El científico español - mexicano Andrés Manuel del Río descubrió compuestos de vanadio en 1801 analizando un nuevo mineral que contiene plomo al que llamó "plomo marrón". Aunque inicialmente supuso que sus cualidades se debían a la presencia de un nuevo elemento, más tarde el químico francés Hippolyte Victor Collet-Descotils lo convenció erróneamente de que el elemento era simplemente cromo . Luego, en 1830, Nils Gabriel Sefström generó cloruros de vanadio, demostrando así que había un nuevo elemento, y lo llamó "vanadio" en honor a la diosa escandinava de la belleza y la fertilidad, Vanadís (Freyja). El nombre se basó en la amplia gama de colores que se encuentran en los compuestos de vanadio. El mineral de plomo de Del Rio finalmente recibió el nombre de vanadinita por su contenido de vanadio. En 1867 Henry Enfield Roscoe obtuvo el elemento puro.
En algunos organismos se encuentran grandes cantidades de iones de vanadio, posiblemente en forma de toxina . El óxido y algunas otras sales de vanadio tienen una toxicidad moderada. Particularmente en el océano, algunas formas de vida utilizan el vanadio como centro activo de enzimas , como la bromoperoxidasa de vanadio de algunas algas oceánicas .
Historia
El vanadio fue descubierto en México en 1801 por el mineralogista español Andrés Manuel del Río . Del Río extrajo el elemento de una muestra de mineral mexicano de "plomo marrón", posteriormente denominado vanadinita . Descubrió que sus sales exhiben una amplia variedad de colores y, como resultado, nombró al elemento pancromo (griego: παγχρώμιο "todos los colores"). Más tarde, del Río cambió el nombre del elemento eritronio (griego: ερυθρός "rojo") porque la mayoría de las sales se volvían rojas al calentarlas. En 1805, el químico francés Hippolyte Victor Collet-Descotils , respaldado por el barón Alexander von Humboldt, amigo de Del Río , declaró incorrectamente que el nuevo elemento de Del Río era una muestra impura de cromo . Del Río aceptó la declaración de Collet-Descotils y se retractó de su reclamo. [6]
En 1831, el químico sueco Nils Gabriel Sefström redescubrió el elemento en un nuevo óxido que encontró mientras trabajaba con minerales de hierro . Más tarde ese año, Friedrich Wöhler confirmó que este elemento era idéntico al encontrado por del Río y por tanto confirmó el trabajo anterior de Del Río. [7] Sefström eligió un nombre que comenzaba con V, que aún no había sido asignado a ningún elemento. Llamó al elemento vanadio en honor al antiguo nórdico Vanadís (otro nombre de la diosa nórdica Vanir Freyja , cuyos atributos incluyen la belleza y la fertilidad), debido a los muchos compuestos químicos de hermosos colores que produce. [7] Al enterarse de los hallazgos de Wöhler, del Río comenzó a argumentar apasionadamente que se reconociera su antigua afirmación, pero el elemento mantuvo el nombre de vanadio . [8] En 1831, el geólogo George William Featherstonhaugh sugirió que el vanadio debería pasar a llamarse " rionio " en honor a Del Río, pero esta sugerencia no fue seguida. [9]
Como el vanadio suele encontrarse combinado con otros elementos, el aislamiento del vanadio metálico fue difícil. [10] En 1831, Berzelius informó sobre la producción del metal, pero Henry Enfield Roscoe demostró que Berzelius había producido el nitruro, el nitruro de vanadio (VN). Roscoe finalmente produjo el metal en 1867 mediante la reducción de cloruro de vanadio (II) , VCl 2 , con hidrógeno . [11] En 1927, se produjo vanadio puro reduciendo el pentóxido de vanadio con calcio . [12]
