釩(Vanadium)是(shi)一種金屬元素(su),元素(su)符號為(wei)(wei)V,銀灰色金屬,在(zai)元素(su)周期表中屬VB族,原子序數23,原子量50.9414,體心立方晶(jing)體,常見化合價為(wei)(wei)+5、+4、+3、+2。釩的熔(rong)點很高,為(wei)(wei)難熔(rong)金屬,有延(yan)展(zhan)性,質堅硬(ying),無(wu)磁性。具有耐鹽酸和硫(liu)酸的本(ben)領(ling),并且在(zai)耐氣、耐鹽、耐水腐蝕(shi)的性能(neng)要比(bi)大多數不銹鋼好。
釩(fan)先(xian)后被兩次發(fa)現(xian)。第一次是(shi)在1801年由(you)墨西哥(ge)城的礦(kuang)物學教授(shou)節烈里瓦發(fa)現(xian)的。他發(fa)現(xian)它在亞釩(fan)酸鹽樣本中(zhong),這個樣本就是(shi)Pb5(VO4)3Cl,由(you)于這種(zhong)新元(yuan)素的鹽溶液(ye)在加熱時呈現(xian)鮮(xian)艷(yan)的紅色(se),所(suo)(suo)以(yi)被取名為“愛麗特(te)羅尼”,即“紅色(se)”的意思,并將這種(zhong)物品送到巴黎。然(ran)而,法國(guo)化學家推斷(duan)它是(shi)一種(zhong)被污染的鉻礦(kuang)石,所(suo)(suo)以(yi)沒(mei)有(you)被人(ren)們公認。
第二次發現(xian)(xian)是在(zai)1830年(nian),瑞典化學家塞(sai)夫斯(si)特倫(lun)(Sefstrom.N.G,1787-1845)在(zai)研(yan)究斯(si)馬(ma)蘭礦(kuang)(kuang)區的(de)(de)鐵礦(kuang)(kuang)時,用酸溶解鐵,在(zai)殘渣中發現(xian)(xian)了(le)(le)(le)釩(fan)(fan)(fan)。因(yin)為釩(fan)(fan)(fan)的(de)(de)化合物的(de)(de)顏(yan)色五顏(yan)六色,十分(fen)(fen)漂亮,所以就用北歐神(shen)話(hua)中一(yi)位叫(jiao)凡娜(na)迪絲(si)“Vanadis”的(de)(de)美麗女神(shen)的(de)(de)名(ming)字給這種(zhong)新元素(su)起名(ming)叫(jiao)“Vanadium”。中文(wen)按其譯(yi)音定名(ming)為釩(fan)(fan)(fan)。塞(sai)夫斯(si)特倫(lun)、維勒、貝采里烏斯(si)等人(ren)都曾研(yan)究過釩(fan)(fan)(fan),確認釩(fan)(fan)(fan)的(de)(de)存在(zai),但他(ta)們始終沒有分(fen)(fen)離(li)出(chu)單質釩(fan)(fan)(fan)。后(hou)來到了(le)(le)(le)1830年(nian)寫佛寺特勒木在(zai)由(you)瑞典鐵礦(kuang)(kuang)石提煉(lian)出(chu)的(de)(de)鐵中發現(xian)(xian)了(le)(le)(le)它,并(bing)(bing)肯定這是一(yi)種(zhong)新元素(su)稱之為釩(fan)(fan)(fan),他(ta)能夠證(zheng)明它是一(yi)種(zhong)新的(de)(de)元素(su),并(bing)(bing)因(yin)此擊敗了(le)(le)(le)一(yi)位與他(ta)競爭的(de)(de)化學家,來自在(zai)錫馬(ma)潘(墨(mo)西哥)的(de)(de)沃勒(Friedrich W?hler),他(ta)也在(zai)對另一(yi)種(zhong)釩(fan)(fan)(fan)礦(kuang)(kuang)石進行研(yan)究。
1840年,俄羅(luo)斯礦物工(gong)程(cheng)師蘇賓寫道(dao)“含(han)銅生鐵、黑銅、銅錠是含(han)釩合(he)金(jin),由(you)于釩的(de)存在,使它們具有較高的(de)硬度”。
1869年英國化(hua)學家羅(luo)斯(si)科(ke)(Roscoe.H.E,1833-1915)用氫氣(qi)還(huan)原二(er)氧(yang)化(hua)釩(fan)(fan),才第一次(ci)制得了(le)純凈的金(jin)屬釩(fan)(fan),而(er)且他(ta)證明了(le)之前的金(jin)屬樣本其實是氮化(hua)釩(fan)(fan)(VN)。
1939年,在俄羅斯(si)(si)的彼爾姆斯(si)(si)克的含銅砂巖中也發(fa)現(xian)了釩。
在發現釩這種金(jin)屬后(hou),人們慢慢了(le)解到(dao)了(le)它的(de)(de)性質,并開始將(jiang)它應(ying)用到(dao)人們的(de)(de)生(sheng)活當中。1882年,英國列·克(ke)魯佐(zuo)特鋼(gang)鐵公司用含釩1.1%的(de)(de)煉(lian)鋼(gang)爐渣制得(de)釩的(de)(de)磷酸鹽,年產量(liang)約(yue)60t。用戶(hu)是(shi)生(sheng)產苯胺黑的(de)(de)染(ran)料廠(chang)。
在19世紀(ji)末(mo)20世紀(ji)初,俄(e)羅斯開始利用(yong)碳還(huan)原法(fa)還(huan)原鐵和釩(fan)氧化物,首次制(zhi)備(bei)出釩(fan)鐵合金(含(han)V35%~40%)。1902~1903年俄(e)羅斯進行了鋁(lv)熱法(fa)制(zhi)取釩(fan)鐵的(de)試驗。
1927年,美國的馬(ma)爾登和賴奇用(yong)金屬鈣(gai)還原五氧(yang)化二釩(fan)(V2O5),第(di)一次制得(de)了含釩(fan)99.3%~99.8%的可(ke)鍛性(xing)金屬釩(fan)。
19世(shi)(shi)紀末,研究(jiu)還(huan)發現了釩(fan)(fan)在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)中能顯著改善鋼(gang)(gang)材的機械性(xing)能,從而使釩(fan)(fan)在(zai)(zai)工業上才得到(dao)廣泛(fan)應用(yong)。至20世(shi)(shi)紀初,人們(men)開始大量開采釩(fan)(fan)礦。
世界上(shang)生產(chan)釩(fan)的礦(kuang)(kuang)(kuang)石主要以釩(fan)鈦(tai)磁鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)為主,在(zai)俄(e)羅斯、南(nan)非(fei)、中國(guo)、澳大(da)利亞及(ji)美國(guo)等國(guo)家(jia)都(dou)有(you)豐富的釩(fan)鈦(tai)磁鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)資源,此(ci)外(wai)在(zai)釩(fan)鈾(you)礦(kuang)(kuang)(kuang)、鋁土礦(kuang)(kuang)(kuang)、磷巖(yan)礦(kuang)(kuang)(kuang)、碳質頁巖(yan)、石油燃燒灰渣、廢(fei)催化劑等均(jun)可作為回收(shou)釩(fan)的資源
