Wanad (V, łac. vanadium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym.

Ma 11 izotopów z przedziału mas 44–55 oraz izomery jądrowe 50m i 52m. Trwały jest tylko izotop 51. W skorupie ziemskiej jest go 160 ppm, w formie minerałów: patronit i wanadynit. Pierwiastek ten został odkryty po raz pierwszy w 1801 r. przez Andresa Manuela del Rio i później w 1831 roku przez Nilsa Gabriela Sefströma, który nadał mu obecną nazwę na cześć skandynawskiej bogini Vanadis.

Wanad tworzy kilkaset różnych tlenków od stopnia utlenienia I do V o różnej strukturze krystalicznej przy tym samym składzie pierwiastkowym. Pierwiastek ten jest odporny na działanie wody, zasad, rozcieńczonych roztworów kwasów azotowego i siarkowego. Roztwarza się w wodzie królewskiej, kwasie fluorowodorowym i stężonym siarkowym. Wanad wykazuje nadprzewodnictwo niskotemperaturowe oraz właściwości paramagnetyczne.

Pierwiastek ten jest lśniącym, srebrzystym metalem o słabych własnościach mechanicznych. W stanie czystym jest kowalny i ciągliwy. Staje się kruchy w temp. powyżej 300 °C. Jest on dodawany do stali jako dodatek poprawiający odporność na ścieranie i pękanie (np. silniki spalinowe, stal narzędziowa)^[4]. Ze względu na bardzo małe zasoby rud tego metalu i jego użyteczność wojskową stanowi on jeden z materiałów strategicznych.

Zastosowanie

• katalizatory (przede wszystkim V₂O₅ na nośnikach) reakcji utleniania w przemysłowej chemii organicznej, np. utlenianie etylenu do etanolu, oraz w technologii nieorganicznej, np. utlenianie SO₂ do SO₃
• domieszki do stali
• produkcja cermetali
• materiał konstrukcyjny reaktorów jądrowych
• znacznik promieniotwórczy – sztuczny izotop ⁴⁸V otrzymywany w reakcjach ⁵⁰Cr(d,α)⁴⁸V i ⁴⁷Ti(d,n)⁴⁸V

Otrzymywanie

Metody otrzymywania wanadu metalicznego:

• redukcja tlenku V₂O₅ wapniem
• redukcja chlorku VCl₃ magnezem
• redukcja tlenku V₂O₃ węglem
• cieplna dysocjacja jodku VI₃ (najczystszy)

Znaczenie biologiczne

Wanad znajduje się w otoczeniu i pożywieniu człowieka. Przypuszczalnie jest on niezbędnym mikroelementem. Ocenia się, że dobowe spożycie wanadu wynosi 10–60 mikrogramów, a zalecane dzienne spożycie 10 mikrogramów. Nie stwierdza się niedoborów wanadu u prawidłowo odżywiających się osób. Zdarzają się przemysłowe i środowiskowe zatrucia wanadem, najważniejszy efekt to uszkodzenie nerek, podrażnienie błon śluzowych układu oddechowego i pokarmowego.

Suplementacja stosowana przez kulturystów (do 60 miligramów wanadu) nie ma uzasadnienia i może być szkodliwa. Wanad jest pierwiastkiem znajdującym się w centrach aktywnych enzymów przemiany glukozy i innych węglowodanów.

Uwagi