fan)。因為釩(fan)的(de)(de)(de)化(hua)合物的(de)(de)(de)顏色五顏六色,十分(fen)漂亮,所以就用(yong)北歐神話中一(yi)(yi)位(wei)叫凡娜迪絲“Vanadis”的(de)(de)(de)美(mei)麗(li)女神的(de)(de)(de)名(ming)(ming)字(zi)給這(zhe)種新(xin)(xin)元素起名(ming)(ming)叫“Vanadium”。中文按其譯音定(ding)名(ming)(ming)為釩(fan)。塞夫斯(si)特倫、維(wei)勒(le)、貝采里烏斯(si)等人都曾研(yan)究過釩(fan),確認釩(fan)的(de)(de)(de)存在(zai),但他們(men)始(shi)終沒有(you)分(fen)離出(chu)單質釩(fan)。后(hou)來到(dao)了1830年寫(xie)佛寺特勒(le)木在(zai)由瑞典(dian)(dian)鐵(tie)(tie)礦石(shi)提煉出(chu)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)中發現(xian)了它,并肯定(ding)這(zhe)是(shi)(shi)一(yi)(yi)種新(xin)(xin)元素稱之為釩(fan),他能(neng)夠證明它是(shi)(shi)一(yi)(yi)種新(xin)(xin)的(de)(de)(de)元素,并因此擊(ji)敗了一(yi)(yi)位(wei)與他競爭的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)家,來自在(zai)錫馬潘(墨西哥(ge))的(de)(de)(de)沃勒(le)(Friedrich W?hler),他也在(zai)對另一(yi)(yi)種釩(fan)礦石(shi)進(jin)行研(yan)究。

1840年(nian),俄羅斯礦物工程(cheng)師蘇賓寫(xie)道“含(han)銅(tong)生鐵(tie)、黑(hei)銅(tong)、銅(tong)錠是含(han)釩合(he)金,由于釩的存在(zai),使它們具(ju)有較高的硬度”。

1869年(nian)英國化學(xue)家羅斯科(Roscoe.H.E,1833-1915)用(yong)氫氣還原二氧化釩,才(cai)第一次制得了純(chun)凈的金(jin)屬釩,而(er)且他證明(ming)了之前的金(jin)屬樣本(ben)其(qi)實是氮化釩(VN)。

1939年,在俄羅(luo)斯的彼爾(er)姆(mu)斯克的含銅(tong)砂巖中(zhong)也發現了釩。

發展歷史

在發現釩(fan)這(zhe)種金屬后(hou),人們慢慢了(le)解到了(le)它(ta)的(de)(de)性質,并開始將它(ta)應用到人們的(de)(de)生活當中(zhong)。1882年,英國列·克魯佐特(te)鋼鐵(tie)公司(si)用含釩(fan)1.1%的(de)(de)煉(lian)鋼爐(lu)渣制得釩(fan)的(de)(de)磷(lin)酸鹽(yan),年產量約60t。用戶是生產苯(ben)胺(an)黑(hei)的(de)(de)染料廠(chang)。

在(zai)19世(shi)紀(ji)末(mo)20世(shi)紀(ji)初(chu),俄(e)羅(luo)斯開始利(li)用(yong)碳還(huan)原法(fa)還(huan)原鐵和釩(fan)(fan)氧化(hua)物,首次(ci)制(zhi)備(bei)出釩(fan)(fan)鐵合金(含V35%~40%)。1902~1903年(nian)俄(e)羅(luo)斯進行了鋁(lv)熱法(fa)制(zhi)取釩(fan)(fan)鐵的試驗。

1927年,美國的(de)馬爾(er)登和賴奇用金屬鈣還原五氧(yang)化(hua)二釩(V2O5),第(di)一(yi)次制(zhi)得(de)了含釩99.3%~99.8%的(de)可鍛性金屬釩。

19世紀末,研究還(huan)發現了(le)釩在鋼(gang)中(zhong)能顯著改善鋼(gang)材的(de)機(ji)械(xie)性能,從而使釩在工業上才得到(dao)廣泛(fan)應(ying)用。至20世紀初,人們開始大(da)量開采(cai)釩礦(kuang)。

世界上生產釩的礦(kuang)石主(zhu)(zhu)要(yao)以釩鈦磁鐵礦(kuang)為主(zhu)(zhu),在俄羅斯、南非、中國、澳大(da)利亞及(ji)美國等(deng)國家都有豐富的釩鈦磁鐵礦(kuang)資(zi)源,此外在釩鈾礦(kuang)、鋁土(tu)礦(kuang)、磷巖礦(kuang)、碳質(zhi)頁(ye)巖、石油(you)燃燒灰渣(zha)、廢催化劑等(deng)均可作為回收釩的資(zi)源

含量分布

釩(fan)的(de)(de)蹤(zong)(zong)跡遍布(bu)全世(shi)界(jie)。在(zai)(zai)地殼中(zhong),釩(fan)的(de)(de)含量(liang)并不少,平均在(zai)(zai)兩萬個(ge)原子中(zhong),就(jiu)有一個(ge)釩(fan)原子,比銅(tong)、錫、鋅、鎳的(de)(de)含量(liang)都多(duo),但釩(fan)的(de)(de)分(fen)布(bu)太分(fen)散了,幾乎沒有含量(liang)較多(duo)的(de)(de)礦(kuang)床。在(zai)(zai)海水中(zhong),在(zai)(zai)海膽等海洋生(sheng)物體內,在(zai)(zai)磁鐵礦(kuang)中(zhong),在(zai)(zai)多(duo)種瀝青礦(kuang)物和煤灰中(zhong),在(zai)(zai)落到(dao)地球(qiu)的(de)(de)隕石和太陽的(de)(de)光譜線中(zhong),人們都發現(xian)了釩(fan)的(de)(de)蹤(zong)(zong)影。釩(fan)是地球(qiu)上(shang)廣泛分(fen)布(bu)的(de)(de)微(wei)量(liang)元素,其(qi)含量(liang)約占地殼構(gou)成的(de)(de)0.02%,獲取相對(dui)容易(yi)。