釩(fan)(fan)的(de)(de)蹤跡遍布全世(shi)界。在地(di)殼中(zhong),釩(fan)(fan)的(de)(de)含(han)量(liang)并不少(shao),平均在兩(liang)萬(wan)個(ge)原子(zi)中(zhong),就(jiu)有(you)一個(ge)釩(fan)(fan)原子(zi),比銅、錫、鋅、鎳的(de)(de)含(han)量(liang)都多(duo),但(dan)釩(fan)(fan)的(de)(de)分布太(tai)分散了,幾乎沒有(you)含(han)量(liang)較(jiao)多(duo)的(de)(de)礦(kuang)床。在海水中(zhong),在海膽(dan)等海洋生物(wu)體內,在磁鐵礦(kuang)中(zhong),在多(duo)種瀝(li)青礦(kuang)物(wu)和煤(mei)灰中(zhong),在落到地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)隕石和太(tai)陽(yang)的(de)(de)光譜線中(zhong),人們都發現了釩(fan)(fan)的(de)(de)蹤影。釩(fan)(fan)是地(di)球(qiu)(qiu)上廣(guang)泛分布的(de)(de)微量(liang)元素,其含(han)量(liang)約占地(di)殼構(gou)成的(de)(de)0.02%,獲取相(xiang)對容易。
世界上已知(zhi)的釩(fan)儲量有(you)98%產于釩(fan)鈦磁鐵(tie)礦。除釩(fan)鈦磁鐵(tie)礦外、釩(fan)資源還部(bu)分賦存于磷塊巖礦,含鈾(you)砂巖,粉(fen)砂巖,鋁土(tu)礦,含碳(tan)質的原油(you)、煤、油(you)頁巖及瀝青砂中。
世界(jie)釩(fan)(fan)鈦磁鐵礦(kuang)的(de)儲量(liang)很大(da)(da),并且(qie)集(ji)中(zhong)在少數幾個國(guo)家和地區,包括:獨聯體、美國(guo)、中(zhong)國(guo)、南非(fei)、挪威、瑞(rui)典、芬(fen)蘭(lan)、加拿大(da)(da)、澳(ao)大(da)(da)利(li)亞,并且(qie)集(ji)中(zhong)分布(bu)在南非(fei)洲、北(bei)美洲等地區。根據(ju)1988年(nian)美國(guo)礦(kuang)業局統計資(zi)料表明(ming),世界(jie)釩(fan)(fan)儲量(liang)基礎(chu)為(wei)1.6億(yi)噸(以釩(fan)(fan)計)。按開(kai)采量(liang)計算,世界(jie)現(xian)探明(ming)的(de)釩(fan)(fan)資(zi)源可供開(kai)采150年(nian)。從儲量(liang)基礎(chu)看,南非(fei)占(zhan)(zhan)(zhan)46%,獨聯體占(zhan)(zhan)(zhan)23.6%,美國(guo)占(zhan)(zhan)(zhan)13.1%,中(zhong)國(guo)占(zhan)(zhan)(zhan)11.6%,其它(ta)國(guo)家的(de)總和不(bu)足6%。
在南非(fei),釩(fan)通常在釩(fan)磁(ci)鐵礦的(de)礦層中產(chan)生。這(zhe)些礦層的(de)平均品位為(wei)1.5%。據(ju)估計,南非(fei)釩(fan)儲量約為(wei)1250萬噸,世界第一。
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)(zhong)國是釩(fan)資源比(bi)較豐富的(de)國家,釩(fan)儲量為2055萬(wan)噸(以V2O5計)主要賦存(cun)釩(fan)鈦磁(ci)鐵礦中(zhong)(zhong),且集中(zhong)(zhong)分(fen)布在四(si)川的(de)攀枝花(hua)市(shi)、河北承(cheng)德市(shi)。攀枝花(hua)釩(fan)儲量為1295萬(wan)噸,占中(zhong)(zhong)國釩(fan)儲量的(de)63%。
元素在海水中的含量 0.0016ppm
元素在(zai)太(tai)陽中的含量(liang) 0.4ppm
地殼中含(han)量 160ppm
釩是(shi)一種銀灰色的金屬。熔點1890℃,屬于高熔點稀有金屬之列。它的沸(fei)點3380℃,純釩質(zhi)堅(jian)硬,無磁性,具有延展性,但(dan)是(shi)若含有少量的雜質(zhi),尤(you)其是(shi)氮,氧,氫等(deng),能顯著降低其可塑性。
原(yuan)子體(ti)積 8.78cm3/mol
相對原子質量 50.94
莫氏硬度 7
聲(sheng)音(yin)在其中的(de)傳播速率 4560m/s
密度(du) 6.0g/cm3
熔點(dian) 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)為體心立方晶(jing)胞(bao),每個(ge)晶(jing)胞(bao)含有2個(ge)金屬原(yuan)子。
a = 303 pm α = 90°
b = 303 pm β = 90°
c = 303 pm γ = 90°
釩(fan)的(de)(de)性質和鉭(tan)(tan)以(yi)及(ji)鈮相似,英(ying)國化(hua)學家(jia)羅斯科研究了它的(de)(de)性質,確定(ding)(ding)它與鉭(tan)(tan)和鈮相似,這為它們(men)三個在元素周期表中共建一個分族建立了基(ji)礎。釩(fan)屬于中等活潑的(de)(de)金屬,化(hua)合(he)價(jia)+2、+3、+4和+5。其(qi)中以(yi)+5價(jia)為最穩定(ding)(ding),其(qi)次是(shi)+4價(jia),五價(jia)釩(fan)的(de)(de)化(hua)合(he)物具(ju)有(you)(you)氧化(hua)性能(neng)(neng),低(di)價(jia)釩(fan)則具(ju)有(you)(you)還(huan)原(yuan)性。釩(fan)的(de)(de)價(jia)態越低(di)還(huan)原(yuan)性越強。電離能(neng)(neng)為6.74eV,具(ju)有(you)(you)耐(nai)(nai)鹽(yan)酸(suan)(suan)和硫酸(suan)(suan)的(de)(de)本領,并且(qie)在耐(nai)(nai)氣(qi)、耐(nai)(nai)鹽(yan)、耐(nai)(nai)水腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)性能(neng)(neng)要(yao)比大多數不銹鋼好。釩(fan)空氣(qi)中不被(bei)氧化(hua),可溶于氫氟(fu)酸(suan)(suan)、硝酸(suan)(suan)和王水。
