基本信息

　　元素名稱：釩 　　元素符號(hào)：v 　　元素原子量：50.94　　原子體積:(立方厘米/摩爾) 　　8.78 　　元素在海水中的含量:(ppm) 　　太平洋表面 0.0016　　元素在太陽(yáng)中的含量:(ppm) 　　0.4 　　地殼中含量：（ppm） 　　160 　　質(zhì)子數(shù)：23 　　中子數(shù)：37　　原子序數(shù)：23 　　所屬周期：4 　　所屬族數(shù)：vb 　　電子層分布：2-8-11-2　　晶體結(jié)構(gòu)：晶胞為體心立方晶胞，每個(gè)晶胞含有2個(gè)金屬原子。 　　氧化態(tài)： 　　main v+3, v+4, v+5 　　otherv-3, v-1, v0, v+1, v+2 　　晶胞參數(shù)： 　　a = 303 pm 　　b = 303 pm 　　c = 303pm 　　α = 90° 　　 β = 90° 　　γ = 90° 　　莫氏硬度：7 　　電離能(kj /mol) 　　m- m+ 650 　　m+ - m2+ 1414 　　m2+ - m3+ 2828 　　m3+ - m4+ 4507 　　m4+ -m5+ 6294 　　m5+ - m6+ 12362 　　m6+ - m7+ 14489 　　m7+ - m8+ 16760　　m8+ - m9+ 19860 　　m9+ - m10+ 22240 　　聲音在其中的傳播速率：（m/s） 　　4560　　發(fā)現(xiàn)人：塞夫斯唐姆（nlis gabriel sepstron) 發(fā)現(xiàn)年代：1830年

簡(jiǎn)介

　　元素釩是墨西哥礦物學(xué)家節(jié)烈里瓦于1801年在含有釩的鉛試樣中首先發(fā)現(xiàn)的。由于這種新元素的鹽溶液在加熱時(shí)呈現(xiàn)鮮艷的紅色，所以被取名為“愛(ài)麗特羅尼”，即“紅色”的意思。但是當(dāng)時(shí)有人認(rèn)為這是被污染的元素鉻，所以沒(méi)有被人們公認(rèn)。后來(lái)到了1830年寫(xiě)佛寺特勒木在由瑞典鐵礦石提煉出的鐵中發(fā)現(xiàn)了它，并肯定這是一種新元素稱之為釩

釩的性質(zhì)

   釩是一種銀灰色的金屬。熔點(diǎn)1919±2℃，屬于高熔點(diǎn)稀有金屬之列。它的沸點(diǎn)3000--3400℃，釩的密度為6.11克每立方厘米　　純釩具有展性，但是若含有少量的雜質(zhì)，尤其是氮，氧，氫等，也能顯著的降低其可塑性。 　　一般來(lái)源:以礦物綠硫釩石 vs4 釩鋁礦釩紒鈾礦 為主 　　現(xiàn)我國(guó)的主產(chǎn)企業(yè)：四川攀鋼集團(tuán)有限公司、河北鋼鐵集團(tuán)承鋼公司

釩的氧化物

　　釩能分別以二、三、四、五價(jià)于氧結(jié)合，形成四種氧化物，一氧化釩（vo）,三氧化二釩(v2o3)，二氧化釩，五氧化二釩

氧化物	顏色	密度	熔點(diǎn)	生成熱　　千卡每克分子
vo	灰色	5.23-5.76		106
v2o3	黑色	4.85	2000	300
vo2	深藍(lán)色	4.26.	1967	171
v2o5	紅黃	3.32	675	373