El primer uso industrial a gran escala del vanadio fue en el chasis de aleación de acero del Ford Modelo T , inspirado en los coches de carreras franceses. El acero al vanadio permitió reducir el peso y al mismo tiempo aumentar la resistencia a la tracción ( c. 1905 ). [13] Durante la primera década del siglo XX, la mayor parte del mineral de vanadio fue extraído por la American Vanadium Company de Minas Ragra en Perú. Posteriormente, la demanda de uranio aumentó, lo que llevó a una mayor extracción de minerales de ese metal. Un importante mineral de uranio era la carnotita , que también contiene vanadio. Así, el vanadio quedó disponible como subproducto de la producción de uranio. Con el tiempo, la minería de uranio comenzó a satisfacer una gran parte de la demanda de vanadio. [14] [15]
El vanadio natural se compone de un isótopo estable , 51 V, y un isótopo radiactivo, 50 V. Este último tiene una vida media de 2,71×10 17 años y una abundancia natural del 0,25%. 51 V tiene un espín nuclear de 7 ⁄ 2 , lo cual es útil para la espectroscopia de RMN . [22] Se han caracterizado veinticuatro radioisótopos artificiales, cuyo número de masa varía de 40 a 65. Los más estables de estos isótopos son el 49 V con una vida media de 330 días y el 48 V con una vida media de 16,0 días. . Los isótopos radiactivos restantes tienen vidas medias inferiores a una hora, la mayoría inferiores a 10 segundos. Al menos cuatro isótopos tienen estados excitados metaestables . [23] La captura de electrones es el modo principal de desintegración de los isótopos más ligeros que 51 V. Para los más pesados, el modo más común es la desintegración beta . [24] Las reacciones de captura de electrones conducen a la formación de isótopos del elemento 22 ( titanio ), mientras que la desintegración beta conduce a isótopos del elemento 24 ( cromo ).
La química del vanadio destaca por la accesibilidad de los cuatro estados de oxidación adyacentes 2 a 5. En una solución acuosa , el vanadio forma complejos acuáticos metálicos cuyos colores son lila [V(H 2 O) 6 ] 2+ , verde [V(H 2 O) 6 ] 3+ , azul [VO(H 2 O) 5 ] 2+ , óxidos de color amarillo anaranjado [VO(H 2 O) 5 ] 3+ , cuya fórmula depende del pH. Los compuestos de vanadio (II) son agentes reductores y los compuestos de vanadio (V) son agentes oxidantes. Los compuestos de vanadio (IV) suelen existir como derivados de vanadilo , que contienen el centro VO 2+ . [20]
El vanadato(V) de amonio (NH 4 VO 3 ) puede reducirse sucesivamente con zinc elemental para obtener los diferentes colores del vanadio en estos cuatro estados de oxidación. Se producen estados de oxidación más bajos en compuestos como V(CO) 6 , [V(CO) 6]− y derivados sustituidos. [20]
El pentóxido de vanadio es un catalizador comercialmente importante para la producción de ácido sulfúrico, una reacción que aprovecha la capacidad de los óxidos de vanadio para sufrir reacciones redox. [20]
La batería redox de vanadio utiliza los cuatro estados de oxidación: un electrodo usa el par +5/+4 y el otro usa el par +3/+2. La conversión de estos estados de oxidación se ilustra mediante la reducción de una solución fuertemente ácida de un compuesto de vanadio (V) con polvo de zinc o amalgama. El color amarillo inicial característico del ion pervanadilo [VO 2 (H 2 O) 4 ] + es reemplazado por el color azul de [VO(H 2 O) 5 ] 2+ , seguido por el color verde de [V(H 2 O) 6 ] 3+ y luego el color violeta de [V(H 2 O) 6 ] 2+ . [20] Otra posible batería de vanadio basada en VB 2 utiliza estados de oxidación múltiples para permitir la liberación de 11 electrones por VB 2 , lo que le otorga una mayor capacidad energética por orden de comparación con Li-ion y gasolina por unidad de volumen. [25] Las baterías VB 2 se pueden mejorar aún más como baterías de aire, lo que permite una densidad de energía aún mayor y un peso menor que las baterías de litio o gasolina, aunque la recarga sigue siendo un desafío. [25]