所屬周期 4
所(suo)屬族數 V B
電子層分布 2-8-11-2
電(dian)子層 K-L-M-N
價電子排布 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
釩能(neng)分(fen)別以(yi)二、三(san)、四(si)(si)、五價(jia)于氧(yang)(yang)結(jie)合,形成四(si)(si)種(zhong)氧(yang)(yang)化(hua)物:一(yi)氧(yang)(yang)化(hua)釩,三(san)氧(yang)(yang)化(hua)二釩,二氧(yang)(yang)化(hua)釩,五氧(yang)(yang)化(hua)二釩。他們的性(xing)質如下:
化(hua)學式 顏色(se) 密度(du)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(xia),金(jin)屬(shu)釩(fan)很容易(yi)與氧和氮作(zuo)用。當金(jin)屬(shu)釩(fan)在空氣中加熱時,釩(fan)氧化成棕黑色的三(san)氧化二(er)釩(fan)、深藍(lan)色的二(er)氧化釩(fan),并最終成為桔黃(huang)色的五氧化二(er)釩(fan):
釩(fan)在氮氣(qi)中(zhong)加(jia)(jia)熱(re)至(zhi)900~1300℃會生成(cheng)氮化(hua)(hua)(hua)釩(fan)。釩(fan)與(yu)碳在高溫下可生成(cheng)碳化(hua)(hua)(hua)釩(fan),但碳化(hua)(hua)(hua)反應必須(xu)在真空(kong)中(zhong)進行。當釩(fan)在真空(kong)下或(huo)(huo)惰性氣(qi)氛中(zhong)與(yu)硅(gui)、硼、磷(lin)、砷(shen)一同加(jia)(jia)熱(re)時,可形成(cheng)相(xiang)應的(de)硅(gui)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、硼化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、磷(lin)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)和砷(shen)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)。不同價態的(de)釩(fan)離(li)子(zi)有不同的(de)顏(yan)色(se):VO2+顏(yan)色(se)為淺黃色(se)或(huo)(huo)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(zi)色(se)。
我(wo)們平常說的(de)釩(fan)(fan)(fan)鹽是指這(zhe)幾種:含(han)有(you)V4+的(de),含(han)有(you)VO3-的(de)(偏(pian)釩(fan)(fan)(fan)酸(suan)鹽),含(han)有(you)VO43-的(de)(正釩(fan)(fan)(fan)酸(suan)鹽),他們包括:偏(pian)釩(fan)(fan)(fan)酸(suan)銨、偏(pian)釩(fan)(fan)(fan)酸(suan)鈉、偏(pian)釩(fan)(fan)(fan)酸(suan)鉀(jia)、正釩(fan)(fan)(fan)酸(suan)鈉、硫酸(suan)氧釩(fan)(fan)(fan)、草(cao)酸(suan)氧釩(fan)(fan)(fan)、四氯化釩(fan)(fan)(fan)、三氯氧釩(fan)(fan)(fan)等。
釩(fan)(fan)的(de)鹽(yan)類的(de)顏色(se)真是(shi)五光十(shi)色(se),有(you)綠的(de)、紅(hong)的(de)、黑的(de)、黃的(de),綠的(de)碧如翡翠(cui),黑的(de)猶如濃墨。如二價(jia)(jia)釩(fan)(fan)鹽(yan)常呈紫色(se);三(san)價(jia)(jia)釩(fan)(fan)鹽(yan)呈綠色(se),四(si)價(jia)(jia)釩(fan)(fan)鹽(yan)呈淺藍色(se),四(si)價(jia)(jia)釩(fan)(fan)的(de)堿性(xing)衍生物(wu)常是(shi)棕色(se)或黑色(se),而五氧化(hua)二釩(fan)(fan)則是(shi)紅(hong)色(se)的(de)。這些色(se)彩繽紛(fen)的(de)釩(fan)(fan)的(de)化(hua)合物(wu),被制成鮮艷(yan)的(de)顏料:把它們加到玻(bo)璃中,制成彩色(se)玻(bo)璃,也可以用來制造各種墨水。
釩共有31種同位(wei)素,其(qi)(qi)中天然存(cun)在的是釩-50和釩-51,其(qi)(qi)他的全部通(tong)過人工合成。性質如下表(biao):
符(fu)號 Z(p) N(n) 質量(liang)(u) 半(ban)衰期 原子核(he)自旋 相對(dui)豐(feng)度(du) 相對(dui)豐(feng)度(du)的變化率
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-
純的金屬(shu)釩一(yi)般是用鉀在(zai)高壓下將五氧(yang)化二釩還原而(er)得到的。大多數釩是其它礦物加工時的副產品。工業上(shang)也(ye)可以以鋁(lv),焦炭(tan)還原五氧(yang)化二釩生產純釩。
焦炭還原五(wu)氧化二(er)釩(fan)生產(chan)純釩(fan)是將(jiang)V2O5粉與高純碳(tan)粉混合均勻(yun),加10%樟腦乙醚溶液或酒精(jing),壓塊后(hou)(hou)放(fang)入(ru)(ru)真空(kong)(kong)碳(tan)阻爐(lu)(lu)(lu)或感應爐(lu)(lu)(lu)內(nei)。爐(lu)(lu)(lu)內(nei)真空(kong)(kong)壓力到6.66×10-1Pa后(hou)(hou),升溫(wen)至1573K,保(bao)溫(wen)2h。冷卻后(hou)(hou)將(jiang)反應產(chan)物破碎。根據第一(yi)(yi)次(ci)還原產(chan)物的組分再配入(ru)(ru)適量碳(tan)化釩(fan)或氧化釩(fan)進行(xing)二(er)次(ci)還原。二(er)次(ci)還原爐(lu)(lu)(lu)內(nei)的真空(kong)(kong)壓力為2.66×10-2Pa,溫(wen)度(du)控制在1973~2023K之間(jian),并保(bao)溫(wen)一(yi)(yi)段時間(jian)。真空(kong)(kong)碳(tan)還原法所得金屬釩(fan)的成分(質(zhi)量分數m/%)為:釩(fan)99.5,氧0.05,氮0.01,碳(tan)0.1。釩(fan)收(shou)率可達98%~99%。
