ונדיום

ת: ונדיום היא מתכת מעבר עם הסמל V ומספר אטומי 23. זהו יסוד קשיח, אפור-כסף, בר-גמיש, עמיד בפני קורוזיה, חומצות, אלקליות ומי מלח.

ונדיום נמצא רק לעתים נדירות בטבע, אך זוהי מתכת המעבר החמישית בשכיחותה בקרום כדור הארץ.

הוא נמצא לעתים קרובות בעפרות עם טיטניום וברזל, ובמרבצי פחם ונפט.

ת: ונדיום יכול להשפיע על בריאות האדם בדרכים הבאות:

• שאיפה: נשימה של אוויר עם ונדיום פנטאוקסיד עלולה לגרום לשיעול שנמשך ימים.
• מגע: יכול לגרות את העור והעיניים.
• חשיפה גבוהה: עלולה לגרום לבחילות, הקאות, כאבי בטן ושינוי צבע ירקרק של הלשון.

ת: כמה מחקרים על בעלי חיים ובני אדם מראים כי ונדיום עשוי:

• הורדת רמות הסוכר בדם
• שפר את הרגישות לאינסולין אצל אנשים עם סוכרת מסוג 2
• הורדת כולסטרול כללי ו-LDL ("רע")

A:

• ונדיום יכול לשמש לייצור סגסוגות פלדה, לשימוש ברכבי חלל, כורים גרעיניים ונושאות מטוסים וכו'.
• חוזק סגסוגות פלדת ונדיום אומר שהן מתאימות באופן מושלם ליצירת כלים, צירים, מוטות בוכנה וכקורות בבנייה.
• בסוללות זרימת ונדיום (VFBs), ונדיום משמש ליצירת פתרון אמין, בטוח ויציב לאחסון אנרגיה מתחדשת.
• ניתן להשתמש בוונדיום בקרמיקה כפיגמנט.
• ונדיום פנטאוקסיד יכול לשמש כזרז בייצור צבעים ובדי הדפסה.
• ניתן לייצר מגנטים מוליכים מסרט ונדיום גליום.
• תחמוצת ונדיום משמשת לייצור חומצה גופרתית.
• בתחום הרפואי, ונדיום משמש לטיפול במספר מחלות, כולל סוכרת, מחלות לב וכולסטרול גבוה. הוא שימש גם בקתודות של סוללות לדפיברילטורים מושתלים.
• מתבצע מחקר לניצול ונדיום בקתודות של סוללות עבור כלי רכב חשמליים.
• מדענים השתמשו בתכונות הייחודיות של ונדיום כדי לייצר חלונות חכמים שיכולים לנעול את החום במהלך הקיץ ולשמור על החום בפנים כאשר מזג האוויר מתקרר.

A:

• בשימוש נרחב בתעשיות מתכות, כימיות ואחרות, משמש בעיקר להתכת ברזל ונדיום.
• כתוסף סגסוגת, המהווה יותר מ-80% מהצריכה הכוללת של ונדיום פנטאוקסיד
• אחריהם מגיעים זרזים, כלומר זרזים, המהווים כ-10% מהכלל.
• כימיקלים אנאורגניים, ריאגנטים כימיים, אמייל וחומרים מגנטיים מהווים כ-10% מהכלל.

ת: ונדיום פנטאוקסיד רעיל יותר מהצורה היסודית. חשיפה כרונית לאבק ואדים של ונדיום פנטאוקסיד עלולה לגרום ל:

• גירוי חמור של העיניים, העור ודרכי הנשימה העליונות
• דלקות מתמשכות של קנה הנשימה והסמפונות
• בצקת ריאות
• הרעלה מערכתית

ת: הסוכנות הבינלאומית לחקר הסרטן (IARC) סיווגה את ונדיום פנטאוקסיד כיכול להיות מסרטן לבני אדם בהתבסס על עדויות לסרטן ריאות בעכברים חשופים.

ת: ניתן למצוא ונדיום בסביבה באצות, צמחים, חסרי חוליות, דגים ומינים רבים אחרים. במולים וסרטנים ונדיום מצטבר ביולוגי חזק, מה שיכול להוביל לריכוזים של פי 105 עד 106 בערך מהריכוזים שנמצאים במי הים.

ונדיום גורם לעיכוב של אנזימים מסוימים עם בעלי חיים, שיש לו מספר השפעות נוירולוגיות. לצד ההשפעות הנוירולוגיות ונדיום עלול לגרום להפרעות נשימה, שיתוקים והשפעות שליליות על הכבד והכליות.

בדיקות מעבדה עם חיות ניסוי הראו כי ונדיום עלול לגרום נזק למערכת הרבייה של בעלי חיים זכרים, וכי הוא מצטבר בשליית הנקבה.

ונדיום יכול לגרום לשינוי ב-DNA במקרים מסוימים, אבל הוא לא יכול לגרום לסרטן עם בעלי חיים.

ת: ונדיום נמצא בכל רקמות גוף האדם. בירן וקוסטה ב-1978 דיווחו על ריכוזים של ונדיום בכליות, בכבד ובשרירים.