En una solución acuosa, el vanadio (V) forma una extensa familia de oxianiones según lo establecido por espectroscopia de RMN de 51 V. [22] Las interrelaciones en esta familia se describen mediante el diagrama de predominio , que muestra al menos 11 especies, dependiendo del pH y la concentración. [26] El ion ortovanadato tetraédrico, VO3-4 _, es la principal especie presente a pH 12-14. Similar en tamaño y carga al fósforo (V), el vanadio (V) también tiene una química y cristalografía paralelas. Ortovanadato VO _3-4 _se utiliza en cristalografía de proteínas [27] para estudiar la bioquímica del fosfato. [28] Además de eso, también se ha demostrado que este anión interactúa con la actividad de algunas enzimas específicas. [29] [30] El tetratiovanadato [VS 4 ] 3− es análogo al ion ortovanadato. [31]
A valores de pH más bajos, se forman el monómero [HVO 4 ] 2- y el dímero [V 2 O 7 ] 4- , siendo el monómero predominante en una concentración de vanadio inferior a c. 10 −2 M (pV > 2, donde pV es igual al valor negativo del logaritmo de la concentración total de vanadio/M). La formación del ion divanadato es análoga a la formación del ion dicromato . [32] [33] A medida que se reduce el pH, se produce una mayor protonación y condensación a polivanadatos : a pH 4–6 [H 2 VO 4 ] - es predominante en pV mayor que ca. 4, mientras que en concentraciones más altas se forman trímeros y tetrámeros. [34] Entre pH 2-4 predomina el decavanadato , su formación a partir de ortovanadato está representada por esta reacción de condensación:
10 [VO 4 ] 3− + 24 H + → [V 10 O 28 ] 6− + 12 H 2 O
cristal de vanadio
En el decavanadato, cada centro V(V) está rodeado por seis ligandos de óxido . [20] El ácido vanádico, H 3 VO 4 , existe sólo en concentraciones muy bajas porque la protonación de la especie tetraédrica [H 2 VO 4 ] - da como resultado la formación preferencial de la especie octaédrica [VO 2 ( H 2 O) 4 ] + . [35] En soluciones fuertemente ácidas, pH < 2, [VO 2 (H 2 O) 4 ] + es la especie predominante, mientras que el óxido V 2 O 5 precipita de la solución en altas concentraciones. El óxido es formalmente el anhídrido del ácido vanádico. Las estructuras de muchos compuestos de vanadato se han determinado mediante cristalografía de rayos X.
El diagrama de Pourbaix para vanadio en agua, que muestra los potenciales redox entre varias especies de vanadio en diferentes estados de oxidación [36]
El vanadio (V) forma varios complejos peroxo, sobre todo en el sitio activo de las enzimas bromoperoxidasa que contienen vanadio . La especie VO(O 2 )(H 2 O) 4 + es estable en soluciones ácidas. En soluciones alcalinas se conocen especies con 2, 3 y 4 grupos peróxido; este último forma sales violetas de fórmula M 3 V(O 2 ) 4 nH 2 O (M= Li, Na, etc.), en las que el vanadio tiene una estructura dodecaédrica de 8 coordenadas. [37] [38]
Derivados de halogenuros
Se conocen doce haluros binarios , compuestos de fórmula VX n (n=2..5). [39] VI 4 , VCl 5 , VBr 5 y VI 5 no existen o son extremadamente inestables. En combinación con otros reactivos, el VCl 4 se utiliza como catalizador para la polimerización de dienos . Como todos los haluros binarios, los de vanadio son ácidos de Lewis , especialmente los de V(IV) y V(V). [39] Muchos de los haluros forman complejos octaédricos con la fórmula VX n L 6− n (X= haluro; L= otro ligando).