世界上已知(zhi)的釩(fan)儲量有98%產于(yu)釩(fan)鈦(tai)(tai)磁鐵礦。除釩(fan)鈦(tai)(tai)磁鐵礦外、釩(fan)資源還(huan)部(bu)分(fen)賦(fu)存于(yu)磷塊巖(yan)礦,含鈾(you)砂巖(yan),粉(fen)砂巖(yan),鋁(lv)土(tu)礦,含碳質(zhi)的原油、煤、油頁巖(yan)及瀝青砂中(zhong)。

世(shi)界(jie)釩鈦磁(ci)鐵礦的儲量很大,并且(qie)集(ji)中(zhong)在少(shao)數幾(ji)個國(guo)家和地區,包括:獨聯體、美(mei)(mei)國(guo)、中(zhong)國(guo)、南(nan)非(fei)、挪威(wei)、瑞典、芬蘭、加拿(na)大、澳(ao)大利(li)亞(ya),并且(qie)集(ji)中(zhong)分(fen)布在南(nan)非(fei)洲(zhou)、北美(mei)(mei)洲(zhou)等地區。根據1988年美(mei)(mei)國(guo)礦業(ye)局(ju)統計(ji)資(zi)料表明(ming),世(shi)界(jie)釩儲量基礎為(wei)1.6億噸(以釩計(ji))。按(an)開(kai)采(cai)量計(ji)算,世(shi)界(jie)現(xian)探明(ming)的釩資(zi)源(yuan)可供(gong)開(kai)采(cai)150年。從儲量基礎看,南(nan)非(fei)占(zhan)46%,獨聯體占(zhan)23.6%,美(mei)(mei)國(guo)占(zhan)13.1%,中(zhong)國(guo)占(zhan)11.6%,其它國(guo)家的總和不足(zu)6%。

在南非,釩(fan)(fan)通常在釩(fan)(fan)磁鐵礦的(de)(de)礦層(ceng)中(zhong)產生。這些礦層(ceng)的(de)(de)平均品位為(wei)1.5%。據(ju)估計,南非釩(fan)(fan)儲量約為(wei)1250萬噸(dun),世界第一。

礦(kuang)(kuang)物有釩(fan)酸鉀鈾礦(kuang)(kuang)、褐鉛(qian)礦(kuang)(kuang)和綠硫釩(fan)礦(kuang)(kuang)、石煤礦(kuang)(kuang)等。中國是釩(fan)資源比較豐富的(de)國家,釩(fan)儲(chu)量(liang)為2055萬(wan)噸(以(yi)V2O5計)主要賦存(cun)釩(fan)鈦磁(ci)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)中,且集中分(fen)布在(zai)四川(chuan)的(de)攀枝花市、河北(bei)承德市。攀枝花釩(fan)儲(chu)量(liang)為1295萬(wan)噸,占(zhan)中國釩(fan)儲(chu)量(liang)的(de)63%。

元素在海水中的(de)含量 0.0016ppm

元素在太(tai)陽中(zhong)的含量 0.4ppm

地殼中(zhong)含量 160ppm

物理性質

釩(fan)是(shi)一(yi)種銀灰色的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)。熔點(dian)1890℃,屬(shu)于高(gao)熔點(dian)稀有(you)金(jin)(jin)屬(shu)之列。它的(de)(de)沸(fei)點(dian)3380℃,純(chun)釩(fan)質堅硬(ying),無(wu)磁性(xing),具(ju)有(you)延展性(xing),但是(shi)若含有(you)少(shao)量(liang)的(de)(de)雜質,尤其(qi)(qi)是(shi)氮,氧(yang),氫等,能顯著降(jiang)低其(qi)(qi)可塑(su)性(xing)。

原子(zi)體積(ji) 8.78cm3/mol

相對原(yuan)子質量 50.94

莫氏硬度 7

聲音在(zai)其中的(de)傳播速(su)率 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(jing)體結構:晶(jing)胞(bao)為體心立(li)方晶(jing)胞(bao),每(mei)個晶(jing)胞(bao)含有(you)2個金屬原子。

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)的性(xing)質(zhi)和(he)(he)鉭以(yi)及鈮相似,英(ying)國化學家羅斯(si)科研究了(le)它的性(xing)質(zhi),確定(ding)它與鉭和(he)(he)鈮相似,這(zhe)為(wei)它們(men)三個(ge)在元素周期表中(zhong)共建一個(ge)分族建立了(le)基礎。釩(fan)屬(shu)于(yu)中(zhong)等(deng)活潑的金屬(shu),化合(he)(he)價(jia)(jia)(jia)+2、+3、+4和(he)(he)+5。其中(zhong)以(yi)+5價(jia)(jia)(jia)為(wei)最穩定(ding),其次是+4價(jia)(jia)(jia),五價(jia)(jia)(jia)釩(fan)的化合(he)(he)物具(ju)有氧(yang)化性(xing)能(neng),低(di)價(jia)(jia)(jia)釩(fan)則(ze)具(ju)有還原性(xing)。釩(fan)的價(jia)(jia)(jia)態越低(di)還原性(xing)越強。電離能(neng)為(wei)6.74eV,具(ju)有耐(nai)(nai)(nai)鹽(yan)酸和(he)(he)硫酸的本領(ling),并且在耐(nai)(nai)(nai)氣、耐(nai)(nai)(nai)鹽(yan)、耐(nai)(nai)(nai)水腐蝕的性(xing)能(neng)要比(bi)大多數不銹鋼好。釩(fan)空氣中(zhong)不被氧(yang)化,可溶于(yu)氫氟酸、硝酸和(he)(he)王水。