A:

• ונדיום קיים בחלק מהתוספים. התייעץ עם הרופא שלך לפני נטילת תוספי מזון המכילים ונדיום כדי לקבוע אם הם מתאימים לך. יש להרחיק תוספי מזון מהישג ידם של ילדים.
• ונדיום הוא מרכיב של עשן טבק. הימנע מעישון בחללים סגורים כמו בתוך הבית או המכונית על מנת להגביל את החשיפה לילדים ובני משפחה אחרים.

A:

• אכילת מזונות המכילים ונדיום, רמות גבוהות יותר נמצאות בפירות ים. ונדיום נמצא בחלק מתוספי התזונה.
• אוויר לנשימה ליד תעשייה השורפת מזוט או פחם; תעשיות אלה משחררות תחמוצת ונדיום לאוויר.
• עבודה בתעשיות המעבדות ונדיום או מייצרות מוצרים המכילים ונדיום.
• נשימה של אוויר מזוהם או שתיית מים מזוהמים ליד אתרי פסולת או מזבלות המכילות ונדיום.
• נשימה של עשן סיגריות.
• ונדיום אינו נספג בקלות בגוף מהקיבה, המעיים או ממגע עם העור.

ת: ההשפעות הבריאותיות בילדים צפויות להיות דומות להשפעות הנראות אצל מבוגרים.

מחקרים בבעלי חיים שנחשפו במהלך ההריון הראו כי ונדיום עלול לגרום לירידה בגדילה ולעלייה בהופעת מומים מולדים. תופעות אלו נצפו בדרך כלל ברמות הגורמות להשפעות אצל האם. השפעות נצפו גם במינוני ונדיום שלא גרמו להשפעות על האם.

ת: חמשת השימושים העיקריים של ונדיום כוללים:

• ייצור סגסוגות מתכת.
• בתוך כורים גרעיניים.
• תחמוצת ונדיום משמשת כזרז בייצור חומצה גופרתית.
• תחמוצות ונדיום משמשות לפעמים כצבעים.
• ונדיום הוא מינרל קורט בתזונה של בני אדם, ומשמש לצמיחת עצמות.

ת: ונדיום מסווג כיסוד עם שפע של 0.019 אחוז, לפי משקל, על קרום כדור הארץ, מה שהופך אותו ליסוד ה-20 בשכיחותו שנמצאת על פני כדור הארץ. בטבע, הוא נמצא בעיקר בשילוב עם יסודות אחרים במינרלים, כמו גם בסלעי פוספט, פחם ונפט. הוא מופק בעיקר על ידי המדינות סין, רוסיה ודרום אפריקה.

ת: מאפיינים פיזיים של ונדיום:

• לוונדיום יש נקודת התכה של 1910 מעלות צלזיוס ונקודת רתיחה של 3407 מעלות צלזיוס. הוא קיים כמוצק בטמפרטורת החדר.
• לוונדיום צפיפות של 6.1 גרם לסנטימטר מעוקב. היא מתוארת לעתים קרובות כמתכת כבדה, שהם אותם יסודות מתכת עם צפיפות של יותר מ-5 גרם לסנטימטר מעוקב.
• ונדיום טהור הוא אפור-לבן ובוהק במראהו.
• ונדיום הוא רקיע (ניתן למשוך החוצה לתוך חוטים דקים) וניתן לגימור (ניתן להכות או ללחוץ לצורה).
• כאמור, ונדיום קיבל את שמו בשל התרכובות הצבעוניות שלו. ונדיום יוצר תחמוצות בצבעים שונים על סמך מצבי החמצון השונים שבהם. אלה כוללים תחמוצת ונדיום (II) (סגול), תחמוצת ונדיום (III) (ירוק), תחמוצת ונדיום (IV) (כחול), תחמוצת ונדיום (V) (צהוב).

ת: התכונות הכימיות העיקריות של ונדיום הן כדלקמן:

• ונדיום מגיב עם חמצן באוויר כאשר הוא מחומם כדי ליצור בעיקר ונדיום (V) אוקסיד, הנקרא גם ונדיום פנטאוקסיד. עם זאת, דגימות של תחמוצת ונדיום כוללות גם מולקולות של ונדיום שהגיבו עם חמצן במצב החמצון שלו 3+ ליצירת תחמוצת ונדיום(III), הנקראת גם ונדיום ססקיאוקסיד; וזהו מצב חמצון 4+ ליצירת תחמוצת ונדיום (IV), הנקראת גם דו תחמוצת ונדיום. שכבה דקה של תחמוצת ונדיום נוצרת על פני השטח של דגימות ונדיום החשופות לאוויר, מה שמונע קורוזיה נוספת שלו באוויר או במים.
• שני האיזוטופים של ונדיום הקיימים באופן טבעי הם: ונדיום{{0}} (0.25% שפע) וונדיום-51 (99.75% שפע).
• ונדיום מגיב עם פלואור בנוכחות חום ויוצר ונדיום(V) פלואוריד, הנקרא גם ונדיום פנטפלואוריד.
• למרות ונדיום נחשב רעיל במינונים גבוהים, בני אדם נוטלים בממוצע 0.01mg של ונדיום בתזונה היומית שלהם, המשמש בעיקר לצמיחת עצמות