Se conocen muchos oxihaluros de vanadio (fórmula VOmXn ) . [40] El oxitricloruro y el oxitrifluoruro ( VOCl 3 y VOF 3 ) son los más estudiados. Al igual que el POCl 3 , son volátiles, [41] adoptan estructuras tetraédricas en la fase gaseosa y son ácidos de Lewis. [42]
Los complejos de vanadio(II) y (III) son reductores, mientras que los de V(IV) y V(V) son oxidantes. El ion vanadio es bastante grande y algunos complejos alcanzan números de coordinación superiores a 6, como es el caso de [V(CN) 7 ] 4− . El oxovanadio (V) también forma 7 complejos de coordinación coordinada con ligandos tetradentados y peróxidos y estos complejos se utilizan para bromaciones oxidativas y oxidaciones de tioéter. La química de coordinación de V 4+ está dominada por el centro vanadilo , VO 2+ , que une fuertemente otros cuatro ligandos y uno débilmente (el trans al centro vanadilo). Un ejemplo es acetilacetonato de vanadilo (V(O)(O 2 C 5 H 7 ) 2 ). En este complejo, el vanadio tiene una forma piramidal cuadrada distorsionada de cinco coordenadas, lo que significa que se puede unir un sexto ligando, como la piridina, aunque la constante de asociación de este proceso es pequeña. Muchos complejos de vanadilo de 5 coordenadas tienen una geometría bipiramidal trigonal, como el VOCl 2 (NMe 3 ) 2 . [43] La química de coordinación de V 5+ está dominada por los complejos de coordinación de dioxovanadio relativamente estables [44] que a menudo se forman por oxidación aérea de los precursores de vanadio (IV), lo que indica la estabilidad del estado de oxidación +5 y la facilidad de interconversión entre los estados +4 y +5. [45]
Compuestos organometálicos
La química organometálica del vanadio está bien desarrollada. El dicloruro de vanadoceno es un reactivo de partida versátil y tiene aplicaciones en química orgánica. [46] El carbonilo de vanadio , V(CO) 6 , es un raro ejemplo de carbonilo de metal paramagnético . La reducción produce V (CO)− 6( isoelectrónico con Cr(CO) 6 ), que puede reducirse aún más con sodio en amoníaco líquido para producir V (CO)3-5 _(isoelectrónico con Fe(CO) 5 ). [47] [48]
El vanadio es el vigésimo elemento más abundante en la corteza terrestre; [49] El vanadio metálico es raro en la naturaleza (conocido como vanadio nativo ), [50] [51] habiéndose encontrado entre las fumarolas del Volcán de Colima , pero los compuestos de vanadio se encuentran naturalmente en alrededor de 65 minerales diferentes .