鋁(lv)(lv)熱還(huan)原法是將五氧化二釩和純鋁(lv)(lv)放(fang)在反應彈進行反應,生成釩鋁(lv)(lv)合金(jin)。釩合金(jin)在2063K的高溫(wen)和真空(kong)中脫鋁(lv)(lv),可制得含釩94%~97%的粗金(jin)屬釩。
在鋼(gang)(gang)中(zhong)加入百分之幾(ji)的(de)釩(fan)(fan),就能(neng)使鋼(gang)(gang)的(de)彈(dan)性(xing)(xing)、強(qiang)度大增,抗(kang)磨損和(he)(he)抗(kang)爆(bao)裂性(xing)(xing)極好(hao),既耐(nai)高溫又抗(kang)奇寒,難(nan)怪在汽車、航空、鐵路、電子技術、國防(fang)工(gong)業等部(bu)門,到處可見(jian)到釩(fan)(fan)的(de)蹤跡。此外(wai),釩(fan)(fan)的(de)氧(yang)化(hua)物(wu)已(yi)成(cheng)為(wei)化(hua)學工(gong)業中(zhong)最佳(jia)催(cui)化(hua)劑(ji)之一,有“化(hua)學面(mian)包”之稱。主要用于制(zhi)(zhi)造(zao)高速切削鋼(gang)(gang)及其他合金鋼(gang)(gang)和(he)(he)催(cui)化(hua)劑(ji)。把釩(fan)(fan)摻進鋼(gang)(gang)里,可以制(zhi)(zhi)成(cheng)釩(fan)(fan)鋼(gang)(gang)。釩(fan)(fan)鋼(gang)(gang)比普通鋼(gang)(gang)結構更緊(jin)密,韌性(xing)(xing)、彈(dan)性(xing)(xing)與機械強(qiang)度更高。釩(fan)(fan)鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)的(de)穿(chuan)甲彈(dan),能(neng)夠射穿(chuan)40厘(li)米厚(hou)的(de)鋼(gang)(gang)板。但是(shi),在鋼(gang)(gang)鐵工(gong)業上(shang),并(bing)不是(shi)把純的(de)金屬釩(fan)(fan)加到鋼(gang)(gang)鐵中(zhong)制(zhi)(zhi)成(cheng)釩(fan)(fan)鋼(gang)(gang),而是(shi)直(zhi)接采用含釩(fan)(fan)的(de)鐵礦煉(lian)成(cheng)釩(fan)(fan)鋼(gang)(gang)。
釩(fan)具有眾多(duo)優異的(de)物理性(xing)能和化學性(xing)能,因(yin)而釩(fan)的(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)途(tu)十分廣泛,有金(jin)屬“維(wei)生素”之稱。最初的(de)釩(fan)大(da)多(duo)應用(yong)(yong)(yong)(yong)于鋼(gang)鐵,通過細化鋼(gang)的(de)組織(zhi)和晶粒(li),提(ti)高晶粒(li)粗化溫(wen)度(du)(du),從(cong)而起到增加(jia)鋼(gang)的(de)強度(du)(du)、韌性(xing)和耐磨性(xing)。后來(lai),人(ren)(ren)們逐(zhu)漸又發現了釩(fan)在(zai)鈦合金(jin)中的(de)優異改良作用(yong)(yong)(yong)(yong),并應用(yong)(yong)(yong)(yong)到航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)領(ling)域,從(cong)而使得(de)航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)工(gong)業取得(de)了突破性(xing)的(de)進展(zhan)。隨著科學技術水平(ping)的(de)飛躍發展(zhan),人(ren)(ren)類對(dui)新材料(liao)的(de)要求日益提(ti)高。釩(fan)在(zai)非鋼(gang)鐵領(ling)域的(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)越來(lai)越廣泛,其范(fan)圍涵蓋了航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)、化學、電池(chi)、顏料(liao)、玻璃(li)、光(guang)學、醫藥等眾多(duo)領(ling)域。
釩(fan)(fan)“現代工業(ye)的味精”,是發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)現代工業(ye)、現代國防和現代科學技術不(bu)可缺少的重要材料。釩(fan)(fan)在(zai)冶金(jin)業(ye)中用量最大。從世界范圍來(lai)看,釩(fan)(fan)在(zai)鋼鐵工業(ye)中的消耗量占其生(sheng)產總量的85%。與此(ci)同時(shi),釩(fan)(fan)在(zai)化(hua)工、釩(fan)(fan)電(dian)池(chi)、航(hang)空(kong)航(hang)天等其它(ta)領(ling)域的應用也在(zai)不(bu)斷擴展(zhan)(zhan)(zhan),且具(ju)有良(liang)好發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)前景。
釩(fan)在鋼鐵(tie)工(gong)(gong)業(ye)中(zhong)主要用作合金添加劑,鋼鐵(tie)工(gong)(gong)業(ye)的(de)發展變化對預(yu)測釩(fan)的(de)需求至關重要。也就是說,鋼鐵(tie)對釩(fan)的(de)需求趨勢決定了(le)釩(fan)工(gong)(gong)業(ye)的(de)命運。
中國(guo)鋼(gang)產量大(da)約6億噸(dun),平均每噸(dun)釩(fan)的(de)消費強度(du)增加10g,折合五氧化二(er)釩(fan)約為1.1萬(wan)噸(dun)。而在美國(guo),碳素鋼(gang)和(he)高(gao)強度(du)低合金鋼(gang)是(shi)鋼(gang)鐵(tie)工業(ye)中釩(fan)用(yong)量最大(da)的(de)鋼(gang)種,占鋼(gang)鐵(tie)工業(ye)釩(fan)用(yong)量的(de)60%以上,其次(ci)是(shi)高(gao)合金鋼(gang)。
