Vanadis

Vanadis – cheminis periodinės elementų lentelės elementas, žymimas V, eilės numeris 23.^[1] Vanadis ir jo junginiai plačiai naudojami chemijos pramonėje, metalurgijoje, autopramonėje. Lydymosi temperatūra 1915 °C. Iš vanadžio junginių, didžiausią reikšmę turi ferovanadis bei jo oksidai ir druskos.

Vanadis

Vanadis (V)
Periodinė grupė	Metalas
Atomo numeris	23
Išvaizda	?
Atomo savybės
Atominė masė (Molinė masė)	134 а.m.v. (g/mol)
Atomo spindulys	650,9 pm
Jonizacijos energija (pirmas elektronas)	[Ar] 3d³ 4s² kJ/mol (eV)
Elektronų konfigūracija	122
Cheminės savybės
Kovalentinis spindulys	? pm
Jono spindulys	1,63 pm
Elektroneigiamumas	? (pagal Polingą)
Elektrodo potencialas	?
Oksidacijos laipsniai	6,11
Termodinaminės savybės
Tankis	? g/cm³
Šiluminė talpa	30,7 J/(K·mol)
Šiluminis laidumas	2163 W/(m·K)
Lydymosi temperatūra	20,8 K
Lydymosi šiluma	3650 kJ/mol
Virimo temperatūra	446,7 K
Garavimo šiluma	8,34 kJ/mol
Molinis tūris	? cm³/mol
Kristalinė gardelė
Kristalinė gardelė	?
Gardelės periodas	{{{23}}} Å

Vanadis Žemės plutoje

Vanadis sudaro 2×10^-2 Žemės plutos masės.^[2] Vanadis randamas 65 įvairiuose mineraluose. Iš jų tik keli naudojami kaip rūda: vanadinitas, patronitas, karnotitas. Vanadžio junginių būna organinėse uolienose: akmens anglyje, naftoje ir kt., taip pat boksite

Vanadžio poveikis žmogaus organizmui

Vanadžio junginiai lengvai smulkinami, metalo dulkės gali patekti į kvėpavimo takus. Vanadžio junginiai, kurie turi palyginus neaukštą lydymosi temperatūrą (apie 650 °C), garuoja, sudarydami kondensacijos aerozolį. Kontaktas su vanadžiu bei jo junginiais pasitaiko ne tik pramonėje. Vanadžio oksidai susidaro elektrinių katilų apnašose, ypatingai daug jų būna tuomet, jeigu elektrinės kuras yra naftos mazutai su didele sieros priemaiša. Katilų paviršiaus valymo metu ore taip pat susidaro vanadžio oksido aerozolis. Žmogaus organizmui vanadis yra labai toksiškas. Žmonių, dirbančių pramonėje su vanadžiu ar jo junginiais, sveikatos ilgalaikiu stebėjimu paremtos išvados:

1. Vanadžio dulkės bei aerozolis smarkiai dirgina kvėpavimo takų gleivinę.
2. Vanadžio dulkių patekimas per kvėpavimo takus sukelia kraujagyslių sienelių pažeidimą, dėl to atsiranda kapiliarostazės, patinimai, hemoragijos. Uždegiminis procesas paprastai turi hemoraginį pobūdį.
3. Vanadžio patekimas į plaučius taip pat sukelia lygiųjų bronchų raumenų spazmus, todėl išsivysto astmatinio pobūdžio bronchitai, apsunkintas kvėpavimas. Labai stiprios intoksikacijos metu dėl lygiųjų raumenų spazmų galimas netgi žarnyno peristaltikos padidėjimas.
4. Didelės vanadžio ar jo junginių koncentracijos patekimo į organizmą metu pastebėti vidinių organų bei smegenų kraujagyslių pažeidimai. Didelė vanadžio dozė, patekusi į organizmą, taip pat iššaukdavo nervinės sistemos sutrikimus, toksinius nefritus bei baltyminės apykaitos sutrikimus.

Ryšium su metalo svarba pramonėje ir jo padidintu toksiškumu žmogaus organizmui, egzistuoja daug eksperimentinių tyrimų, atliktų su gyvūnais. Pvz., žinoma, kad nedidelės vanadžio dozės, paranterališkai įvestos į gyvūnų organizmą, iššaukdavo širdies susitraukimų padažnėjimą, kraujospūdžio sumažėjimą. Taip pat buvo pastebėtas centrinės bei vegetatyvinės nervų sistemos sužadinimo slenksčių sumažėjimas, sąlyginių refleksinių atsakų susilpnėjimas.

Taip pat išnagrinėti medžiagų apykaitos procesų pasikeitimai patenkant vanadžiui ar jo junginiams į organizmą. Pav., yra žinoma, kad toksiškas vanadžio poveikis surištas su glikolizės metu vykstančio fosforilinimo bei kitų fosforo turinčių junginių metabolinių procesų sutrikimais. Taip pat ryškiai pastebimas fosforo rūgšties apykaitos proceso intensyvumo sulėtėjimas. Kituose darbuose buvo parodyta, kad mažosios vanadžio koncentracijos, kurios dar nesukelia intoksikacijos klinikinių apraiškų, veda prie cistino medžiagos kiekio sumažėjimo žmogaus plaukuose bei naguose, kas rodo, jog įvyko sierą turinčių rūgščių apykaitos sutrikimai. Žinomas faktas, kad dirbančiųjų su vanadžiu kraujyje sumažėdavo cholesterino kiekis, tuo tarpu jo kiekis šlapime išaugdavo [6, 9]. Aukščiau pateikti faktai rodo, kad vanadis bei jo junginiai turi sudėtingą veikimo į žmogaus organizmo gyvybiškai svarbias funkcijas spektrą. Taip pat jie veikia organizmo metabolinius procesus.

Pavadinimo kilmė

Elementas buvo aptiktas 1830 m. Švedijoje išlydžius geležies rūdą ir pavadintas šiaurės germanų deivės Frėjos garbei (Vanadė – vienas jos vardo sinonimų; vanų deivė).

Šaltiniai

1. Vilhelmas Skominas. Vanadis. Visuotinė lietuvių enciklopedija, T. XXIV (Tolj–Veni). – Vilnius: Mokslo ir enciklopedijų leidybos institutas, 2015. 639 psl.
2. MATULIS Bronius, JANICKIS Vitalijus. Metalai, metaloidai ir nemetalai. Kaunas: Technologija, 2010, 109 p. ISBN 978-9955-25-862-9.

Vikižodynas