所屬周期 4

所屬族數 V B

電子層(ceng)分布(bu) 2-8-11-2

電子層(ceng) K-L-M-N

價電(dian)子排布 3d34s2

氧化(hua)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(fan)能(neng)分別以二、三(san)、四、五(wu)(wu)價于氧(yang)(yang)結合,形成四種氧(yang)(yang)化物:一(yi)氧(yang)(yang)化釩(fan),三(san)氧(yang)(yang)化二釩(fan),二氧(yang)(yang)化釩(fan),五(wu)(wu)氧(yang)(yang)化二釩(fan)。他們的性質如下:

化(hua)學式 顏色 密(mi)度g/cm3 熔(rong)點(dian)℃

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(jin)屬釩(fan)很(hen)容(rong)易與氧和氮作用。當金(jin)屬釩(fan)在(zai)空氣中加熱時,釩(fan)氧化成棕黑(hei)色(se)(se)的(de)三氧化二(er)釩(fan)、深藍色(se)(se)的(de)二(er)氧化釩(fan),并(bing)最終成為桔黃(huang)色(se)(se)的(de)五氧化二(er)釩(fan):

釩在(zai)氮氣(qi)中加(jia)(jia)熱至900~1300℃會生成氮化(hua)(hua)(hua)釩。釩與碳在(zai)高溫(wen)下(xia)可生成碳化(hua)(hua)(hua)釩,但(dan)碳化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)必須在(zai)真空(kong)中進行。當(dang)釩在(zai)真空(kong)下(xia)或(huo)惰性氣(qi)氛中與硅、硼(peng)(peng)、磷(lin)、砷(shen)一同加(jia)(jia)熱時,可形(xing)成相應(ying)的(de)(de)硅化(hua)(hua)(hua)物、硼(peng)(peng)化(hua)(hua)(hua)物、磷(lin)化(hua)(hua)(hua)物和砷(shen)化(hua)(hua)(hua)物。不同價(jia)態的(de)(de)釩離子有不同的(de)(de)顏色(se)(se):VO2+顏色(se)(se)為淺黃色(se)(se)或(huo)深(shen)綠色(se)(se),VO2+顏色(se)(se)為藍色(se)(se),V3+為綠色(se)(se),V2+為紫色(se)(se)。

釩鹽

我(wo)們平常說(shuo)的(de)釩(fan)(fan)(fan)鹽(yan)是指這幾種(zhong):含有(you)(you)V4+的(de),含有(you)(you)VO3-的(de)(偏(pian)釩(fan)(fan)(fan)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)),含有(you)(you)VO43-的(de)(正釩(fan)(fan)(fan)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)),他們包括:偏(pian)釩(fan)(fan)(fan)酸(suan)(suan)(suan)銨、偏(pian)釩(fan)(fan)(fan)酸(suan)(suan)(suan)鈉、偏(pian)釩(fan)(fan)(fan)酸(suan)(suan)(suan)鉀(jia)、正釩(fan)(fan)(fan)酸(suan)(suan)(suan)鈉、硫酸(suan)(suan)(suan)氧釩(fan)(fan)(fan)、草酸(suan)(suan)(suan)氧釩(fan)(fan)(fan)、四氯化釩(fan)(fan)(fan)、三氯氧釩(fan)(fan)(fan)等。

釩(fan)的(de)(de)(de)鹽(yan)類的(de)(de)(de)顏色(se)(se)真是(shi)五光十(shi)色(se)(se),有綠(lv)的(de)(de)(de)、紅的(de)(de)(de)、黑(hei)(hei)的(de)(de)(de)、黃的(de)(de)(de),綠(lv)的(de)(de)(de)碧(bi)如(ru)翡翠,黑(hei)(hei)的(de)(de)(de)猶如(ru)濃墨。如(ru)二價釩(fan)鹽(yan)常呈紫色(se)(se);三價釩(fan)鹽(yan)呈綠(lv)色(se)(se),四價釩(fan)鹽(yan)呈淺(qian)藍色(se)(se),四價釩(fan)的(de)(de)(de)堿性衍生物(wu)常是(shi)棕(zong)色(se)(se)或黑(hei)(hei)色(se)(se),而(er)五氧化二釩(fan)則是(shi)紅色(se)(se)的(de)(de)(de)。這些色(se)(se)彩繽(bin)紛的(de)(de)(de)釩(fan)的(de)(de)(de)化合物(wu),被制成鮮(xian)艷的(de)(de)(de)顏料:把它們加(jia)到玻璃(li)中,制成彩色(se)(se)玻璃(li),也(ye)可(ke)以用來制造(zao)各種墨水。

同位素

釩(fan)共有31種同位素(su),其(qi)中(zhong)天然存在的是釩(fan)-50和釩(fan)-51,其(qi)他的全部通過人(ren)工合成(cheng)。性質如下表:

符號 Z(p) N(n) 質量(u) 半衰期(qi) 原子(zi)核自(zi)旋 相對(dui)豐(feng)度 相對(dui)豐(feng)度的變(bian)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(chun)的金屬釩(fan)(fan)一般(ban)是(shi)用鉀(jia)在高壓下將五氧化二(er)(er)釩(fan)(fan)還(huan)原而得到的。大多(duo)數釩(fan)(fan)是(shi)其它礦物加工(gong)時的副(fu)產品。工(gong)業上也可以以鋁,焦炭還(huan)原五氧化二(er)(er)釩(fan)(fan)生產純(chun)釩(fan)(fan)。