釩電(dian)池(chi)是發(fa)(fa)展勢頭強(qiang)勁的優(you)秀綠色環保蓄電(dian)池(chi)之(zhi)一(制造、使(shi)用(yong)(yong)及(ji)廢棄過程(cheng)均(jun)不產生有害物質),它具有特殊的電(dian)池(chi)結構,可深度大(da)(da)電(dian)流密度放電(dian);充(chong)電(dian)迅(xun)速(su);比能(neng)量高;價格低廉;應用(yong)(yong)領域十分廣(guang)闊:如可作為(wei)(wei)大(da)(da)廈(sha)、機場(chang)、程(cheng)控交(jiao)換站(zhan)備(bei)用(yong)(yong)電(dian)源;可作為(wei)(wei)太陽(yang)能(neng)等清潔發(fa)(fa)電(dian)系統(tong)的配套(tao)儲能(neng)裝置;為(wei)(wei)潛艇、遠洋輪船提供電(dian)力(li)以及(ji)用(yong)(yong)于電(dian)網調峰等。
釩電池(chi)(chi)成本與鉛酸(suan)電池(chi)(chi)相近,它還可制備(bei)兆瓦級電池(chi)(chi)組(zu),大功(gong)率長時間提供電能(neng),因此釩電池(chi)(chi)在(zai)大規(gui)模(mo)儲(chu)能(neng)領域具有鋰離子電池(chi)(chi)、鎳氫電池(chi)(chi)不(bu)可比(bi)擬的性(xing)(xing)價比(bi)優勢。釩電池(chi)(chi)生產工藝簡單,價格經(jing)濟,電性(xing)(xing)能(neng)優異,與制造復雜、價格昂貴(gui)的燃料電池(chi)(chi)相比(bi),無論是在(zai)大規(gui)模(mo)儲(chu)能(neng)還是電動汽車動力電源的應(ying)用前景方面(mian),都更具競(jing)爭實(shi)力。
與其(qi)他(ta)化(hua)(hua)學電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)相比,釩(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)具有明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)優越(yue)性(xing),主(zhu)要優點如(ru)下(xia):1、功率(lv)大:通過(guo)增(zeng)(zeng)加單片電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數量和電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)面積(ji),即可(ke)(ke)增(zeng)(zeng)加釩(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功率(lv),美國商業化(hua)(hua)示(shi)范(fan)運(yun)(yun)行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)釩(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功率(lv)已達6兆瓦(wa)。2、容(rong)量大:通過(guo)任意增(zeng)(zeng)加電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體積(ji),即可(ke)(ke)任意增(zeng)(zeng)加釩(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量,可(ke)(ke)達吉(ji)瓦(wa)時以上;通過(guo)提高(gao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃度(du),即可(ke)(ke)成(cheng)倍增(zeng)(zeng)加釩(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量。3、效(xiao)率(lv)高(gao):由(you)于(yu)(yu)(yu)釩(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)催(cui)化(hua)(hua)活(huo)性(xing)高(gao),且正(zheng)(zheng)(zheng)、負(fu)極(ji)活(huo)性(xing)物(wu)(wu)質分(fen)別存儲(chu)在正(zheng)(zheng)(zheng)、負(fu)極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液儲(chu)槽中,避免了正(zheng)(zheng)(zheng)、負(fu)極(ji)活(huo)性(xing)物(wu)(wu)質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)消耗,釩(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)充(chong)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能量轉換(huan)效(xiao)率(lv)高(gao)達75%以上,遠高(gao)于(yu)(yu)(yu)鉛(qian)酸電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)45%。4、壽命(ming)(ming)長:由(you)于(yu)(yu)(yu)釩(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)(zheng)(zheng)、負(fu)極(ji)活(huo)性(xing)物(wu)(wu)質只分(fen)別存在于(yu)(yu)(yu)正(zheng)(zheng)(zheng)、負(fu)極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液中,充(chong)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)時無其(qi)它電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)常(chang)(chang)有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)相變化(hua)(hua),可(ke)(ke)深(shen)度(du)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)而不損傷電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi),電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)使用壽命(ming)(ming)長。