Vanadium

A: Vanadium ialah logam peralihan dengan simbol V dan nombor atom 23. Ia adalah unsur keras, kelabu perak, mudah ditempa yang tahan terhadap kakisan, asid, alkali dan air masin.

Vanadium jarang ditemui di alam semula jadi, tetapi ia adalah logam peralihan kelima paling banyak dalam kerak bumi.

Ia sering ditemui dalam bijih dengan titanium dan besi, dan dalam deposit arang batu dan minyak.

J: Vanadium boleh menjejaskan kesihatan manusia dengan cara berikut:

• Penyedutan: Menghirup udara dengan vanadium pentoksida boleh menyebabkan batuk yang berlarutan selama beberapa hari.
• Sentuhan: Boleh merengsakan kulit dan mata.
• Pendedahan tinggi: Boleh menyebabkan loya, muntah, sakit perut, dan perubahan warna kehijauan pada lidah.

J: Beberapa kajian haiwan dan manusia mencadangkan bahawa vanadium boleh:

• Menurunkan paras gula dalam darah
• Meningkatkan kepekaan terhadap insulin pada penghidap diabetes jenis 2
• Menurunkan jumlah dan kolesterol LDL ("buruk")

A:

• Vanadium boleh digunakan untuk membuat aloi keluli, untuk digunakan dalam kenderaan angkasa, reaktor nuklear dan kapal pengangkut pesawat, dsb.
• Kekuatan aloi keluli vanadium bermakna ia sangat sesuai untuk penciptaan alatan, gandar, rod omboh dan sebagai galang dalam pembinaan.
• Dalam Bateri Aliran Vanadium (VFB), vanadium digunakan untuk mencipta penyelesaian yang boleh dipercayai, selamat dan stabil untuk penyimpanan tenaga boleh diperbaharui.
• Vanadium boleh digunakan dalam seramik sebagai pigmen.
• Vanadium pentoxide boleh digunakan sebagai pemangkin dalam pembuatan pewarna dan fabrik percetakan.
• Magnet superkonduktor boleh dibuat daripada pita vanadium gallium.
• Vanadium oksida digunakan dalam pembuatan asid sulfurik.
• Dalam bidang perubatan, vanadium digunakan untuk merawat beberapa penyakit, termasuk diabetes, penyakit jantung dan kolesterol tinggi. Ia juga telah digunakan dalam katod bateri untuk defibrilator kardioverter yang boleh ditanam.
• Penyelidikan sedang dijalankan untuk menggunakan vanadium dalam katod bateri untuk kenderaan elektrik.
• Para saintis telah menggunakan sifat unik vanadium untuk menghasilkan tingkap pintar yang boleh mengunci haba keluar semasa musim panas dan mengekalkan haba di dalam apabila cuaca sejuk.

A:

• Digunakan secara meluas dalam metalurgi, kimia dan industri lain, terutamanya digunakan untuk peleburan besi vanadium.
• Sebagai bahan tambahan aloi, menyumbang lebih daripada 80% daripada jumlah penggunaan vanadium pentoksida
• Diikuti oleh pemangkin, iaitu pemangkin, menyumbang kira-kira 10% daripada jumlah keseluruhan.
• Bahan kimia bukan organik, reagen kimia, enamel dan bahan magnetik menyumbang kira-kira 10% daripada jumlah keseluruhan.

A: Vanadium pentoksida adalah lebih toksik daripada bentuk unsur. Pendedahan kronik kepada habuk dan asap vanadium pentoksida boleh menyebabkan:

• Kerengsaan yang teruk pada mata, kulit, dan saluran pernafasan atas
• Keradangan berterusan pada trakea dan bronkus
• Edema pulmonari
• Keracunan sistemik

J: Agensi Penyelidikan Kanser Antarabangsa (IARC) telah mengklasifikasikan vanadium pentoksida sebagai mungkin karsinogenik kepada manusia berdasarkan bukti kanser paru-paru pada tikus yang terdedah.

A: Vanadium boleh ditemui di alam sekitar dalam alga, tumbuhan, invertebrata, ikan dan banyak spesies lain. Dalam kupang dan ketam vanadium terbioakumulasi dengan kuat, yang boleh membawa kepada kepekatan kira-kira 105 hingga 106 kali lebih besar daripada kepekatan yang terdapat dalam air laut.

Vanadium menyebabkan perencatan enzim tertentu dengan haiwan, yang mempunyai beberapa kesan neurologi. Di sebelah kesan neurologi vanadium boleh menyebabkan gangguan pernafasan, lumpuh dan kesan negatif pada hati dan buah pinggang.

Ujian makmal dengan haiwan ujian telah menunjukkan, bahawa vanadium boleh menyebabkan kemudaratan kepada sistem pembiakan haiwan jantan, dan ia terkumpul di dalam plasenta betina.

Vanadium boleh menyebabkan perubahan DNA dalam beberapa kes, tetapi ia tidak boleh menyebabkan kanser dengan haiwan.

A: Vanadium terdapat dalam semua tisu badan manusia. Byrne dan Kosta pada tahun 1978 telah melaporkan kepekatan vanadium dalam buah pinggang, hati, dan otot.