釩及其化合物的用途

　　釩所以用于鋼鐵中，是由于釩能與鋼鐵中的碳元素生成穩(wěn)定的碳化合物（v4c3），她可以細(xì)化鋼的組織和晶粒，提高晶粒粗化溫度。顯著提高改善鋼鐵的性能。可加大鋼的強(qiáng)度、韌性、抗腐蝕能力、耐磨能力和承受沖擊負(fù)荷的能力等　　1830年瑞典化學(xué)家塞夫斯特倫（ sefstrom ng，1787-1845。)在研究斯馬蘭礦區(qū)的鐵礦時(shí)，用酸溶解鐵，在殘?jiān)邪l(fā)現(xiàn)了釩。因?yàn)殁C的化合物的顏色五顏六色，十分漂亮，所以就用古希臘神話中一位叫凡娜迪絲“vanadis”的美麗女神的名字給這種新元素起名叫“vanadium”。中文按其譯音定名為釩。塞夫斯特倫、維勒、貝采里烏斯等人都曾研究過(guò)釩，確認(rèn)釩的存在，但他們始終沒(méi)有分離出單質(zhì)釩。在塞夫斯特倫發(fā)現(xiàn)釩后三十多年，1869年英國(guó)化學(xué)家羅斯科（roscoeh e，1833-1915。)用氫氣還原二氧化釩，才第一次制得了純凈的金屬釩。  元素描述：　　高熔點(diǎn)金屬之一，呈淺灰色。密度5.96克/厘米3。熔點(diǎn)1890±10℃，沸點(diǎn)3380℃，化合價(jià)+2、+3、+4和+5。其中以5價(jià)態(tài)為Zui穩(wěn)定，其次是4價(jià)態(tài)。電離能為6.74電子伏特。有延展性，質(zhì)堅(jiān)硬，無(wú)磁性。具有耐鹽酸和硫酸的本領(lǐng)，并且在耐氣-鹽-水腐蝕的性能要比大多數(shù)不銹鋼好。于空氣中不被氧化，可溶于氫氟酸、硝酸和王水?！　≡貋?lái)源：　　礦物有釩酸鉀鈾礦、褐鉛礦和綠硫釩礦、石煤礦等。我國(guó)是釩資源比較豐富的國(guó)家，釩礦主要分布在四川的攀枝花和河北的承德，大多數(shù)是以石煤的形式存在?！　♀C的傳說(shuō)：　　在很久以前，在遙遠(yuǎn)的北方住著一位美麗的女神名叫凡娜迪絲。有一天，一位遠(yuǎn)方客人來(lái)敲門，女神正悠閑地坐在圈椅上，她想：他要是再敲一下，我就去開(kāi)門。然而，敲門聲停止了，客人走了。女神想知道這個(gè)人是誰(shuí)，怎么這樣缺乏自信？她打開(kāi)窗戶向外望去，哦，原來(lái)是個(gè)名叫沃勒的人正走出她的院子。幾天后，女神再次聽(tīng)到有人敲門，這次的敲門聲持續(xù)而堅(jiān)定，直到女神開(kāi)門為止。這是個(gè)年青英俊的男子，名叫塞弗斯托姆。女神很快和他相愛(ài)，并生下了兒子——釩。這個(gè)故事雖然生動(dòng)，卻并不十分確切。原來(lái)第一次敲門的是墨西哥化學(xué)家里奧，第二次才是德國(guó)化學(xué)家沃勒。他們雖然發(fā)現(xiàn)了新元素，但不能證實(shí)自己的發(fā)現(xiàn)，甚至誤認(rèn)為這種元素就是“鉻”。而塞弗斯托姆，通過(guò)鍥而不舍的努力，才從一種鐵礦石中得到了這種新元素，并以凡娜迪絲女神(vanadis)之名命名為“釩”?！　≡赜猛荆?nbsp;  如果說(shuō)鋼是虎，那么釩就是翼，鋼含釩猶如虎添翼。只需在鋼中加入百分之幾的釩，就能使鋼的彈性、強(qiáng)度大增，抗磨損和抗爆裂性極好，既耐高溫又抗奇寒，難怪在汽車、航空、鐵路、電子技術(shù)、國(guó)防工業(yè)等部門，到處可見(jiàn)到釩的蹤跡。此外，釩的氧化物已成為化學(xué)工業(yè)中催化劑之一，有“化學(xué)面包”之稱?？磥?lái)，凡娜迪絲的“兒子”在人間正大受寵愛(ài)?！　≈饕糜谥圃旄咚偾邢麂摷捌渌辖痄摵痛呋瘎?。把釩摻進(jìn)鋼里，可以制成釩鋼。釩鋼比普通鋼結(jié)構(gòu)更緊密，韌性、彈性與機(jī)械強(qiáng)度更高。釩鋼制的穿甲彈，能夠射穿40厘米厚的鋼板。但是，在鋼鐵工業(yè)上，并不是把純的金屬釩加到鋼鐵中制成釩鋼，而是直接采用含釩的鐵礦煉成釩鋼。　　釩的鹽類的顏色真是五光十色，有綠的、紅的、黑的、黃的，綠的碧如翡翠，黑的猶如濃墨。如二價(jià)釩鹽常呈紫色；三價(jià)釩鹽呈綠色，四價(jià)釩鹽呈淺藍(lán)色，四價(jià)釩的堿性衍生物常是棕色或黑色，而五氧化二釩則是紅色的。這些色彩繽紛的釩的化合物，被制成鮮艷的顏料：把它們加到玻璃中，制成彩色玻璃，也可以用來(lái)制造各種墨水?！　∥覈?guó)是釩資源比較豐富的國(guó)家，釩礦主要分布在四川的攀枝花和河北的承德，大多數(shù)是以石煤的形式存在。

