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Vanadium ( V )

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Description générale :  

Le vanadium fut découvert en 1801 à Mexico par A.M. del Rio et redécouvert en 1831 par N. G. Selfström à Falun, en Suède.

Le vanadium est un métal doux, brillant et argenté que l'on trouve dans de nombreux minerais, comme dans certains pétroles bruts. La quantité de vanadium dans la croûte terrestre est de 160 ppm et il peut être isolé après transformation en pentoxyde, V2O5, suivi d'un laminage avec de l'aluminium. On peut obtenir un métal de grande pureté par le procédé van Arkel dans lequel l'iodure est décomposé sur un filament chaud sous vide. Le vanadium pur résiste à la corrosion du fait de la formation d'un film d'oxyde protecteur à sa surface. Il est attaqué par les acides concentrés mais pas par les alkalis en fusion.

On utilise essentiellement le vanadium comme constituant d'un alliage, en particulier dans les aciers où il est incorporé comme ferrovanadium, un alliage de fer et de vanadium. L'addition de vanadium dans les aciers élimine l'oxygène et l'azote occlus, améliorant la résistance du matériau. Le pourcentage typique de vanadium serait d'un maximum de 0,5%.

   

Caractéristiques atomiques

Distribution isotopique naturelle No. de masse %
50 0.25
51 99.75
Fonction de travail photo-électrique ( eV ) 4,3
Numéro atomique 23
Poids atomique ( amu ) 50,9415
Potentiel d'ionisation No. eV
1 6.74
2 14.6
3 29.3
4 46.7
5 65.2
6 128
Rayon atomique - Goldschmidt ( nm ) 0,136
Sect. efficace d'absorp. des neutrons therm. ( Barns ) 5,06
Structure de cristal BCC
Structure électronique Ar 3d3 4s2
Valences indiquées 2, 3, 4, 5

Caractéristiques mécaniques

Condition du matériau Recuite Dure Polycristallin
Coefficient de Poisson     0,365
Dureté - Vickers 80 150
Module d'élasticité cubique ( GPa )     158
Module de tension ( GPa )     127,6
Résistance à la traction ( MPa ) 260-585 530-730
Résistance Izod ( J m-1 ) 10-136
Tension de fluage ( MPa ) 170-450 515-690

Caractéristiques physiques

Densité à 20C ( g cm-3 ) 6,1
Point d'ébullition ( C ) 3380
Point de fusion ( C ) 1890

Caractéristiques thermiques

Chaleur latente d'évaporation ( J g-1 ) 8975
Chaleur latente de fusion ( J g-1 ) 345
Chaleur spécifique à 25C ( J K-1 kg-1 ) 486
Coefficient d'expansion thermique à 0-100C ( x10-6 K-1 ) 8,3
Conductivité thermique à 0-100C ( W m-1 K-1 ) 30,7

Caractéristiques électriques

EMF therm. sur Pt (froid 0C - chaud 100C) ( mV ) 0,63
Résistivité à 20C ( µOhmcm ) 19,6
Coefficient de température à 0-100C ( K-1 ) 0,0039
Température critique de superconductivité ( K ) 5,40

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