焦炭還(huan)原五氧(yang)化(hua)二釩(fan)生產純釩(fan)是將V2O5粉(fen)與(yu)高(gao)純碳(tan)(tan)粉(fen)混合均勻,加10%樟腦(nao)乙(yi)醚溶液或酒精,壓(ya)塊后放入(ru)真(zhen)空碳(tan)(tan)阻爐(lu)(lu)或感應爐(lu)(lu)內(nei)。爐(lu)(lu)內(nei)真(zhen)空壓(ya)力(li)到6.66×10-1Pa后,升溫至1573K,保(bao)溫2h。冷卻(que)后將反應產物破碎。根據第一次(ci)還(huan)原產物的(de)組分再配入(ru)適(shi)量(liang)碳(tan)(tan)化(hua)釩(fan)或氧(yang)化(hua)釩(fan)進行二次(ci)還(huan)原。二次(ci)還(huan)原爐(lu)(lu)內(nei)的(de)真(zhen)空壓(ya)力(li)為2.66×10-2Pa,溫度(du)控制在1973~2023K之(zhi)間,并保(bao)溫一段時間。真(zhen)空碳(tan)(tan)還(huan)原法所得金屬(shu)釩(fan)的(de)成(cheng)分(質量(liang)分數m/%)為:釩(fan)99.5,氧(yang)0.05,氮0.01,碳(tan)(tan)0.1。釩(fan)收(shou)率可達98%~99%。

鋁熱還(huan)原法是將五氧(yang)化二釩(fan)(fan)和純鋁放在(zai)(zai)反應彈進行反應,生(sheng)成釩(fan)(fan)鋁合金(jin)。釩(fan)(fan)合金(jin)在(zai)(zai)2063K的高溫(wen)和真(zhen)空中脫鋁,可制得含釩(fan)(fan)94%~97%的粗金(jin)屬釩(fan)(fan)。

應用領域

工業用途

在鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)入百分(fen)之幾(ji)的(de)釩(fan)(fan),就能使(shi)鋼(gang)(gang)的(de)彈(dan)(dan)性、強(qiang)度大增,抗(kang)磨損和(he)抗(kang)爆裂性極好,既耐高(gao)溫又抗(kang)奇寒(han),難怪在汽車、航空、鐵路、電子技術、國防工(gong)業等部門(men),到(dao)(dao)(dao)處可(ke)見到(dao)(dao)(dao)釩(fan)(fan)的(de)蹤跡。此外,釩(fan)(fan)的(de)氧(yang)化(hua)物已成為(wei)化(hua)學(xue)工(gong)業中(zhong)最佳催化(hua)劑之一,有“化(hua)學(xue)面包”之稱(cheng)。主要用(yong)于(yu)制(zhi)造高(gao)速切(qie)削鋼(gang)(gang)及其他合金(jin)鋼(gang)(gang)和(he)催化(hua)劑。把(ba)釩(fan)(fan)摻進鋼(gang)(gang)里,可(ke)以制(zhi)成釩(fan)(fan)鋼(gang)(gang)。釩(fan)(fan)鋼(gang)(gang)比普(pu)通(tong)鋼(gang)(gang)結(jie)構更緊密,韌性、彈(dan)(dan)性與機(ji)械強(qiang)度更高(gao)。釩(fan)(fan)鋼(gang)(gang)制(zhi)的(de)穿甲(jia)彈(dan)(dan),能夠射穿40厘米厚的(de)鋼(gang)(gang)板。但是,在鋼(gang)(gang)鐵工(gong)業上,并(bing)不是把(ba)純的(de)金(jin)屬釩(fan)(fan)加(jia)到(dao)(dao)(dao)鋼(gang)(gang)鐵中(zhong)制(zhi)成釩(fan)(fan)鋼(gang)(gang),而是直接采用(yong)含(han)釩(fan)(fan)的(de)鐵礦煉成釩(fan)(fan)鋼(gang)(gang)。

釩具有眾多(duo)優異(yi)的(de)(de)物(wu)理性(xing)(xing)能和化(hua)學(xue)性(xing)(xing)能,因而釩的(de)(de)用(yong)(yong)途十分廣(guang)泛(fan),有金屬“維生素”之稱(cheng)。最初的(de)(de)釩大多(duo)應用(yong)(yong)于(yu)鋼鐵,通(tong)過細化(hua)鋼的(de)(de)組織和晶粒,提高晶粒粗化(hua)溫度,從(cong)而起到增加鋼的(de)(de)強度、韌性(xing)(xing)和耐磨性(xing)(xing)。后來(lai),人(ren)(ren)們逐漸(jian)又發現了(le)釩在(zai)鈦合金中的(de)(de)優異(yi)改(gai)良作用(yong)(yong),并應用(yong)(yong)到航(hang)(hang)空(kong)航(hang)(hang)天(tian)領域(yu),從(cong)而使得航(hang)(hang)空(kong)航(hang)(hang)天(tian)工業取得了(le)突破性(xing)(xing)的(de)(de)進展(zhan)。隨(sui)著科學(xue)技術水平的(de)(de)飛躍(yue)發展(zhan),人(ren)(ren)類對新(xin)材(cai)料(liao)的(de)(de)要求日益提高。釩在(zai)非鋼鐵領域(yu)的(de)(de)應用(yong)(yong)越來(lai)越廣(guang)泛(fan),其范圍涵蓋了(le)航(hang)(hang)空(kong)航(hang)(hang)天(tian)、化(hua)學(xue)、電池、顏料(liao)、玻璃、光(guang)學(xue)、醫藥等眾多(duo)領域(yu)。