商業化(hua)(hua)示(shi)范(fan)運(yun)(yun)行時間(jian)最(zui)長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)釩(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)模(mo)塊已正(zheng)(zheng)(zheng)常(chang)(chang)運(yun)(yun)行超(chao)過(guo)9年,充(chong)放(fang)循環壽命(ming)(ming)超(chao)過(guo)18000次,遠遠高(gao)于(yu)(yu)(yu)固(gu)定型鉛(qian)酸電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1000次。5、響應速度(du)快:釩(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)堆(dui)里充(chong)滿電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液可(ke)(ke)在瞬(shun)間(jian)啟(qi)動,在運(yun)(yun)行過(guo)程(cheng)中充(chong)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)狀態切換(huan)只需(xu)要0.02秒,響應速度(du)1毫秒。6、可(ke)(ke)瞬(shun)間(jian)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian):通過(guo)更換(huan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液可(ke)(ke)實現釩(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)瞬(shun)間(jian)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。7、安(an)全性(xing)高(gao):釩(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)無潛在的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)爆炸或著火危險(xian),即使將正(zheng)(zheng)(zheng)、負(fu)極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液混合也無危險(xian),只是電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液溫度(du)略有升(sheng)高(gao)。8、成(cheng)本(ben)低:除離(li)子膜外(wai),釩(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)部件多為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳材(cai)料(liao)、工程(cheng)塑料(liao),材(cai)料(liao)來源(yuan)豐富,易回(hui)收,不需(xu)要貴(gui)金屬作電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)催(cui)化(hua)(hua)劑,成(cheng)本(ben)低。9、釩(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)選址自由(you)度(du)大,可(ke)(ke)全自動封閉運(yun)(yun)行,無污(wu)染,維護簡(jian)單,運(yun)(yun)營(ying)成(cheng)本(ben)低。
釩(fan)(fan)(fan)是人(ren)體中(zhong)的(de)微量(liang)元素(su)在(zai)人(ren)體內含量(liang)大約為(wei)25mg,在(zai)體液(ye)pH4~8條件(jian)下釩(fan)(fan)(fan)的(de)主要形(xing)式為(wei)VO3-,即(ji)亞釩(fan)(fan)(fan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)離(li)子(zi);另一為(wei)+5價氧(yang)化(hua)(hua)(hua)形(xing)式VO43-,即(ji)正釩(fan)(fan)(fan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)離(li)子(zi)。由于(yu)生(sheng)(sheng)物(wu)效應(ying)(ying)相似,一般釩(fan)(fan)(fan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽統(tong)指這兩種+5價氧(yang)化(hua)(hua)(hua)離(li)子(zi)。VO3-經(jing)離(li)子(zi)轉(zhuan)運系統(tong)或自由進入(ru)細(xi)胞(bao),在(zai)胞(bao)內被還原(yuan)型谷(gu)胱甘肽還原(yuan)成VO2+(+4價氧(yang)化(hua)(hua)(hua)態),即(ji)氧(yang)釩(fan)(fan)(fan)根離(li)子(zi)(vanadyl)。由于(yu)磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)和Mg2+離(li)子(zi)在(zai)細(xi)胞(bao)內廣(guang)(guang)泛(fan)存在(zai)VO-3與(yu)磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)結(jie)構相似,VO2+與(yu)Mg2+大小相當(dang)(離(li)子(zi)半徑分別(bie)為(wei)160pm和165pm),因(yin)而二者就有(you)可能通過(guo)與(yu)磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)和Mg2+競(jing)爭結(jie)合配體干擾細(xi)胞(bao)的(de)生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)反應(ying)(ying)過(guo)程。