Vanadium: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
InternetArchiveBot (bicara | kontrib)
Add 1 book for Wikipedia:Pemastian (20230709)) #IABot (v2.0.9.5) (GreenC bot
InternetArchiveBot (bicara | kontrib)
Add 7 books for Wikipedia:Pemastian (20230713sim)) #IABot (v2.0.9.5) (GreenC bot
Baris 72:
[[Berkas:Vanadium crystal vakuum sublimed.jpg|thumb|left|Kristal vanadium tersublimasi [[dendrit (kristal)|dendritis]] dalam vakum (99,9%)]]
 
Logam vanadium diperoleh melalui proses bertahap yang dimulai dengan memanggang bijih yang dihancurkan dengan [[Natrium klorida|NaCl]] atau [[Natrium karbonat|Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>]] pada suhu sekitar 850&nbsp;°C untuk menghasilkan [[natrium metavanadat]] (NaVO<sub>3</sub>). Sebuah ekstrak berair dari padatan ini diasamkan untuk menghasilkan "kue merah", sebuah garam polivanadat, yang direduksi dengan logam [[kalsium]]. Sebagai alternatif untuk produksi skala kecil, vanadium pentoksida direduksi dengan [[hidrogen]] atau [[magnesium]]. Banyak metode lain yang juga digunakan, di mana vanadium diproduksi sebagai [[produk sampingan]] dari proses lain.<ref name="Moskalyk">{{cite journal |last1=Moskalyk |first1=R.R |last2=Alfantazi |first2=A.M |date=September 2003 |title=Processing of vanadium: a review |journal=Minerals Engineering |volume=16 |issue=9 |pages=793–805 |bibcode=2003MiEng..16..793M |doi=10.1016/S0892-6875(03)00213-9}}</ref> Pemurnian vanadium dimungkinkan melalui [[Proses van Arkel–de Boer|proses batangan kristal]] yang dikembangkan oleh [[Anton Eduard van Arkel|Anton E. van Arkel]] dan [[Jan Hendrik de Boer|Jan H. de Boer]] pada tahun 1925. Proses ini melibatkan pembentukan vanadium iodida, dalam contoh ini [[vanadium(III) iodida]], dan dekomposisi berikutnya untuk menghasilkan logam vanadium murni:<ref>{{cite journal |last1=Carlson |first1=O. N. |last2=Owen |first2=C. V. |date=1961 |title=Preparation of High-Purity Vanadium Metalb by the Iodide Refining Process |url=https://archive.org/details/sim_journal-of-the-electrochemical-society_1961-01_108_1/page/88 |journal=Journal of the Electrochemical Society |volume=108 |issue=1 |pages=88 |doi=10.1149/1.2428019}}</ref>
:2 V + 3 I<sub>2</sub> {{eqm}} 2 VI<sub>3</sub>
 
Baris 85:
Vanadium dapat menstabilkan bentuk beta titanium serta meningkatkan kekuatan dan stabilitas suhu dari titanium. Dicampur dengan [[aluminium]] dalam paduan [[titanium]], ia digunakan dalam [[mesin jet]], badan pesawat berkecepatan tinggi, dan [[implan gigi]]. Paduan yang paling umum untuk pemipaan mulus adalah [[Paduan titanium#Nilai titanium|Titanium 3/2.5]] yang mengandung 2,5% vanadium, paduan titanium pilihan dalam industri kedirgantaraan, pertahanan, dan sepeda.<ref>{{cite web |title=Technical Supplement: Titanium |url=http://www.sevencycles.com/buildingbike/techsupplement/ti.php |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20161103173648/http://www.sevencycles.com/buildingbike/techsupplement/ti.php |archive-date=3 November 2016 |access-date=26 Juni 2023 |website=Seven Cycles}}</ref> Paduan umum lainnya, diproduksi terutama dalam bentuk lembaran, adalah [[Paduan titanium|Titanium 6AL-4V]], sebuah paduan titanium dengan 6% aluminium dan 4% vanadium.<ref>{{cite book |last1=Zwicker |first1=Ulrich |title=Titan und Titanlegierungen |year=1974 |isbn=978-3-642-80588-2 |pages=4–29 |chapter=Herstellung des Metalls |doi=10.1007/978-3-642-80587-5_2}}</ref>
 