釩的應(yīng)用范圍

　　應(yīng)用領(lǐng)域 占總量比例（%） 主要用途使用產(chǎn)品    碳素鋼 25 鋼筋 fev 　　hsla鋼 25 建筑，石油管道 fev　　高合金鋼20鑄件，石油管配件 fev 　　工具鋼15高速工具鋼，耐磨件 fev(80%v)　　鈦合金10噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)零件，飛行器機(jī) v-al基合金 　　化學(xué)制品 5 硫酸和順丁烯二酸酐生產(chǎn) v2o5和其它釩化合物　　元素輔助資料：　　釩的性質(zhì)和鉭以及鈮相似，在它被發(fā)現(xiàn)后英國(guó)化學(xué)家羅斯科研究了它的性質(zhì)，確定它與鉭和鈮相似，這為它們?nèi)齻€(gè)在元素周期表中共建一個(gè)分族建立了基礎(chǔ)。　　才能出眾的金屬——釩　　釩的蹤跡遍布全世界。在地殼中，釩的含量并不少，平均在兩萬(wàn)個(gè)原子中，就有一個(gè)釩原子，比銅、錫、鋅、鎳的含量都多，但釩的分布太分散了，幾乎沒(méi)有含量較多的礦床。　　在海水中，在海膽等誨洋生物體內(nèi)，在磁鐵礦中，在多種瀝青礦物和煤灰中，在落到地球的隕石和太陽(yáng)的光譜線中，人們都發(fā)現(xiàn)了釩的蹤影。   可以說(shuō)，幾乎所有的地方都有釩，可是世界到處釩的含量都不多?！　”砻婵磥?lái)，釩跟鐵沒(méi)什么兩樣，同樣穿著銀灰色的衣眼，但釩比鐵要堅(jiān)硬得多，而且在常溫下，釩十分“冷靜”，它不會(huì)被氧化，即使把它加熱到攝氏三百度，它依舊如故，仍然是亮堂堂的。它也不怕水、各種稀酸和堿液的腐蝕。在各種金屬中，它可真特別。