釩(fan)“現(xian)(xian)代工(gong)業(ye)的(de)(de)味精”,是(shi)發(fa)展現(xian)(xian)代工(gong)業(ye)、現(xian)(xian)代國防和現(xian)(xian)代科學技(ji)術不可缺少的(de)(de)重要材料。釩(fan)在(zai)冶金業(ye)中用量(liang)(liang)最大。從世界范(fan)圍來看,釩(fan)在(zai)鋼鐵工(gong)業(ye)中的(de)(de)消(xiao)耗(hao)量(liang)(liang)占(zhan)其生產總量(liang)(liang)的(de)(de)85%。與此同時(shi),釩(fan)在(zai)化工(gong)、釩(fan)電池、航空航天(tian)等其它領(ling)域的(de)(de)應用也在(zai)不斷擴展,且具有良(liang)好(hao)發(fa)展前景。

釩(fan)在鋼(gang)鐵(tie)(tie)工業中主要用(yong)作(zuo)合(he)金添(tian)加劑,鋼(gang)鐵(tie)(tie)工業的(de)(de)發展變化對預(yu)測釩(fan)的(de)(de)需求至關重要。也就是(shi)說(shuo),鋼(gang)鐵(tie)(tie)對釩(fan)的(de)(de)需求趨勢決定了(le)釩(fan)工業的(de)(de)命運。

中國鋼(gang)(gang)(gang)產量大約6億噸(dun),平均(jun)每噸(dun)釩的(de)消費強(qiang)度(du)增加10g,折合五氧化二釩約為1.1萬噸(dun)。而(er)在(zai)美國,碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)和高強(qiang)度(du)低合金鋼(gang)(gang)(gang)是鋼(gang)(gang)(gang)鐵工業(ye)中釩用量最大的(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong),占鋼(gang)(gang)(gang)鐵工業(ye)釩用量的(de)60%以上,其次是高合金鋼(gang)(gang)(gang)。

釩電池

釩電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)是發(fa)展勢頭強勁的(de)優秀綠色環保蓄(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)之(zhi)一(制造、使用(yong)及廢棄過(guo)程均不產生有害(hai)物質),它具有特殊(shu)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)結構,可(ke)深(shen)度大電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流密度放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian);充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)迅速;比能量高;價格低廉;應用(yong)領(ling)域十(shi)分廣闊:如可(ke)作(zuo)為大廈(sha)、機場、程控交換站(zhan)備用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源;可(ke)作(zuo)為太(tai)陽能等清(qing)潔發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)系統(tong)的(de)配套儲能裝(zhuang)置;為潛艇、遠洋輪船提供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)以及用(yong)于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網調峰(feng)等。

釩電(dian)(dian)(dian)池成(cheng)本與(yu)鉛酸(suan)電(dian)(dian)(dian)池相(xiang)近,它還可(ke)(ke)制備兆瓦(wa)級電(dian)(dian)(dian)池組,大(da)功率長(chang)時(shi)間(jian)提供電(dian)(dian)(dian)能(neng),因此釩電(dian)(dian)(dian)池在(zai)大(da)規模儲能(neng)領域(yu)具(ju)有鋰離子電(dian)(dian)(dian)池、鎳氫電(dian)(dian)(dian)池不可(ke)(ke)比(bi)擬的(de)性(xing)(xing)價比(bi)優勢(shi)。釩電(dian)(dian)(dian)池生產工藝簡單,價格經濟,電(dian)(dian)(dian)性(xing)(xing)能(neng)優異,與(yu)制造復雜、價格昂貴(gui)的(de)燃料電(dian)(dian)(dian)池相(xiang)比(bi),無論(lun)是(shi)在(zai)大(da)規模儲能(neng)還是(shi)電(dian)(dian)(dian)動(dong)汽車動(dong)力電(dian)(dian)(dian)源的(de)應用前景方面,都更具(ju)競爭實力。

