История открытия
В начале 19 века в Швеции были найдены новые, очень богатые месторождения железной руды. Одна за другой сооружались доменные печи. Но что примечательно: при одинаковых условиях некоторые из них давали железо удивительной ковкости, в то время как из других получался гораздо более хрупкий металл.
После многих безуспешных попыток наладить процесс выплавки высококачественного металла в «плохих» металлурги обратились за помощью к химикам. И в 1830 г. Нильсу Сефстрему удалось выделить из шлака «лучших» домен неизвестный чёрный порошок. Химик сделал вывод, что изумительную ковкость металлу придаёт присутствие в руде какого-то неизвестного элемента, содержащегося в чёрном порошке.
Этот новый элемент учёный назвал в честь легендарной Ванадис – богини красоты древних скандинавов.
Разочарования
Открытие нового элемента – всегда большая честь для учёного. Поэтому можно представить себе огорчение мексиканского минералога Андреса Мануэля дель Рио, который ещё в 1801 г. обнаружил в свинцовой руде никогда не встречавшийся прежде элемент, и назвал его эритронием.
Но, усомнившись в собственных выводах, дель Рио отказался от своего открытия, решив, что встретился с недавно открытым хромом.
В чистом виде
В чистом виде ванадий – очень ковкий металл светло-серого цвета. Он почти в полтора раза легче железа, плавится при температуре 1900°С, а температура его кипения намного выше - 3400°С.
При комнатной температуре в сухом воздухе ванадий химически довольно пассивен, но при высоких температурах легко соединяется с кислородом, азотом и другими элементами.
В соединениях этот металл проявляет четыре валентности.
Однако механические свойства чистого ванадия изучены ещё далеко не полностью из-за сложности получения ванадия высокой чистоты.
Сплавы ванадия
Свойства многих металлов улучшаются при введении в них элемента № 23. Стоит добавить 3% ванадия в алюминий, как этот металл становится очень твёрдым. «Ванилиом» - так называют этот сплав – очень хорошо противостоит разрушающему действию влажного воздуха и солёной воды.
Из подобного же сплава (только с 2% ванадия) изготовляют духовые музыкальные инструменты.
Хорошо известен сплав меди с 8% ванадия. Он используется как исходное сырьё для получения сплавов меди с другими металлами.
Бронзы и латуни, содержащие 0,5 % ванадия, не уступают по механическим свойствам стали и потому идут на изготовление узлов и деталей сложного профиля.
Ничтожные добавки ванадия повышают упругость и прочность стали почти на 50 %.
Ванадий и жизнь
Ещё в позапрошлом веке ванадий был впервые обнаружен в составе некоторых растений, после чего присутствие элемента №23 в углях, торфе и сланцах перестало казаться странным.
Один из растительный «собирателей» ванадия хорошо известен каждому – это очень ядовитый гриб бледная поганка.
В крови некоторых обитателей морей и океанов – морских ежей и голотурий содержание ванадия достигает 10 %. Предполагается, что для них ванадий играет такую же роль, что и железо в гемоглобине. Кстати, и кровь у них поэтому бесцветная.
Однако многие учёные считают, что ванадий, содержащийся в крови голотурий, участвует не в процессах дыхания, а питания.
В Аргентине проводились опыты с введением соединений ванадия в пищу быков и свиней. При этом у животных улучшался аппетит, и они быстрее прибавляли в весе.
Известно также, что плесень «чёрный аспергал» развивается нормально только в присутствии солей ванадия. Так что этот элемент играет определённую роль в жизненных процессах.