趣事

　　說(shuō)起釩的發(fā)現(xiàn)，還有一段故事呢?！　≡?830年時(shí)，的德國(guó)化學(xué)家伍勒在分析墨西哥出產(chǎn)的一種鉛礦的時(shí)候，斷定這種鉛礦中有一種當(dāng)時(shí)人們還未發(fā)現(xiàn)的新元素。但是，在一些因素的干擾下，他沒(méi)能繼續(xù)研究下去。   此后不久，瑞典化學(xué)家塞夫斯朗姆發(fā)現(xiàn)了這一新元素——釩?！　∥槔瞻装椎厥チ税l(fā)現(xiàn)新元素的大好機(jī)會(huì)，感到很失望。于是他把事情的經(jīng)過(guò)寫(xiě)信告訴了自己的老師，的瑞典化學(xué)家貝采里烏斯，貝采里烏斯給他回了一封非常巧妙的信?！　⌒派险f(shuō)：“在北方極遠(yuǎn)的地方，住著一位名叫“釩”的女神。一天她正坐在桌子旁邊時(shí)，門外來(lái)了一個(gè)人，這個(gè)人敲了一下門。但女神沒(méi)有馬上去開(kāi)門，想讓那個(gè)人再敲一下。沒(méi)想到那個(gè)敲門的人一看屋里沒(méi)動(dòng)靜，轉(zhuǎn)身就回去了?？磥?lái)這個(gè)人對(duì)他是否被請(qǐng)進(jìn)去，顯得滿不在乎。女神感到很奇怪，就走到窗口，看看到底誰(shuí)是敲門人。她自言自語(yǔ)道：原來(lái)是伍勒這個(gè)家伙！他空跑一趟是應(yīng)該的，如果他不那么不禮，他就會(huì)被請(qǐng)進(jìn)來(lái)了。　　過(guò)后不久，又有一個(gè)敲門的人來(lái)了。由于這個(gè)人很熱心地、激烈地敲了很久，女神只好把門打開(kāi)了。這個(gè)人就是塞夫斯朗姆，他終于把‘釩’發(fā)現(xiàn)了”?！　∥骞猓拟C鹽 　　釩的鹽類的顏色真是五光十色，有綠的、紅的、黑的、黃的，綠的碧如翡翠，黑的猶如濃墨。　　比如說(shuō)吧，化合價(jià)是二的釩鹽一般都是紫色的，三價(jià)釩鹽是綠色的，四價(jià)釩鹽是淺藍(lán)色的，而五氧化二釩常是紅色的?！　∥覀兊氖澜?，需要各種各樣的顏色來(lái)裝扮。這些色彩繽紛的釩的化合物，可以用來(lái)制造各種各樣的顏料，用它們就能把我們的生活打扮得更美麗?！　∪绻砚C鹽加入玻璃中，就能生產(chǎn)出非常好看的彩色玻璃。把釩鹽加入墨水中，就能制造出各種彩色墨水。　　釩的化合物不但有豐富的色彩，還有極強(qiáng)的毒性。如果人體內(nèi)的釩鹽過(guò)多，就會(huì)得病。但讓人意外的是，如果在牛和豬的飼料中加入微量的釩鹽，卻能使它們的食量增加，脂肪層加厚?！　∵@真是咄咄怪事。 　　顏色奇異的血液 　　每個(gè)人都知道，人體內(nèi)的血液是紅色的。不僅人體如此，絕大多數(shù)的高等動(dòng)物的血液都是鮮紅色的?！　≡谧匀唤缰羞€有許多低等動(dòng)物，它們的血液是藍(lán)色的。而在高等動(dòng)物與低等動(dòng)物之間還有一些動(dòng)物的血液是綠色的?！　≌嫫婀郑⊙涸趺磿?huì)有這么不同的顏色呢？　　