與其(qi)他(ta)化(hua)(hua)學電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源相比,釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)具(ju)有(you)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)優越(yue)性(xing),主要(yao)優點如下(xia):1、功率(lv)大:通(tong)(tong)(tong)過(guo)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)單片電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)量和電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)面積(ji),即(ji)可增(zeng)加(jia)(jia)(jia)釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)功率(lv),美國商(shang)業化(hua)(hua)示范運(yun)(yun)行的(de)(de)(de)(de)(de)釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)功率(lv)已達6兆瓦。2、容量大:通(tong)(tong)(tong)過(guo)任意增(zeng)加(jia)(jia)(jia)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)體積(ji),即(ji)可任意增(zeng)加(jia)(jia)(jia)釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量,可達吉瓦時(shi)以上(shang);通(tong)(tong)(tong)過(guo)提高(gao)(gao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du),即(ji)可成(cheng)倍增(zeng)加(jia)(jia)(jia)釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量。3、效(xiao)率(lv)高(gao)(gao):由于(yu)釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)催化(hua)(hua)活(huo)性(xing)高(gao)(gao),且正(zheng)、負(fu)(fu)極(ji)(ji)活(huo)性(xing)物(wu)(wu)質分別(bie)存儲在正(zheng)、負(fu)(fu)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)儲槽中(zhong),避免了(le)正(zheng)、負(fu)(fu)極(ji)(ji)活(huo)性(xing)物(wu)(wu)質的(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)放(fang)(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)消(xiao)耗,釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)充放(fang)(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能量轉換效(xiao)率(lv)高(gao)(gao)達75%以上(shang),遠(yuan)高(gao)(gao)于(yu)鉛酸電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)45%。4、壽命長:由于(yu)釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)、負(fu)(fu)極(ji)(ji)活(huo)性(xing)物(wu)(wu)質只(zhi)分別(bie)存在于(yu)正(zheng)、負(fu)(fu)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong),充放(fang)(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)無其(qi)它電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)常(chang)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)相變化(hua)(hua),可深度(du)(du)放(fang)(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)而不損(sun)傷(shang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi),電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)使(shi)用(yong)壽命長。商(shang)業化(hua)(hua)示范運(yun)(yun)行時(shi)間(jian)最(zui)長的(de)(de)(de)(de)(de)釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)模塊(kuai)已正(zheng)常(chang)運(yun)(yun)行超(chao)(chao)過(guo)9年,充放(fang)(fang)(fang)(fang)循(xun)環壽命超(chao)(chao)過(guo)18000次(ci),遠(yuan)遠(yuan)高(gao)(gao)于(yu)固定(ding)型鉛酸電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)1000次(ci)。5、響(xiang)應(ying)速度(du)(du)快:釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)堆里充滿(man)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)可在瞬(shun)間(jian)啟動,在運(yun)(yun)行過(guo)程(cheng)中(zhong)充放(fang)(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)狀態切換只(zhi)需(xu)要(yao)0.02秒,響(xiang)應(ying)速度(du)(du)1毫(hao)秒。6、可瞬(shun)間(jian)充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian):通(tong)(tong)(tong)過(guo)更換電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)可實現釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)瞬(shun)間(jian)充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。7、安全(quan)性(xing)高(gao)(gao):釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)無潛在的(de)(de)(de)(de)(de)爆炸(zha)或著火危(wei)險(xian),即(ji)使(shi)將(jiang)正(zheng)、負(fu)(fu)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)混合(he)也無危(wei)險(xian),只(zhi)是電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)溫度(du)(du)略有(you)升高(gao)(gao)。8、成(cheng)本(ben)低:除(chu)離(li)子膜外,釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)部件(jian)多為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)碳材料(liao)、工(gong)程(cheng)塑料(liao),材料(liao)來源豐富,易回收,不需(xu)要(yao)貴金屬作電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)催化(hua)(hua)劑,成(cheng)本(ben)低。9、釩(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)選址自(zi)由度(du)(du)大,可全(quan)自(zi)動封閉運(yun)(yun)行,無污染,維護簡單,運(yun)(yun)營成(cheng)本(ben)低。

醫療用途

釩(fan)(fan)是人(ren)體(ti)中的(de)微(wei)量元素在人(ren)體(ti)內(nei)含量大約為(wei)25mg,在體(ti)液pH4~8條件(jian)下(xia)釩(fan)(fan)的(de)主(zhu)要形式為(wei)VO3-,即(ji)(ji)亞(ya)釩(fan)(fan)酸(suan)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi);另一為(wei)+5價氧化形式VO43-,即(ji)(ji)正(zheng)釩(fan)(fan)酸(suan)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)。由于生(sheng)物(wu)(wu)效(xiao)應相(xiang)(xiang)似,一般釩(fan)(fan)酸(suan)鹽統指(zhi)這兩(liang)種+5價氧化離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)。VO3-經離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)轉運系(xi)統或(huo)自由進入細胞(bao),在胞(bao)內(nei)被還(huan)原型(xing)谷胱甘肽還(huan)原成VO2+(+4價氧化態),即(ji)(ji)氧釩(fan)(fan)根離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(vanadyl)。由于磷(lin)(lin)酸(suan)和Mg2+離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)在細胞(bao)內(nei)廣泛存在VO-3與(yu)磷(lin)(lin)酸(suan)結構相(xiang)(xiang)似,VO2+與(yu)Mg2+大小相(xiang)(xiang)當(離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑分別為(wei)160pm和165pm),因(yin)而(er)二(er)者就有(you)可能通過與(yu)磷(lin)(lin)酸(suan)和Mg2+競爭(zheng)結合(he)(he)配體(ti)干擾(rao)細胞(bao)的(de)生(sheng)化反應過程。例如(ru),抑制ATP水解(jie)酶、核(he)糖核(he)酸(suan)酶、磷(lin)(lin)酸(suan)果糖激酶、磷(lin)(lin)酸(suan)甘油醛激酶、6-磷(lin)(lin)酸(suan)葡萄糖酶、磷(lin)(lin)酸(suan)酪(lao)氨酸(suan)蛋白激酶。所以,釩(fan)(fan)進入細胞(bao)后具(ju)有(you)廣泛的(de)生(sheng)物(wu)(wu)學(xue)效(xiao)應。釩(fan)(fan)化合(he)(he)物(wu)(wu)又具(ju)有(you)合(he)(he)成相(xiang)(xiang)對容易(yi)、價格較低廉(lian)的(de)優勢(shi),因(yin)此研究釩(fan)(fan)化合(he)(he)物(wu)(wu)的(de)降壓(ya)機制有(you)利(li)于對釩(fan)(fan)的(de)開發(fa)和利(li)用。