Beberapa paduan vanadium menunjukkan perilaku superkonduktor. Superkonduktor [[fase A15]] pertama adalah senyawa vanadium, V<sub>3</sub>Si, yang ditemukan pada tahun 1952.<ref>{{cite journal |last1=Hardy |first1=George F. |last2=Hulm |first2=John K. |date=15 February 1953 |title=Superconducting Silicides and Germanides |url=https://archive.org/details/sim_physical-review_1953-02-15_89_4/page/884 |journal=Physical Review |volume=89 |issue=4 |pages=884 |bibcode=1953PhRv...89Q.884H |doi=10.1103/PhysRev.89.884}}</ref> Pita [[vanadium–galium]] digunakan dalam magnet [[Superkonduktivitas|superkonduktor]] (17,5&nbsp;[[tesla (satuan)|tesla]] atau 175.000&nbsp;[[gauss (satuan)|gauss]]). Struktur superkonduktor fase A15 dari V<sub>3</sub>Ga mirip dengan [[niobium–timah|Nb<sub>3</sub>Sn]] dan [[niobium–titanium|Nb<sub>3</sub>Ti]] yang lebih umum.<ref>{{cite journal |last1=Markiewicz |first1=W. |last2=Mains |first2=E. |last3=Vankeuren |first3=R. |last4=Wilcox |first4=R. |last5=Rosner |first5=C. |last6=Inoue |first6=H. |last7=Hayashi |first7=C. |last8=Tachikawa |first8=K. |date=January 1977 |title=A 17.5 Tesla superconducting concentric {{chem|Nb|3|Sn}} and {{chem|V|3|Ga}} magnet system |journal=IEEE Transactions on Magnetics |volume=13 |issue=1 |pages=35–37 |doi=10.1109/TMAG.1977.1059431}}</ref>
 
Telah ditemukan bahwa sejumlah kecil, 40&nbsp;hingga 270&nbsp;ppm, vanadium dalam [[baja Wootz]] secara signifikan dapat meningkatkan kekuatan produk, dan memberikan pola yang khas. Sumber vanadium dalam batangan baja Wootz asli masih belum diketahui.<ref>{{cite journal |last1=Verhoeven |first1=J. D. |last2=Pendray |first2=A. H. |last3=Dauksch |first3=W. E. |date=September 1998 |title=The key role of impurities in ancient damascus steel blades |journal=JOM |volume=50 |issue=9 |pages=58–64 |bibcode=1998JOM....50i..58V |doi=10.1007/s11837-998-0419-y |s2cid=135854276}}</ref>
 
Vanadium dapat digunakan sebagai pengganti [[molibdenum]] dalam perisai baja, meskipun paduan yang dihasilkan jauh lebih rapuh dan rentan terhadap benturan nonpenetrasi.<ref>{{cite journal |last=Rohrmann |first=B. |year=1985 |title=Vanadium in South Africa (Metal Review Series no. 2) |journal=Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy |volume=85 |issue=5 |pages=141–150 |hdl=10520/AJA0038223X_1959}}</ref> Reich Ketiga adalah salah satu pengguna yang paling menonjol dari paduan semacam itu, pada kendaraan lapis baja seperti [[Tiger II]] atau ''[[Jagdtiger]]''.<ref>{{cite journal |last=Overy |first=R. J. |year=1973 |title=Transportation and Rearmament in the Third Reich |url=https://archive.org/details/sim_historical-journal_1973-06_16_2/page/n166 |journal=The Historical Journal |volume=16 |issue=2 |pages=389–409 |doi=10.1017/s0018246x00005926 |s2cid=153437214}}</ref>
===Katalis===
[[Berkas:Vanadium pentoxide powder.jpg|thumb|upright|[[Vanadium(V) oksida]] adalah katalis dalam [[proses kontak]] untuk menghasilkan asam sulfat.]]