原來(lái)，高等動(dòng)物的血液中含有鐵離子，鐵離呈規(guī)出的是紅色，所以高等動(dòng)物的血液就是紅色的。低等動(dòng)物的血液中含的是銅離子，銅離子的溶液是藍(lán)色的，比如硫酸銅溶液是天藍(lán)色的，因而低等動(dòng)物的血液是藍(lán)色的。居于它們之間的那些動(dòng)物的血液中含有三價(jià)釩離子，細(xì)心的小朋友會(huì)記得三價(jià)釩離子顯綠色，所以這些動(dòng)物的血液就是綠色的?！　♀C（vanadiumv）是地球上廣泛分布的微量元素，其含量約占地殼構(gòu)成的0.02%，獲取相對(duì)容易。釩是人體必需的微量元素在人體內(nèi)含量大約為25mg，在體液ph4~8條件下,釩的主要形式為vo-3，即亞釩酸離子（metavandate）；另一為+5價(jià)氧化形式vo4 -3即正釩酸離子（orthovanadate）。由于生物效應(yīng)相似，一般釩酸鹽（va）統(tǒng)指這兩種+5價(jià)氧化離子。vo3經(jīng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)或自由進(jìn)-入細(xì)胞，在胞內(nèi)被還原型谷胱甘肽還原成vo2+（+4價(jià)氧化態(tài)），即氧釩根離子（vanadyl）。由于磷酸和mg2+離子在細(xì)胞內(nèi)廣泛存在vo3與磷酸結(jié)構(gòu)相似，vo2+與mg2+大小相當(dāng)（離子半徑分別為016-埃和0165埃），因而二者就有可能通過(guò)與磷酸和mg2+競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合配體干擾細(xì)胞的生化反應(yīng)過(guò)程。例如，抑制atp磷酸水解酶、核糖核酶磷酸果糖激酶、磷酸甘油醛激酶、6-磷酸葡萄糖酶、磷酸酪氨酸蛋白激酶[11]。所以，釩進(jìn)入細(xì)胞后具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng)。釩化合物又具有合成相對(duì)容易、價(jià)格較低廉的優(yōu)勢(shì)，因此研究釩化合物的降壓機(jī)制有利于對(duì)釩的開(kāi)發(fā)和利用?！　?guó)內(nèi)外對(duì)釩化合物的研究已有 20多年的歷史，早期多集中在釩化合物降糖作用的研究[12~16]，也有報(bào)道釩能舒張豬的離體冠狀動(dòng)脈[17]。近期國(guó)外有些研究開(kāi)始用釩化合物治療原發(fā)性高血壓大鼠，已經(jīng)取到肯定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果[18，19]。有報(bào)道認(rèn)為bmov 可以降低 shr 的高胰島素血癥和高血壓[20]。另有學(xué)者采用 shr 和wky大鼠對(duì)比探討釩化合物對(duì)血壓的藥物療效，結(jié)果可見(jiàn)釩化合物使收縮壓降低（149±3/mmhg，非治療組184±3mmhgp<0.0001）。