國內(nei)外對釩化(hua)合物(wu)的(de)(de)研究(jiu)已有(you)(you)20多年(nian)的(de)(de)歷史,早期(qi)多集(ji)中在釩化(hua)合物(wu)降(jiang)(jiang)糖作用(yong)的(de)(de)研究(jiu),也有(you)(you)報(bao)道(dao)釩能舒張豬的(de)(de)離體冠(guan)狀動脈(mo)。近期(qi)國外有(you)(you)些研究(jiu)開始(shi)用(yong)釩化(hua)合物(wu)治療原發性高(gao)血壓(ya)大鼠,已經取到肯定(ding)的(de)(de)實驗結果。有(you)(you)報(bao)道(dao)認為BMOV可以降(jiang)(jiang)低(di)SHR的(de)(de)高(gao)胰(yi)島素血癥和(he)高(gao)血壓(ya)。另有(you)(you)學者采(cai)用(yong)SHR和(he)WKY大鼠對比探討釩化(hua)合物(wu)對血壓(ya)的(de)(de)藥物(wu)療效,結果可見(jian)釩化(hua)合物(wu)使收縮壓(ya)降(jiang)(jiang)低(di)(149±3/mmHg,非治療組184±3mmHgP<0.0001)。

釩(fan)(fan)是正常生(sheng)長可能必需的礦物(wu)(wu)質,釩(fan)(fan)有多(duo)種價(jia)(jia)態(tai),有生(sheng)物(wu)(wu)學(xue)意(yi)義的是四(si)價(jia)(jia)和五價(jia)(jia)態(tai)。四(si)價(jia)(jia)態(tai)釩(fan)(fan)為氧(yang)(yang)釩(fan)(fan)基(ji)陽離子(zi),易(yi)與(yu)蛋白(bai)質結(jie)合(he)結(jie)合(he)形成復(fu)合(he)物(wu)(wu),而防止(zhi)被(bei)(bei)氧(yang)(yang)化。五價(jia)(jia)態(tai)釩(fan)(fan)為氧(yang)(yang)釩(fan)(fan)基(ji)陽離子(zi),易(yi)與(yu)其他生(sheng)物(wu)(wu)物(wu)(wu)質結(jie)合(he)形成復(fu)合(he)物(wu)(wu),在(zai)許多(duo)生(sheng)化過程中,釩(fan)(fan)酸(suan)根(gen)能與(yu)磷酸(suan)根(gen)競爭,或(huo)取代磷酸(suan)根(gen)。釩(fan)(fan)酸(suan)鹽以被(bei)(bei)維生(sheng)素C、谷胱甘肽或(huo)NADH還原。其在(zai)人體健康方面的作用,營養學(xue)界(jie),醫學(xue)界(jie)至(zhi)今(jin)仍不是很清(qing)楚(chu),仍處(chu)在(zai)進一(yi)步發(fa)掘的過程中,但可以確定(ding),釩(fan)(fan)有重要作用。一(yi)般認為,它可能有助于(yu)防止(zhi)膽固醇蓄積(ji)、降低過高(gao)的血(xue)糖、防止(zhi)齲齒、幫助制造紅血(xue)球等。每天會經尿液流失部(bu)分(fen)釩(fan)(fan)。

釩(fan)在(zai)人體(ti)內(nei)含(han)量極低,體(ti)內(nei)總量不(bu)足1mg。主要(yao)分布于內(nei)臟(zang),尤(you)其(qi)是肝、腎、甲狀腺等部位,骨組織中含(han)量也較高。人體(ti)對釩(fan)的正常(chang)需(xu)要(yao)量為100μg/d。

釩(fan)在胃(wei)腸吸(xi)(xi)收(shou)率僅5%,其吸(xi)(xi)收(shou)部(bu)位主(zhu)要在上消化道(dao)。此外(wai)環境中(zhong)的釩(fan)可(ke)經(jing)皮膚和肺吸(xi)(xi)收(shou)入體中(zhong)。血(xue)液中(zhong)約95%的釩(fan)以離子狀態(VO2+)與轉鐵(tie)蛋白結合而送輸,因此釩(fan)與鐵(tie)在體內可(ke)相互(hu)影響(xiang)。

釩(fan)對骨和(he)(he)牙(ya)齒正(zheng)常(chang)發育及鈣化有關(guan),能增強(qiang)牙(ya)對齲牙(ya)的抵抗力。釩(fan)還(huan)可以促進糖代謝,刺激釩(fan)酸(suan)鹽依賴性(xing)NADPH氧(yang)化反(fan)應(ying),增強(qiang)脂蛋(dan)白(bai)脂酶活(huo)性(xing),加快腺(xian)苷酸(suan)環(huan)化酶活(huo)化和(he)(he)氨(an)基酸(suan)轉化及促進紅細胞生長等(deng)作用。因此(ci)釩(fan)缺(que)乏時可出現(xian)牙(ya)齒、骨和(he)(he)軟骨發育受(shou)阻(zu)。肝內(nei)磷脂含量少(shao)、營養(yang)不良性(xing)水腫及甲狀(zhuang)腺(xian)代謝異常(chang)等(deng)。

人類攝(she)入(ru)(ru)的釩(fan)(fan)只有少(shao)部分(fen)被吸收,估計吸收的釩(fan)(fan)不足攝(she)入(ru)(ru)量(liang)的5%,大(da)(da)部分(fen)由糞便排(pai)出。攝(she)入(ru)(ru)的釩(fan)(fan)于小腸與(yu)低分(fen)子量(liang)物質形成復合物,然后在血中與(yu)血漿(jiang)運鐵蛋(dan)白(bai)結合,血中釩(fan)(fan)很快就運到(dao)各(ge)組織,通(tong)常大(da)(da)多組織每克濕重含(han)釩(fan)(fan)量(liang)低于10ng。吸收入(ru)(ru)體(ti)內的80%-90%由尿排(pai)出,也(ye)可以(yi)通(tong)過膽汁排(pai)出,每克膽汁含(han)釩(fan)(fan)為(wei)0.55-1.85ng。