Baris 104:
Vanadium adalah sebuah komponen penting dari katalis oksida logam campuran yang digunakan dalam oksidasi propana dan propilena menjadi akrolein, asam akrilat atau amoksidasi propilena menjadi akrilonitril.<ref>{{cite book |title=Metal Oxides, Chemistry and Applications |date=2006 |publisher=CRC Press |isbn=978-0-8247-2371-2 |editor1-last=Fierro |editor1-first=J. G. L. |pages=415–455}}</ref>
===Kegunaan lainnya===
[[Baterai redoks vanadium]], sejenis [[baterai aliran]], adalah sebuah sel elektrokimia yang terdiri dari ion vanadium berair dalam keadaan oksidasi yang berbeda.<ref>{{cite journal |last1=Joerissen |first1=Ludwig |last2=Garche |first2=Juergen |last3=Fabjan |first3=Ch. |last4=Tomazic |first4=G. |date=Maret 2004 |title=Possible use of vanadium redox-flow batteries for energy storage in small grids and stand-alone photovoltaic systems |journal=Journal of Power Sources |volume=127 |issue=1–2 |pages=98–104 |bibcode=2004JPS...127...98J |doi=10.1016/j.jpowsour.2003.09.066}}</ref><ref name="RychcikSkyllas-Kazacos1988">{{cite journal |last1=Rychcik |first1=M. |last2=Skyllas-Kazacos |first2=M. |date=Januari 1988 |title=Characteristics of a new all-vanadium redox flow battery |url=https://archive.org/details/sim_journal-of-power-sources_1988-01_22_1/page/n66 |journal=Journal of Power Sources |volume=22 |issue=1 |pages=59–67 |bibcode=1988JPS....22...59R |doi=10.1016/0378-7753(88)80005-3}}</ref> Baterai jenis ini pertama kali diusulkan pada tahun 1930-an dan dikembangkan secara komersial sejak tahun 1980-an. Sel-selnya menggunakan keadaan oksidasi formal +5 dan +2. Baterai vanadium redoks digunakan secara komersial untuk [[penyimpanan energi jaringan]].<ref>{{Cite journal |last1=Li |first1=Liyu |last2=Kim |first2=Soowhan |last3=Wang |first3=Wei |last4=Vijayakumar |first4=M. |last5=Nie |first5=Zimin |last6=Chen |first6=Baowei |last7=Zhang |first7=Jianlu |last8=Xia |first8=Guanguang |last9=Hu |first9=Jianzhi |last10=Graff |first10=Gordon |last11=Liu |first11=Jun |last12=Yang |first12=Zhenguo |date=Mei 2011 |title=A Stable Vanadium Redox-Flow Battery with High Energy Density for Large-Scale Energy Storage |journal=Advanced Energy Materials |volume=1 |issue=3 |pages=394–400 |doi=10.1002/aenm.201100008 |s2cid=33277301}}</ref>
 
[[Vanadat]] dapat digunakan untuk melindungi baja dari karat dan korosi dengan [[pelapisan konversi]].<ref>{{cite journal |last1=Guan |first1=H. |last2=Buchheit |first2=R. G. |date=1 Maret 2004 |title=Corrosion Protection of Aluminum Alloy 2024-T3 by Vanadate Conversion Coatings |url=https://archive.org/details/sim_corrosion_2004-03_60_3/page/n73 |journal=Corrosion |volume=60 |issue=3 |pages=284–296 |doi=10.5006/1.3287733}}</ref> Foil vanadium digunakan untuk melapisi titanium dengan baja karena ia kompatibel dengan besi dan titanium.<ref>{{cite journal |last1=Lositskii |first1=N. T. |last2=Grigor'ev |first2=A. A. |last3=Khitrova |first3=G. V. |date=Desember 1966 |title=Welding of chemical equipment made from two-layer sheet with titanium protective layer (review of foreign literature) |journal=Chemical and Petroleum Engineering |volume=2 |issue=12 |pages=854–856 |doi=10.1007/BF01146317 |s2cid=108903737}}</ref> [[Tangkapan neutron|Penampang lintang penangkapan neutron termal]] yang sedang dan waktu paruh pendek dari isotop yang dihasilkan melalui penangkapan neutron menjadikan vanadium sebagai bahan yang cocok untuk struktur bagian dalam [[tenaga fusi|reaktor fusi]].