例(li)如,抑(yi)制ATP水解酶(mei)(mei)、核(he)糖(tang)(tang)(tang)核(he)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酶(mei)(mei)、磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)果(guo)糖(tang)(tang)(tang)激(ji)酶(mei)(mei)、磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)甘油醛激(ji)酶(mei)(mei)、6-磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)葡(pu)萄糖(tang)(tang)(tang)酶(mei)(mei)、磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酪氨(an)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)蛋白激(ji)酶(mei)(mei)。所以,釩(fan)(fan)(fan)進入(ru)細(xi)胞(bao)后具有(you)廣(guang)(guang)泛(fan)的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)學效應(ying)(ying)。釩(fan)(fan)(fan)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)又具有(you)合成相對(dui)容易、價格較低廉的(de)優勢,因(yin)此研究釩(fan)(fan)(fan)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)的(de)降壓機(ji)制有(you)利于(yu)對(dui)釩(fan)(fan)(fan)的(de)開發和利用。
國內外對釩(fan)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)的(de)研(yan)(yan)究(jiu)已(yi)有20多(duo)年的(de)歷史,早期(qi)多(duo)集中在(zai)釩(fan)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)降(jiang)糖作用(yong)的(de)研(yan)(yan)究(jiu),也有報道釩(fan)能(neng)舒張豬的(de)離體(ti)冠狀動脈(mo)。近(jin)期(qi)國外有些研(yan)(yan)究(jiu)開始用(yong)釩(fan)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)治療原發性(xing)高血(xue)壓大(da)(da)鼠(shu),已(yi)經(jing)取(qu)到(dao)肯定的(de)實驗結果(guo)。有報道認為BMOV可以降(jiang)低(di)SHR的(de)高胰島素血(xue)癥和(he)高血(xue)壓。另(ling)有學(xue)者采用(yong)SHR和(he)WKY大(da)(da)鼠(shu)對比探(tan)討釩(fan)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)對血(xue)壓的(de)藥物(wu)(wu)療效,結果(guo)可見釩(fan)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)使收(shou)縮壓降(jiang)低(di)(149±3/mmHg,非治療組184±3mmHgP<0.0001)。
釩(fan)是(shi)正常生(sheng)長(chang)可能(neng)必需的(de)(de)礦物質,釩(fan)有多種價(jia)態(tai)(tai),有生(sheng)物學(xue)意義的(de)(de)是(shi)四價(jia)和(he)五價(jia)態(tai)(tai)。四價(jia)態(tai)(tai)釩(fan)為氧(yang)釩(fan)基陽離(li)子,易與(yu)蛋白質結(jie)合結(jie)合形成復合物,而防止被(bei)氧(yang)化。五價(jia)態(tai)(tai)釩(fan)為氧(yang)釩(fan)基陽離(li)子,易與(yu)其他(ta)生(sheng)物物質結(jie)合形成復合物,在(zai)許(xu)多生(sheng)化過程(cheng)中(zhong),釩(fan)酸(suan)根能(neng)與(yu)磷酸(suan)根競爭,或(huo)取(qu)代磷酸(suan)根。釩(fan)酸(suan)鹽以被(bei)維(wei)生(sheng)素C、谷胱甘肽或(huo)NADH還原。其在(zai)人體健康方面的(de)(de)作用,營養學(xue)界,醫(yi)學(xue)界至今仍(reng)不是(shi)很清楚,仍(reng)處在(zai)進一步發(fa)掘(jue)的(de)(de)過程(cheng)中(zhong),但可以確定,釩(fan)有重要(yao)作用。一般認為,它可能(neng)有助(zhu)(zhu)于防止膽固醇(chun)蓄(xu)積、降低過高的(de)(de)血糖(tang)、防止齲(qu)齒、幫助(zhu)(zhu)制(zhi)造紅血球等。每天會經尿液流失部(bu)分釩(fan)。
釩在人體(ti)內含(han)量(liang)極低,體(ti)內總(zong)量(liang)不足1mg。主要分布(bu)于(yu)內臟(zang),尤其是肝(gan)、腎、甲狀腺等部位,骨組織中含(han)量(liang)也較(jiao)高。人體(ti)對釩的正(zheng)常需(xu)要量(liang)為(wei)100μg/d。
釩(fan)在(zai)胃腸吸收(shou)率僅5%,其吸收(shou)部位主要在(zai)上消化道。此(ci)外(wai)環(huan)境(jing)中的(de)釩(fan)可經皮膚和肺(fei)吸收(shou)入體中。血液中約95%的(de)釩(fan)以離子狀態(tai)(VO2+)與轉鐵蛋(dan)白結合而(er)送(song)輸,因此(ci)釩(fan)與鐵在(zai)體內可相互(hu)影響。
釩(fan)(fan)對骨和牙(ya)(ya)齒正常發育及(ji)鈣化有關,能增強(qiang)牙(ya)(ya)對齲牙(ya)(ya)的抵(di)抗力(li)。釩(fan)(fan)還(huan)可(ke)以促進糖代謝(xie),刺激釩(fan)(fan)酸鹽依賴性NADPH氧化反(fan)應,增強(qiang)脂蛋白脂酶(mei)(mei)活性,加快腺苷酸環化酶(mei)(mei)活化和氨基酸轉化及(ji)促進紅細胞生(sheng)長等作用。因此釩(fan)(fan)缺(que)乏時可(ke)出現牙(ya)(ya)齒、骨和軟骨發育受阻。肝內磷(lin)脂含量少、營養不良性水腫及(ji)甲(jia)狀(zhuang)腺代謝(xie)異常等。
