Vanadiy

Vanadiy

«Juda qadim, zamonlarda uzoq shimolda go’zal va hamma yaxshi ko’radigan ma’buda Vanadis yashar edi. Kunlarning birida kimdir uning eshigini taqillatdi. Ma’buda kresloga o’rnashib o’tirdi va «Yana bir marta taqillatsin» deb o’yladi.

Lekin eshik taqillamadi va eshikda uzoqlashayotgan qadam tovushi eshitildi. Vanadis bu odobli, lekin, qat’iyatsiz kishi kim ekanligiga qiziqdi. U derazani ochib ko’chaga qaradi. Bu saroydan shoshib uzoqlashayotgan valer ismli kimsa edi.

Bir necha kun o’tgach uning eshigini kimdir yana taqillatdi. Bu gal u o’rnidan turib eshikni ochmagunicha taqillayverdi. Ma’buda turib, eshikni o’chgach, yosh va kelishgan Nils Sevstryomga ro’baro’ bo’ldi. Tez orada ular bir birlarini sevib qoldilar va tug’ilgan o’gillariga Vanadiy deb ism qo’ydilar.»

Yuqoridagi jumlalar taniqli shved olimi Bertseliusning 1881-yilda, vatandoshi Nils Sefstryomning Vanadiy metallini kashf etganligi haqida yozgan maktubidan iqtibosdir.

Fan tarixiga oid ba’zi bir boshqa manbalarda esa uning ilk marta kashf etilishi yuqorida aytilganidek Sefstryom nomi bilan emas, balki, Meksikalik mineralogiya professori Andres Manuel del Rio bilan bog’lanadi. U mazkur elementni qo’rg’oshin rudalaridan topgan va avval «Panxromiy» keyinroq esa «Eritroniy» deb nomlanishni taklif etgan. Biroq uning olgan natijalari va murojaatlariga Yevropaliklar shubha bilan qarashdi.  Bertseliusning maktubidagi birinchi omadsiz kishi esa, Fridrix Vyoler bo’lgan ekan. U ham Meksika konlaridagi rudalarni tadqiq qila turib, vanadiy bilan duch kelgan ekan, lekun tasodifan ftorovodorod bilan zaharlanib qolib, tadqiqotlarni davom ettirolmay qolib, uloqni Sefstryomga berib yuborgan.

Vanadiy – Mendeleyev kimyoviy element davriy jadvalining 5-guruhi 4-davrida joylashgan, 23 tartib atom raqamli element. V ramzi bilan belgilanadi. Oddiy vanadiy kumushsimon kulrang rangdagi  egiluvchan metall.

Bertseliusning ifodali qilib ta’riflashiga arzigulik bu nodir metall haqiqatan ham kimyo, metallurgiya, fotografiya va tibbiyotda juda muhim element hisoblanadi. Metallurglar Po’lat sifatini oshirishda, kimyogarlar sulfat kislota, fotograflarga esa rangli fotosuratlar olishga  yordam beradigan ushbu metall, asbobsozlikda ham o’zining muhim xususiyatlarini namoyon etgan. Vanadiyning qidirish ishlariga geologlar ham jiddiy bel bog’laganlar. Yer po’stidagi Vanadiy miqdori 0.1 – 0.2% hisobida baholangan. Lekin bu qimmatbaho metall katta to’plamlar hosil qilmaydi. Uning atomlarini temir va oltingugurt rudalarida, qora bitum va asfaltlarda, neftda uchratish mumkin. Tirik organizmlarda esa, dengiz tipratikani, goloturiya va astsidiyalarning tanasida ko’plap miqdorda mavjud bo’ladi, bu hayvonlaresa asosan ko’rfaz hududlarida yashaydi. Yer po’stida vanadiyning tarqalishi siri haligacha jumboq bo’lib qolmoqda, dengiz hayvonlarining tanasida qanday qilib ko’p miqdorda Vanadiy yig’ilishi ham fanga hozircha ma’lum emas. Yer po’stlog’idagi vanadiy miqdori 1,6·10⁻² % ni tashkil qiladi. Okeanlarda esa bu miqdor 3·10⁻⁷ % ni tashkil qiladi. Nisbatan ko’p miqdori magmatik jinslar –  bazalt, va gabrro tarkibida uchraydi. Ular tarkibidagi vanadiy miqdori 220-290 gramm/tonna atrofida bo’ladi. Cho’lkindi jinslar tarkibidagi vanadiy miqdori asosan asfaltit, ko’mir, bitumoz fosfatlar tarkibida uchraydi. Vanadiy tutuvchi asosiy manbalar – sfen, rutil, ilmenit kabi titanli minerallar hisoblanadi. Muhim minerallar – Patronit V(S₂)₂ va Vanadit  Pb₅(VO₄)₃Cl eng muhim vanadiy manbalari bo’lib, ular asosan temir rudalarida uchraydi. Vanadiy asosan Peru, JAR, Rossiya, Finlyandiya, Armaniston va Avstraliya konlarida ko’p uchraydi.