<ref>{{cite journal |last1=Matsui |first1=H. |last2=Fukumoto |first2=K. |last3=Smith |first3=D.L. |last4=Chung |first4=Hee M. |last5=van Witzenburg |first5=W. |last6=Votinov |first6=S.N. |date=Oktober 1996 |title=Status of vanadium alloys for fusion reactors |url=https://zenodo.org/record/1259631 |url-status=live |journal=Journal of Nuclear Materials |volume=233-237 |pages=92–99 |bibcode=1996JNuM..233...92M |doi=10.1016/S0022-3115(96)00331-5 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210215013608/https://zenodo.org/record/1259631 |archive-date=15 Februari 2021 |access-date=27 Juni 2023}}</ref><ref>{{cite web |title=Vanadium Data Sheet |url=http://www.wahchang.com/pages/products/data/pdf/Vanadium.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20090225153938/http://www.wahchang.com/pages/products/data/pdf/Vanadium.pdf |archive-date=25 Februari 2009 |access-date=27 Juni 2023 |publisher=[[ATI Wah Chang]]}}</ref>
 
Vanadium dapat ditambahkan dalam jumlah kecil (<&nbsp;5%) ke katoda [[Baterai litium besi fosfat|baterai LFP]] untuk meningkatkan konduktivitas ionik.<ref>{{Cite patent|number=US7842420B2|title=Electrode material with enhanced ionic transport properties|gdate=30 November 2010|invent1=Wixom|invent2=Xu|inventor1-first=Michael R.|inventor2-first=Chuanjing|url=https://patents.google.com/patent/US7842420B2/en?oq=7842420}}</ref>
Baris 116:
[[Berkas:Amanita muscaria 3 vliegenzwammen op rij.jpg|thumb|''[[Amanita muscaria]]'' mengandung [[amavadin]].]]
===Vanadoenzim===
Beberapa spesies [[alga]] laut menghasilkan [[vanadium bromoperoksidase]] serta [[klorida peroksidase|kloroperoksidase]] (yang mungkin menggunakan kofaktor vanadium atau [[heme]]) dan [[tiroid peroksidase|iodoperoksidase]] yang terkait erat. Bromoperoksidase ini dapat menghasilkan sekitar 1–2&nbsp;juta ton [[bromoform]] dan 56.000&nbsp;ton [[bromometana]] setiap tahunnya.<ref>{{cite journal |last1=Gribble |first1=Gordon W. |date=1999 |title=The diversity of naturally occurring organobromine compounds |url=https://archive.org/details/sim_chemical-society-great-britain-chemical-society-reviews_1999-09_28_5/page/n78 |journal=Chemical Society Reviews |volume=28 |issue=5 |pages=335–346 |doi=10.1039/a900201d}}</ref> Sebagian besar [[kimia organobromin|senyawa organobromin]] alami diproduksi oleh enzim ini,<ref>{{cite journal |last1=Butler |first1=Alison |last2=Carter-Franklin |first2=Jayme N. |date=2004 |title=The role of vanadium bromoperoxidase in the biosynthesis of halogenated marine natural products |journal=Natural Product Reports |volume=21 |issue=1 |pages=180–188 |doi=10.1039/b302337k |pmid=15039842}}</ref> mengatalisasi reaksi berikut (R-H adalah substrat hidrokarbon):
 
{{block indent|R-H + Br<sup>−</sup> + H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> → R-Br + H<sub>2</sub>O + OH<sup>−</sup>}}
Baris 134:
Semua senyawa vanadium harus dianggap beracun.<ref>{{cite journal |last=Srivastava |first=A. K. |year=2000 |title=Anti-diabetic and toxic effects of vanadium compounds |journal=Molecular and Cellular Biochemistry |volume=206 |issue=206 |pages=177–182 |doi=10.1023/A:1007075204494 |pmid=10839208 |s2cid=8871862}}</ref> [[vanadil sulfat|VOSO<sub>4</sub>]] tetravalen telah dilaporkan setidaknya 5&nbsp;kali lebih beracun daripada V<sub>2</sub>O<sub>3</sub> trivalen.<ref>{{cite journal |last=Roschin |first=A. V. |date=1967 |title=Toksikologiia soedineniĭ vanadiia, primeneniaemykh<!--sic: should probably be primeniaemykh--> v sovremennoĭ promyshlennosti |trans-title=Toksikologi senyawa vanadium yang digunakan dalam industri modern |journal=Gigiena i Sanitariia (Water Res.) |language=ru |volume=32 |issue=6 |pages=26–32 |pmid=5605589}}<!--Judul bahasa Rusia hanya diberikan dalam alfabet Latin. Dalam alfabet Kiril mungkin: Токсикология соединений ванадия, применяемых в современной промышленности, dan jurnal Гигиена и санитария --></ref> [[Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Kerja]] A.S. (OSHA) telah menetapkan batas paparan sebesar 0,05&nbsp;mg/m<sup>3</sup> untuk debu vanadium pentoksida dan 0,1&nbsp;mg/m<sup>3</sup> untuk asap vanadium pentoksida di udara tempat kerja selama 8 jam hari kerja, 40 jam kerja seminggu.<ref name="OSHA">{{cite web |title=Occupational Safety and Health Guidelines for Vanadium Pentoxide |url=http://www.osha.gov/SLTC/healthguidelines/vanadiumpentoxidedust/recognition.html |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20090106063227/http://www.osha.gov/SLTC/healthguidelines/vanadiumpentoxidedust/recognition.html |archive-date=6 Januari 2009 |access-date=27 Juni 2023 |publisher=Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Kerja}}</ref> [[Institut Nasional untuk Keselamatan dan Kesehatan Kerja]] A.S. (NIOSH) telah merekomendasikan bahwa 35&nbsp;mg/m<sup>3</sup> vanadium dianggap langsung berbahaya bagi kehidupan dan kesehatan, yaitu kemungkinan dapat menyebabkan masalah kesehatan permanen atau bahkan kematian.<ref name="OSHA" />
 
Senyawa vanadium diserap dengan buruk melalui sistem pencernaan. Menghirup vanadium dan senyawa vanadium dapat menyebabkan efek buruk pada sistem pernapasan.<ref>{{cite book |last=Sax |first=N. I. |title=Dangerous Properties of Industrial Materials |date=1984 |publisher=Van Nostrand Reinhold |edition=6 |pages=2717–2720}}</ref><ref name="ress">{{cite journal |last1=Ress |first1=N. B. |last2=Chou |first2=B. J. |last3=Renne |first3=R. A. |last4=Dill |first4=J. A. |last5=Miller |first5=R. A. |last6=Roycroft |first6=J. H. |last7=Hailey |first7=J. R. |last8=Haseman |first8=J. K. |last9=Bucher |first9=J. R. |date=1 Agustus 2003 |title=Carcinogenicity of Inhaled Vanadium Pentoxide in F344/N Rats and B6C3F1 Mice |journal=Toxicological Sciences |volume=74 |issue=2 |pages=287–296 |doi=10.1093/toxsci/kfg136 |pmid=12773761}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Wörle-Knirsch |first1=Jörg M. |last2=Kern |first2=Katrin |last3=Schleh |first3=Carsten |last4=Adelhelm |first4=Christel |last5=Feldmann |first5=Claus |last6=Krug |first6=Harald F. |name-list-style=amp |date=2007 |title=Nanoparticulate Vanadium Oxide Potentiated Vanadium Toxicity in Human Lung Cells |journal=Environmental Science and Technology |volume=41 |issue=1 |pages=331–336 |bibcode=2007EnST...41..331W |doi=10.1021/es061140x |pmid=17265967}}</ref> Namun, data kuantitatif tidak cukup untuk mendapatkan dosis referensi inhalasi subkronis atau kronis. Efek lainnya telah dilaporkan setelah paparan oral atau inhalasi pada parameter darah,<ref>{{cite journal |last1=Ścibior |first1=A. |last2=Zaporowska |first2=H. |last3=Ostrowski |first3=J. |date=2006 |title=Selected haematological and biochemical parameters of blood in rats