人類攝入(ru)的釩(fan)(fan)只有少部(bu)分被吸(xi)收,估(gu)計吸(xi)收的釩(fan)(fan)不(bu)足攝入(ru)量的5%,大(da)部(bu)分由糞(fen)便排出(chu)。攝入(ru)的釩(fan)(fan)于(yu)(yu)小腸與(yu)低分子量物(wu)質形(xing)成復(fu)合物(wu),然后在血(xue)中與(yu)血(xue)漿運鐵蛋白(bai)結合,血(xue)中釩(fan)(fan)很快就(jiu)運到(dao)各組(zu)織(zhi)(zhi),通常(chang)大(da)多組(zu)織(zhi)(zhi)每克濕重含(han)釩(fan)(fan)量低于(yu)(yu)10ng。吸(xi)收入(ru)體內的80%-90%由尿(niao)排出(chu),也(ye)可以通過膽(dan)汁排出(chu),每克膽(dan)汁含(han)釩(fan)(fan)為0.55-1.85ng。
有實驗(yan)顯示,釩調節(jie)(Nak)-ATP酶、調節(jie)磷酰轉移酶、腺苷酸(suan)環化(hua)酶、蛋(dan)白激酶類的輔因(yin)(yin)子,與體內激素,蛋(dan)白質(zhi),脂(zhi)類代謝關系密切。可抑制年幼大鼠肝(gan)臟合成(cheng)膽固醇。可能存在以下(xia)作用:1.防止因(yin)(yin)過熱而疲勞和中暑。2.促進骨骼及牙齒生長(chang)。3.協助(zhu)(zhu)脂(zhi)肪代謝的正常化(hua)。4.預(yu)防心臟病突發。5.協助(zhu)(zhu)神經和肌肉的正常運作。
人的膳(shan)食中每天可提供(gong)不足30μg的釩(fan),多(duo)為15μg,因此考慮每天從膳(shan)食中攝(she)取10μg釩(fan)就可以滿足需要。一(yi)般不需要特別補(bu)充(chong);需要提醒的是,攝(she)取合成的釩(fan)容易引(yin)起中毒;另(ling)外(wai)吸(xi)煙會降低釩(fan)的吸(xi)收。
釩在(zai)體內不易蓄積(ji),因而(er)由食物攝入(ru)引起的中毒十(shi)分(fen)罕見,但(dan)每天(tian)攝入(ru)10mg以上或每克食物中含釩10-20微(wei)克,可發生中毒。通(tong)常可出現(xian)生長(chang)緩慢(man)、腹(fu)瀉、攝入(ru)量減少(shao)和死亡。
最被認可的釩缺(que)(que)(que)乏(fa)(fa)(fa)表現來自于1987年報道的對山(shan)羊和大(da)鼠的研(yan)究,釩缺(que)(que)(que)乏(fa)(fa)(fa)的山(shan)羊表現出流產率增加(jia)(jia)和產奶量降低。大(da)鼠實驗中,釩缺(que)(que)(que)乏(fa)(fa)(fa)引起生長抑制,甲狀(zhuang)腺重(zhong)量與體重(zhong)的比率增加(jia)(jia)以及(ji)血(xue)漿甲狀(zhuang)腺激素濃度的變化。對于人體缺(que)(que)(que)乏(fa)(fa)(fa)癥研(yan)究尚不明確,有(you)的研(yan)究認為它的缺(que)(que)(que)乏(fa)(fa)(fa)可能會導致心(xin)血(xue)管及(ji)腎(shen)臟疾病、傷口再生修復能力減退和新生兒死亡。
釩(fan)在天然水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)濃度很低,一般河水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)為0.01~20ppb,平均為1ppb。海水(shui)(shui)含釩(fan)量(liang)(liang)為0.9~2.5ppb。盡管水(shui)(shui)體中(zhong)(zhong)可溶(rong)性的(de)釩(fan)含量(liang)(liang)很低,但是水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)懸浮(fu)(fu)物含釩(fan)量(liang)(liang)是很高(gao)(gao)的(de)。懸浮(fu)(fu)物的(de)沉積導致水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)釩(fan)向底質遷移,并使(shi)水(shui)(shui)體得到凈化(hua)。土(tu)(tu)(tu)壤中(zhong)(zhong)的(de)釩(fan)主要以(yi)VO3-陰離子(zi)(zi)狀態存在。土(tu)(tu)(tu)壤的(de)氧化(hua)性越高(gao)(gao)、堿(jian)性越大(da),釩(fan)越易形成VO3-離子(zi)(zi)。當土(tu)(tu)(tu)壤的(de)酸度增大(da)時,VO3-離子(zi)(zi)易轉變成多(duo)釩(fan)酸根復(fu)合(he)陰離子(zi)(zi)。它們(men)都容易被粘土(tu)(tu)(tu)和(he)土(tu)(tu)(tu)壤膠(jiao)體及(ji)腐(fu)殖質固定(ding)而失(shi)去活(huo)性,釩(fan)在土(tu)(tu)(tu)壤中(zhong)(zhong)的(de)遷移性較弱(ruo)。
金屬(shu)釩(fan)的(de)毒(du)(du)性很低。釩(fan)化(hua)合物(釩(fan)鹽)對(dui)人和(he)動物具(ju)有毒(du)(du)性,其毒(du)(du)性隨化(hua)合物的(de)原子(zi)價增(zeng)加(jia)和(he)溶解度的(de)增(zeng)大而(er)增(zeng)加(jia),如五氧化(hua)二釩(fan)為高毒(du)(du),可引起呼(hu)吸系統、神經系統、胃腸和(he)皮膚的(de)改變。
皮膚接觸:脫去(qu)污染的衣著,用(yong)(yong)肥皂水及清水徹底沖(chong)洗。眼睛接觸:立即翻開上(shang)下眼瞼,用(yong)(yong)流動清水沖(chong)洗15分鐘。就醫。吸入:脫離現場至空氣新鮮處,用(yong)(yong)水漱(shu)洗鼻咽部的粉塵。就醫。食入:誤服者就醫。對癥治(zhi)療。
儲(chu)(chu)存于陰涼(liang)、通風的(de)庫房。遠離火種、熱源。應(ying)(ying)與氧化劑(ji)、酸類、食(shi)用化學(xue)品(pin)分開存放,切忌混儲(chu)(chu)。配備(bei)相應(ying)(ying)品(pin)種和數量的(de)消(xiao)防(fang)器材。儲(chu)(chu)區應(ying)(ying)備(bei)有合適的(de)材料收容泄漏物。