ماهو الفاناديوم
الفاناديوم: هو عنصر من العناصر الكيميائيّة، نادرة الوجود والانتشار، يُرمز له بالرمز”V”، عدده الذريّ يساوي”23″، يقع في الجدول الدوريّ ضمن عناصر المجموعة الخامسة والدورة الرابعة، ينتمي في تصنيفه إلى الفلزات الانتقالية.
يُعتبر هذا العنصر من العناصر التي تتواجد في الكائنات الحيَّة بنسبٍ مُتفاوتة، كما أنّه يختلط بشكل كبير مع مجموعة من الأملاح المُعينة، تمَّ اكتشافه منذ مئات السنين حيث كان العلماء في بداية اكتشافه يعتقدون بأنّه عبارة عن الكروم غير النقيّ.
لايتواجد الفاناديوم بشكل حر في الطبيعة، إنّما يتم العثور عليه مُرتبطاً ومُتحداً مع مجموعة من العناصر المُختلفة، حيث أنّه قد يتحد مع اليورانيوم لتكوين معدن الكرنوتيت الإشعاعيّ، إضافةً إلى أنّه قد يتواجد مُتحداً مع الكبريت لتكوين معدن الباترونيت أو مع الرَّصاص لتكوين الفنادينيت.
هذا وقد يتم العثور على الفاناديوم بكميّات مُحدَّدة في العديد من دول ومناطق العالم، حيث أنّه ينتشر في كل من أفريقيا وروسيا وفنلندا، إضافةً إلى أنّه يتواجد بكميّات مُنخفضة في العديد من الأماكن المُنتشرة على سطح الأرض إلى جانب وجوده في أعداد قليلة من النيازك.
يتم الحصول على الفاناديوم عن طريق القيام بعمليّة تسخين للخامات التي تحتوي عليه بشرط تواجد كميّات مُحدَّدة من الكربون والكلور؛ ليتم في النهاية إنتاج وتكوين مركب ثلاثي كلوريد الفاناديوم، وحتى يتم الحصول على العنصر نفسه بشكلٍ نقي يتم تسخين المركب الناتج ووضعه مع المغنيسيوم بشرط تواجد كميات كبيرة من الأرغون، وهكذا يتم الحصول على الفاناديوم نقيّاً وصافياً.
أماكن تواجد الفانديوم
الفانديوم هو عنصر كيميائي نادر، ويرتبط تواجده بشكل رئيسي مع بعض الخامات المعدنية والمواد الطبيعية الأخرى. يُعتبر التعدين واستخراج الفانديوم تحديًا بسبب ندرته وانتشاره المحدود. يمكن العثور على الفانديوم في الأماكن التالية:
- الفانديوم في الفانادين: يتواجد الفانديوم بشكل أساسي في خام الفانادين، والذي يستخرج من الكثير من المناطق المعدنية حول العالم. بعض الدول مثل جنوب أفريقيا والصين وروسيا تعتبر مصادر رئيسية للفانادين.
- التربة والصخور: يمكن أن يكون الفانديوم حاضرًا في التربة والصخور بكميات صغيرة. ويرتبط عادةً بالفانادين والأكسجين في هياكل معدنية.
- المواد النباتية والحيوانية: يظهر الفانديوم بكميات ضئيلة في بعض النباتات والحيوانات نتيجة لامتزاجه مع التربة والموارد البيئية.
- المخلفات الصناعية: يمكن أن يتراكم الفانديوم في بعض المخلفات الصناعية، خاصة في المناطق التي تشهد نشاطًا صناعيًا يستخدم الفانديوم.
- التطبيقات التكنولوجية: يمكن العثور على الفانديوم في بعض المنتجات التكنولوجية مثل الأجهزة الإلكترونية والمغناطيس الدائم، حيث يتم استخدامه بشكل محدود لتعزيز الخصائص المغناطيسية.
خصائص الفاناديوم
- يُعدّ الفاناديوم من الفلزات مُتوسطة القساوة.
- يمتاز بلونه الأزرق الفولاذيّ.
- يُعتبر الفاناديوم من الفلزات اللدنة والليّنة التي لها قدرة كبيرة على مُقاومة التآكل.
- يرتبط مع العديد من العناصر، حيث أنّه يتواجد بما يقارب”65″ معدناً مُختلفاً كالمغنتيت والكارنوتيت.
- يمتاز بوفرته بكميّات ضئيلة في كل من الصخور الفوسفاتيّة إلى جانب وجوده في العديد من زيوت الخام.
- له درجة انصهار وغليان خاصّة به.
- يحتوي على مجموعة من حالات الأكسدة التي تظهر في العديد من الألوان كالأزرق والأرجوانيّ والأخضر.
استخدامات الفاناديوم
- يدخل إلى جانب مجموعة من العناصر في صناعة الفولاذ؛ حتى يزيد من قدرة مُقاومته للصدأ والتآكل.
- يتم استخدامه بشكل رئيسيّ في صناعة أنواع مُتعدِّدة من السبائك شديدة القساوة.
- يُستخدم في صناعة العديد من الأدوات كصفائح الدروع، وأدوات التقطيع، والنوابض إضافةً إلى استخدامه في صناعة قضبان المكابس والأعمدة المُرفقة.
- يدخل الفاناديوم في صناعة العديد من مُعدات السيارات والعجلات الرياضيّة.
- يتم استخدامه بنسب قليلة في صناعة المُفاعلات النوويّة.
- يتم استخدام الفاناديوم في عمليّة تكرير اليورانيوم.
- تم استخدامه لأول مرَّة كمادة تعمل على تثبيت الأصباغ على الأقمشة.
- يدخل في صناعة السيراميك.
- يتم استخدامه على أنّه مُحفزٌ لحدوث التفاعلات الكيميائيّة.
- يتم استخدامه في صناعة المُحركات النفاثة وذلك عندما يتم خلطه مع الألمنيوم والتيتانيوم.
- تم استخدامه لصناعة الدروع الوقائيّة للجسم خاصَّةً خلال الحروب.
احتياطات الأمان
عند التعامل مع عنصر الفانديوم في المختبر، يجب اتخاذ احتياطات أمان فعّالة لضمان سلامة العاملين والبيئة المحيطة. يعتبر الفانديوم من العناصر التي يمكن أن تكون لها خصائص كيميائية ونووية متقدمة، مما يتطلب احتياطات خاصة.
- أولاً، ينبغي على العاملين في المختبر ارتداء ملابس واقية مناسبة، مثل القفازات والمعاطف الواقية، لتقليل مخاطر التعرض المباشر للفانديوم. كما يجب أن يتم التعامل مع الفانديوم في بيئة مختبرية مجهزة بأحدث تقنيات السلامة، بما في ذلك نظام شفط الهواء والتهوية الجيدة.
- ثانيًا، يتعين وضع إجراءات للتخلص الآمن من فضلات الفانديوم، ويجب تحديد مناطق خاصة لتخزينه والتعامل معه. ينبغي أن تتم جميع العمليات بمشاركة فريق متخصص ومدرب على التعامل مع المواد النووية بشكل آمن.
- وفي حالة الحاجة إلى التخلص من معدات ملوثة بالفانديوم، يجب اتباع إجراءات الإزالة والتخلص الموصى بها وفقًا للتشريعات واللوائح النووية المحلية والدولية. يعتبر الالتزام بالإجراءات الأمانية الصارمة خلال التعامل مع الفانديوم ضروريًا لتقليل المخاطر الصحية والبيئية وضمان سير الأعمال بشكل آمن في البيئة المختبرية.