after subchronic administration of vanadium and/or magnesium in drinking water |url=https://archive.org/details/sim_archives-of-environmental-contamination-and-toxicology_2006-08_51_2/page/n136 |journal=Archives of Environmental Contamination and Toxicology |volume=51 |issue=2 |pages=287–295 |doi=10.1007/s00244-005-0126-4 |pmid=16783625 |s2cid=43805930}}</ref><ref>{{cite journal |last1=González-Villalva |first1=Adriana |last2=Fortoul |first2=Teresa I |last3=Avila-Costa |first3=Maria Rosa |last4=Piñón-Zarate |first4=Gabriela |last5=Rodriguez-Lara |first5=Vianey |last6=Martínez-Levy |first6=Gabriela |last7=Rojas-Lemus |first7=Marcela |last8=Bizarro-Nevarez |first8=Patricia |last9=Díaz-Bech |first9=Patricia |last10=Mussali-Galante |first10=Patricia |last11=Colin-Barenque |first11=Laura |date=April 2006 |title=Thrombocytosis induced in mice after subacute and subchronic V2O5 inhalation |journal=Toxicology and Industrial Health |volume=22 |issue=3 |pages=113–116 |doi=10.1191/0748233706th250oa |pmid=16716040 |s2cid=9986509}}</ref> hati,<ref>{{cite journal |last1=Kobayashi |first1=Kazuo |last2=Himeno |first2=Seiichiro |last3=Satoh |first3=Masahiko |last4=Kuroda |first4=Junji |last5=Shibata |first5=Nobuo |last6=Seko |first6=Yoshiyuki |last7=Hasegawa |first7=Tatsuya |date=2006 |title=Pentavalent vanadium induces hepatic metallothionein through interleukin-6-dependent and -independent mechanisms |journal=Toxicology |volume=228 |issue=2–3 |pages=162–170 |doi=10.1016/j.tox.2006.08.022 |pmid=16987576}}</ref> perkembangan saraf,<ref>{{cite journal |last1=Soazo |first1=Marina |last2=Garcia |first2=Graciela Beatriz |date=2007 |title=Vanadium exposure through lactation produces behavioral alterations and CNS myelin deficit in neonatal rats |journal=Neurotoxicology and Teratology |volume=29 |issue=4 |pages=503–510 |doi=10.1016/j.ntt.2007.03.001 |pmid=17493788}}</ref> dan organ lain<ref>{{cite journal |last1=Barceloux |first1=Donald G. |year=1999 |title=Vanadium |journal=Clinical Toxicology |volume=37 |issue=2 |pages=265–278 |doi=10.1081/CLT-100102425 |pmid=10382561}}</ref> pada tikus.
 
Terdapat sedikit bukti bahwa vanadium atau senyawa vanadium adalah racun atau [[teratologi|teratogen]] reproduktif. Vanadium pentoksida dilaporkan bersifat karsinogenik pada tikus kecil jantan serta pada tikus besar jantan dan betina melalui inhalasi dalam studi NTP,<ref name="ress" /> meskipun interpretasi hasil tersebut telah diperdebatkan beberapa tahun setelah laporan tersebut dikeluarkan.<ref>{{cite journal |last=Duffus |first=J. H. |date=2007 |title=Carcinogenicity classification of vanadium pentoxide and inorganic vanadium compounds, the NTP study of carcinogenicity of inhaled vanadium pentoxide, and vanadium chemistry |journal=[[Regulatory Toxicology and Pharmacology]] |volume=47 |issue=1 |pages=110–114 |doi=10.1016/j.yrtph.2006.08.006 |pmid=17030368}}</ref> Karsinogenisitas vanadium belum ditentukan oleh [[Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat]].<ref>{{cite web |last=Opreskos |first=Dennis M. |date=1991 |title=Toxicity Summary for Vanadium |url=https://rais.ornl.gov/tox/profiles/vanadium_f_V1.html |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20211006060858/https://rais.ornl.gov/tox/profiles/vanadium_f_V1.html |archive-date=6 Oktober 2021 |access-date=27 Juni 2023 |publisher=Laboratorium Nasional Oak Ridge}}</ref>