Sanoatda vanadiy olish uchun temir rudasini maxsus konsentratda uning miqdori 8-16% ga yetgunicha qayta ishlanadi.  Keyin oksidlash orqali vanadiyning oksidlanganlik darajasini +5 gacha ko’tariladi. Keyin suvda eriydigan natriy vanadat (Na) NaVO₃ ajratib olinadi. Ushbu aralashmani oltingugurt kislotasi bilan qayta ishlanganida, unda 90% gacha vanadiy bo’lgan cho’kindi quyqa hosil bo’ladi.

Dastlabki konsentratni domna pechlarida tiklab olinadi, metall vanadiyni Vanadiy xloridni vodorod yordamida tiklash orqali, vanadiy oksidlarini (V₂O₅ или V₂O₃) kalsiy bilantermik qayta ishlash orqali, yoki VI₂ ni boshqa usullar bilan dissotsatsiaysi bilan olish mumkin.

Fizik xossalariga ko’ra vanadiyning kristall panjarasi hajmiy markazlashgan, yengil, egiluvchan metall. a=3,024 Å, z=2, fazo guruhi — Im3m. Erish harorati 1920 °C, qaynash harorati — 3400 °C. Zichligi — 6,11 gr/sm³. Havoda 300°C dan yuqori haroratda qizdirilganda vanadiy mo’rt bo’lib qoladi.

Kimyoviy jihatdan vanadiy nisbatan inert. U dengiz suvi, aralashmalar, azot kislotasi, xlorid kislota, oltingugurt kislotasi va ishqorlarga nisbatan chidamli. Vanadiy kislorod bilan birikib, bir necha xil oksidlar hosil qiladi. VO, V₂O₃, VO₂,V₂O₅. Zarg’aldoq rangdagi V₂O₅ — kislotali oksid, to’q ko’k VO₂ — amfoter, vanadiyning qolgan oksidlari – asoslardir. Vanadiyning galogenlari gidrolizlanadi. Vanadiy galogenlar bilan uchuvchan galogenidalar VX₂ (X = F, Cl, Br, I), VX₃, VX₄ (X = F, Cl, Br), VF₅ va oksgalogenidlar (VOCl, VOCl₂, VOF₃ va ho kazo) hosil qiladi.

Tabiiy vanadiy ikkita izotopga ega. Nisbatan sust radioaktivlikka ega ⁵⁰V (uning izotop tarqalganligi 0.25 %) va barqaror izotopi ⁵¹V (99,750 %). ⁵⁰V ning Yarim yemirilish davri 1,5·10¹⁷ yil. Amaliy nuqtai nazardan uni barqaror deb hisoblash mumkin. Elektron oqimi bilan bombardimon qilingada 83% holatda vanadiy ⁵⁰Ti ga aylanadi.  17% hollarda esa beta-minus-yemirilishga uchrab, ⁵⁰Cr ga aylanadi. Vanadiyning massa soni 40 dan 64 gacha bo’lgan 24 ta sun’iy radioaktiv izotoplari ma’lum. Ulardan eng barqarorlari  ⁴⁹V (T_1/2=337 kun) va ⁴⁸V (T_1/2=15,974 kun).

Butun dunyoda ishlab chiqariladigan vanadiyning 80% qismi, metall qotishmalar, asosan zanglamaydigan po’lat mahsulotlar tayyorlash uchun qo’llaniladi. Atom-vodorod energetikasida vanadiyning xloridli birikmasi suvni termokimyoviy parchalashda ishlatiladi. Vanadiyning pentaoksidi kuchli Litiyli batareyalar va akkumulyatorlarda musbat qutb (anod) sifatida qo’llaniladi. Kumush-vanadat esa, zahira batareyalarida katod sifatida ishlatiladi. Vanadiyning odam organizmiga ta’sirini o’rganish natijasida, uning 70 kg vaznga ega katta yoshdagi odam tanasida o’rtacha 0.11 mg bo’lar ekan. Vanadiy va uning birikmalari – toksik bo’lib, odam uchun toksik doza 0.25 mg. 2-4 mg vanadiy hayot uchun o’ta xatarli.

Blits-ma’lumot