A:

• Vanadium terdapat dalam beberapa makanan tambahan. Rujuk dengan doktor anda sebelum mengambil suplemen yang mengandungi vanadium untuk menentukan sama ada ia sesuai untuk anda. Suplemen hendaklah dijauhkan daripada kanak-kanak.
• Vanadium adalah komponen asap tembakau. Elakkan merokok di ruang tertutup seperti di dalam rumah atau kereta untuk mengehadkan pendedahan kepada kanak-kanak dan ahli keluarga yang lain.

A:

• Makan makanan yang mengandungi vanadium, tahap yang lebih tinggi terdapat dalam makanan laut. Vanadium terdapat dalam beberapa suplemen pemakanan.
• Menghirup udara berhampiran industri yang membakar bahan api minyak atau arang batu; industri ini membebaskan vanadium oksida ke udara.
• Bekerja dalam industri yang memproses vanadium atau membuat produk yang mengandungi vanadium.
• Menghirup udara tercemar atau meminum air tercemar berhampiran tapak buangan atau tapak pelupusan yang mengandungi vanadium.
• Menghirup asap rokok.
• Vanadium tidak mudah diserap oleh badan dari perut, usus, atau sentuhan dengan kulit.

J: Kesan kesihatan pada kanak-kanak dijangka serupa dengan kesan yang dilihat pada orang dewasa.

Kajian terhadap haiwan yang terdedah semasa mengandung telah menunjukkan bahawa vanadium boleh menyebabkan penurunan dalam pertumbuhan dan peningkatan dalam kejadian kecacatan kelahiran. Kesan ini biasanya diperhatikan pada tahap yang menyebabkan kesan pada ibu. Kesan juga telah diperhatikan pada dos vanadium yang tidak menyebabkan kesan pada ibu.

A: Lima kegunaan utama vanadium termasuk:

• Penghasilan aloi logam.
• Di dalam reaktor nuklear.
• Vanadium oksida digunakan sebagai pemangkin dalam penghasilan asid sulfurik.
• Vanadium oksida kadangkala digunakan sebagai pewarna.
• Vanadium ialah mineral surih dalam diet manusia, dan digunakan untuk pertumbuhan tulang.

J: Vanadium dikategorikan sebagai unsur dengan kelimpahan 0.019 peratus, mengikut berat, pada kerak bumi, menjadikannya unsur ke-20 paling banyak ditemui di bumi. Secara semula jadi, ia terutamanya ditemui bersama unsur-unsur lain dalam mineral, serta dalam batu fosfat, arang batu, dan petroleum. Ia diekstrak terutamanya oleh negara China, Rusia, dan Afrika Selatan.

A: Sifat Fizikal Vanadium:

• Vanadium mempunyai takat lebur 1910 darjah Celsius dan takat didih 3407 darjah Celsius. Ia wujud sebagai pepejal pada suhu bilik.
• Vanadium mempunyai ketumpatan 6.1 gram per sentimeter padu. Ia sering digambarkan sebagai logam berat, iaitu unsur logam dengan ketumpatan lebih daripada 5 gram setiap sentimeter padu.
• Vanadium tulen berwarna kelabu-putih dan berkilau dalam rupa.
• Vanadium adalah mulur (boleh ditarik keluar menjadi wayar nipis) dan boleh ditempa (boleh dipukul atau ditekan menjadi bentuk).
• Seperti yang dinyatakan sebelum ini, Vanadium diberi namanya kerana sebatian berwarna-warni. Vanadium membentuk oksida berwarna berbeza berdasarkan keadaan pengoksidaan yang berbeza di dalamnya. Ini termasuk Vanadium(II) Oksida (Ungu), Vanadium (III) Oksida (Hijau), Vanadium (IV) Oksida (Biru), dan Vanadium (V) Oksida (Kuning.)

A: Sifat kimia utama Vanadium adalah seperti berikut:

• Vanadium bertindak balas dengan oksigen di udara apabila dipanaskan untuk membentuk terutamanya Vanadium(V) Oksida, juga dipanggil vanadium pentoksida. Walau bagaimanapun, sampel vanadium oksida juga termasuk molekul vanadium yang bertindak balas dengan oksigen dalam 3+ keadaan pengoksidaannya untuk membentuk vanadium(III) oksida, juga dipanggil vanadium sesquioxide; dan ia adalah 4+ keadaan pengoksidaan untuk membentuk vanadium (IV) oksida, juga dipanggil vanadium dioksida. Lapisan nipis vanadium oksida terbentuk pada permukaan sampel vanadium yang terdedah kepada udara, yang menghalang pengakisan selanjutnya dalam udara atau air.
• Dua isotop vanadium yang wujud secara semula jadi ialah: Vanadium{{0}} (0.25% kelimpahan) dan Vanadium-51 (99.75% kelimpahan.)
• Vanadium bertindak balas dengan fluorin dengan kehadiran haba untuk membentuk vanadium(V) fluorida, yang juga dipanggil vanadium pentafluoride.
• Walaupun vanadium dianggap toksik dalam dos yang tinggi, secara purata manusia mengambil 0.01mg vanadium dalam diet harian mereka, yang digunakan terutamanya untuk pertumbuhan tulang.