有(you)實驗(yan)顯(xian)示,釩調節(jie)(Nak)-ATP酶、調節(jie)磷(lin)酰轉移酶、腺苷酸環化酶、蛋白激(ji)酶類的輔因子,與(yu)體內(nei)激(ji)素,蛋白質,脂類代謝(xie)關系密切。可抑制年幼(you)大鼠(shu)肝(gan)臟合(he)成膽(dan)固(gu)醇。可能存在(zai)以下作(zuo)用:1.防止因過熱而疲勞(lao)和(he)中暑。2.促進骨骼及牙齒生長。3.協助脂肪代謝(xie)的正(zheng)(zheng)常化。4.預防心臟病突發。5.協助神經和(he)肌(ji)肉的正(zheng)(zheng)常運作(zuo)。

人(ren)的膳食(shi)中(zhong)每(mei)天(tian)可提(ti)供不足(zu)30μg的釩,多為15μg,因此(ci)考慮(lv)每(mei)天(tian)從(cong)膳食(shi)中(zhong)攝(she)取(qu)10μg釩就可以滿足(zu)需(xu)要。一般不需(xu)要特別補充;需(xu)要提(ti)醒的是,攝(she)取(qu)合成的釩容易引(yin)起中(zhong)毒;另外吸(xi)煙會降低(di)釩的吸(xi)收。

釩在體(ti)內不易蓄積,因(yin)而由食物(wu)攝入引起的(de)中(zhong)毒十(shi)分罕見,但每天攝入10mg以上或(huo)每克(ke)(ke)食物(wu)中(zhong)含釩10-20微克(ke)(ke),可發生中(zhong)毒。通常可出現生長緩慢、腹瀉(xie)、攝入量減少(shao)和(he)死亡。

最被(bei)認(ren)可(ke)的(de)釩缺乏(fa)表現(xian)來自于1987年報道(dao)的(de)對山(shan)羊和大鼠的(de)研究,釩缺乏(fa)的(de)山(shan)羊表現(xian)出流產(chan)(chan)率(lv)增(zeng)加和產(chan)(chan)奶量(liang)(liang)降低。大鼠實驗(yan)中,釩缺乏(fa)引起生長(chang)抑(yi)制,甲狀(zhuang)腺重量(liang)(liang)與體重的(de)比(bi)率(lv)增(zeng)加以及(ji)血(xue)漿甲狀(zhuang)腺激素濃度的(de)變化。對于人體缺乏(fa)癥(zheng)研究尚不明確,有的(de)研究認(ren)為它的(de)缺乏(fa)可(ke)能會導致(zhi)心血(xue)管及(ji)腎臟疾病、傷口再生修(xiu)復能力減退和新生兒死亡。

危害與防護

環境危害

釩(fan)在天然水中的(de)(de)濃度很低(di),一般河水中為0.01~20ppb,平(ping)均為1ppb。海水含釩(fan)量為0.9~2.5ppb。盡管水體(ti)中可(ke)溶性(xing)的(de)(de)釩(fan)含量很低(di),但是水中懸浮(fu)物含釩(fan)量是很高的(de)(de)。懸浮(fu)物的(de)(de)沉(chen)積導致水中釩(fan)向底質遷(qian)(qian)移(yi),并使水體(ti)得到凈化(hua)。土(tu)壤(rang)中的(de)(de)釩(fan)主要以VO3-陰離(li)(li)子狀(zhuang)態(tai)存在。土(tu)壤(rang)的(de)(de)氧(yang)化(hua)性(xing)越高、堿(jian)性(xing)越大,釩(fan)越易(yi)形成VO3-離(li)(li)子。當土(tu)壤(rang)的(de)(de)酸度增大時,VO3-離(li)(li)子易(yi)轉變成多(duo)釩(fan)酸根復合陰離(li)(li)子。它們都容易(yi)被(bei)粘土(tu)和土(tu)壤(rang)膠體(ti)及腐殖質固定而失(shi)去活(huo)性(xing),釩(fan)在土(tu)壤(rang)中的(de)(de)遷(qian)(qian)移(yi)性(xing)較弱。

對人體危害

金屬釩(fan)的毒(du)性很低(di)。釩(fan)化(hua)合物(wu)(釩(fan)鹽)對人和(he)動(dong)物(wu)具(ju)有(you)毒(du)性,其毒(du)性隨化(hua)合物(wu)的原子(zi)價增(zeng)加(jia)和(he)溶解(jie)度的增(zeng)大(da)而增(zeng)加(jia),如五氧化(hua)二釩(fan)為高毒(du),可(ke)引(yin)起呼吸系統、神經系統、胃(wei)腸和(he)皮膚的改(gai)變。

危害防治

皮膚接(jie)觸:脫(tuo)去(qu)污染(ran)的衣(yi)著,用肥皂(zao)水(shui)及清水(shui)徹(che)底沖(chong)洗(xi)。眼睛接(jie)觸:立(li)即翻開上下(xia)眼瞼,用流(liu)動(dong)清水(shui)沖(chong)洗(xi)15分鐘。就醫。吸入(ru):脫(tuo)離現場至空氣新(xin)鮮處,用水(shui)漱洗(xi)鼻咽部的粉塵。就醫。食入(ru):誤服(fu)者就醫。對(dui)癥治療。

儲存運輸

儲存(cun)于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱(re)源。應與(yu)氧化(hua)劑、酸類、食用化(hua)學品(pin)分開存(cun)放(fang),切(qie)忌混儲。配備(bei)(bei)相(xiang)應品(pin)種和數量(liang)的消防器材。儲區(qu)應備(bei)(bei)有合(he)適的材料(liao)收容(rong)泄漏(lou)物。

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