釩與人體健康

　　釩的簡(jiǎn)介　　釩是正常生長(zhǎng)可能必需的礦物質(zhì)，釩有多種價(jià)態(tài)，有生物學(xué)意義的是四價(jià)和五價(jià)態(tài)。四價(jià)態(tài)釩為氧釩基陽(yáng)離子，易與蛋白質(zhì)結(jié)合結(jié)合形成復(fù)合物，而防止被氧化。五價(jià)態(tài)釩為氧釩基陽(yáng)離子，易與其他生物物質(zhì)結(jié)合形成復(fù)合物，在許多生化過(guò)程中，釩酸根能與磷酸根競(jìng)爭(zhēng)，或取代磷酸根。釩酸鹽以被維生素c、谷胱甘肽或nadh還原。其在人體健康方面的作用，營(yíng)養(yǎng)學(xué)界，醫(yī)學(xué)界至今仍不是很清楚，仍處在進(jìn)一步發(fā)掘的過(guò)程中，但可以確定，釩有重要作用。一般認(rèn)為，它可能有助于防止膽固醇蓄積、降低過(guò)高的血糖、防止齲齒、幫助制造紅血球等。每天會(huì)經(jīng)尿液流失部分釩?！　∈澄飦?lái)源 　　谷類制品、肉類、雞、鴨、魚(yú)、小黃瓜，貝殼類、蘑菇、歐芹、蒔蘿籽黑椒等。 　　代謝吸收　　人類攝入的釩只有少部分被吸收，估計(jì)吸收的釩不足攝入量的5%，大部分由糞便排出。攝入的釩于小腸與低分子量物質(zhì)形成復(fù)合物，然后在血中與血漿運(yùn)鐵蛋白結(jié)合，血中釩很快就運(yùn)到各組織，通常大多組織每克濕重含釩量低于10ng。吸收入體內(nèi)的80%-90%由尿排出，也可以通過(guò)膽汁排出，每克膽汁含釩為0.55-1.85ng?！　∩砉δ堋　∮袑?shí)驗(yàn)顯示，釩調(diào)節(jié)（nak）-atp酶、調(diào)節(jié)磷酰轉(zhuǎn)移酶、腺苷酸環(huán)化酶、蛋白激酶類的輔因子，與體內(nèi)激素，蛋白質(zhì)，脂類代謝關(guān)系密切?？梢种颇暧状笫蟾闻K合成膽固醇?？赡艽嬖谝韵伦饔茫骸　?.防止因過(guò)熱而疲勞和中暑。 　　2.促進(jìn)骨骼及牙齒生長(zhǎng)。 　　3.協(xié)助脂肪代謝的正?；?。 　　4.預(yù)防心臟病突發(fā)?！　?.協(xié)助神經(jīng)和肌肉的正常運(yùn)作。 　　需要人群 　　尚無(wú)研究。 　　生理需要　　尚無(wú)具體數(shù)據(jù)，人的膳食中每天可提供不足30μg的釩，多為15μg，因此考慮每天從膳食中攝取10μg釩就可以滿足需要。一般不需要特別補(bǔ)充；需要提醒的是，攝取合成的釩容易引起中毒；另外吸煙會(huì)降低釩的吸收。　　過(guò)量表現(xiàn) 　　釩在體內(nèi)不易蓄積，因而由食物攝入引起的中毒十分罕見(jiàn)，但每天攝入10mg以上或每克食物中含釩10-20微克，可發(fā)生中毒。通?？沙霈F(xiàn)生長(zhǎng)緩慢、腹瀉、攝入量減少和死亡。 　　釩缺乏癥　　Zui被認(rèn)可的釩缺乏表現(xiàn)來(lái)自于1987年報(bào)道的對(duì)山羊和大鼠的研究，釩缺乏的山羊表現(xiàn)出流產(chǎn)率增加和產(chǎn)奶量降低。大鼠實(shí)驗(yàn)中，釩缺乏引起生長(zhǎng)抑制，甲狀腺重量與體重的比率增加以及血漿甲狀腺激素濃度的變化。對(duì)于人體缺乏癥研究尚不明確，有的研究認(rèn)為它的缺乏可能會(huì)導(dǎo)致心血管及腎臟疾病、傷口再生修復(fù)能力減退和新生兒死亡?！　♀C資源分布　　世界上已知的釩儲(chǔ)量有98%產(chǎn)于釩鈦磁鐵礦。除釩鈦磁鐵礦外、釩資源還部分賦存于磷塊巖礦，含鈾砂巖，粉砂巖，鋁土礦，含碳質(zhì)的原油、煤、油頁(yè)巖及瀝青砂中?！　∈澜玮C鈦磁鐵礦的儲(chǔ)量很大，并且集中在少數(shù)幾個(gè)國(guó)家和地區(qū)，包括：獨(dú)聯(lián)體、美國(guó)、中國(guó)、南非、挪威、瑞典、芬蘭、加拿大、澳大利亞，并且集中分布在南非洲、北美洲等地區(qū)。根據(jù)1988年美國(guó)礦業(yè)局統(tǒng)計(jì)資料表明，世界釩儲(chǔ)量基礎(chǔ)為1.6億噸（以釩計(jì)）。按目前的開(kāi)采量計(jì)算，世界現(xiàn)探明的釩資源可供開(kāi)采150年。從儲(chǔ)量基礎(chǔ)看，南非占46%，獨(dú)聯(lián)體占23.6%，美國(guó)占13.1%，中國(guó)占11.6%，其它國(guó)家的總和不足6%?！　≡谀戏?，釩通常在釩磁鐵礦的礦層中產(chǎn)生。這些礦層的平均品位為1.5%。據(jù)估計(jì)，南非釩儲(chǔ)量約為1250萬(wàn)噸，一?！　∥覈?guó)釩儲(chǔ)量為2055萬(wàn)噸(以v2o5計(jì)),主要賦存釩鈦磁鐵礦中，且集中分布在四川的攀枝花市、河北承德市。攀枝花釩儲(chǔ)量為1295萬(wàn)噸，占全國(guó)釩儲(chǔ)量的63%。　　Zui新數(shù)據(jù)：承德市2009年探明釩鈦磁鐵礦80億噸