El vanadio comenzó a utilizarse en la fabricación de aceros especiales en 1896. En aquella época se conocían muy pocos yacimientos de minerales de vanadio. Entre 1899 y 1906 los principales yacimientos explotados fueron las minas de Santa Marta de los Barros (Badajoz), España. De estas minas se extrajo vanadinita . [52] A principios del siglo XX, se descubrió un gran depósito de mineral de vanadio en la mina de vanadio Minas Ragra cerca de Junín, Cerro de Pasco , Perú . [53] [54] [55] Durante varios años, este depósito de patrónita (VS 4 ) [56] fue una fuente económicamente importante de mineral de vanadio. En 1920, aproximadamente dos tercios de la producción mundial procedían de la mina del Perú. [57] Con la producción de uranio en las décadas de 1910 y 1920 a partir de carnotita ( K 2 (UO 2 ) 2 (VO 4 ) 2 ·3H 2 O ), el vanadio estuvo disponible como producto secundario de la producción de uranio. La vanadinita ( Pb 5 (VO 4 ) 3 Cl ) y otros minerales que contienen vanadio sólo se extraen en casos excepcionales. Con la creciente demanda, gran parte de la producción mundial de vanadio ahora proviene de la magnetita que contiene vanadio y que se encuentra en cuerpos de gabro ultramáfico . Si esta titanomagnetita se utiliza para producir hierro, la mayor parte del vanadio pasa a la escoria y se extrae de ella. [58] [55]
El vanadio se extrae principalmente en China , Sudáfrica y el este de Rusia . En 2022, estos tres países extrajeron más del 96% de las 100.000 toneladas de vanadio producidas, y China aportó el 70%. [59]
Se sabe que las fumarolas de Colima son ricas en vanadio, depositando otros minerales de vanadio, que incluyen shcherbinaita (V 2 O 5 ) y colimaita (K 3 VS 4 ). [60] [61] [62]
El vanadio también está presente en la bauxita y en depósitos de petróleo crudo , carbón , esquisto bituminoso y arenas bituminosas . En el petróleo crudo se han informado concentraciones de hasta 1200 ppm. Cuando se queman estos productos derivados del petróleo, las trazas de vanadio pueden provocar corrosión en motores y calderas. [63] Se estima que 110.000 toneladas de vanadio al año se liberan a la atmósfera al quemar combustibles fósiles . [64] Las lutitas negras también son una fuente potencial de vanadio. Durante la Segunda Guerra Mundial se extrajo algo de vanadio de las lutitas alumbreras del sur de Suecia. [sesenta y cinco]
En el universo, la abundancia cósmica de vanadio es del 0,0001%, lo que hace que el elemento sea casi tan común como el cobre o el zinc . [66] El vanadio se detecta espectroscópicamente en la luz del Sol y, a veces, en la luz de otras estrellas . [67] El ion vanadilo también es abundante en el agua de mar , y tiene una concentración promedio de 30 nM (1,5 mg/m 3 ). [66] Algunos manantiales de agua mineral también contienen el ion en altas concentraciones. Por ejemplo, los manantiales cercanos al monte Fuji contienen hasta 54 μg por litro . [66]
Producción
Tendencia de producción de vanadioCristales dendríticos de vanadio sublimados al vacío (99,9%)
El vanadio metálico se obtiene mediante un proceso de varios pasos que comienza tostando el mineral triturado con NaCl o Na 2 CO 3 a aproximadamente 850 °C para obtener metavanadato de sodio (NaVO 3 ). Un extracto acuoso de este sólido se acidifica para producir una "torta roja", una sal de polivanadato, que se reduce con calcio metálico. Como alternativa para la producción a pequeña escala, el pentóxido de vanadio se reduce con hidrógeno o magnesio . También se utilizan muchos otros métodos, en todos los cuales se produce vanadio como subproducto de otros procesos. [68] La purificación del vanadio es posible mediante el proceso de barra de cristal desarrollado por Anton Eduard van Arkel y Jan Hendrik de Boer en 1925. Implica la formación del yoduro metálico, en este ejemplo yoduro de vanadio (III) , y la posterior descomposición en producir metal puro: [69]
2 V + 3 I 2 ⇌ 2 VI 3
Trozos de ferrovanadio
La mayor parte del vanadio se utiliza como una aleación de acero llamada ferrovanadio . El ferrovanadio se produce directamente reduciendo una mezcla de óxido de vanadio, óxidos de hierro y hierro en un horno eléctrico. El vanadio termina en arrabio producido a partir de magnetita que contiene vanadio. Dependiendo del mineral utilizado, la escoria contiene hasta un 25% de vanadio. [68]
Aplicaciones
Herramienta fabricada en acero al vanadio.
Aleaciones
Aproximadamente el 85% del vanadio producido se utiliza como ferrovanadio o como aditivo para el acero . [68] El considerable aumento de resistencia del acero que contiene pequeñas cantidades de vanadio se descubrió a principios del siglo XX. El vanadio forma nitruros y carburos estables, lo que da como resultado un aumento significativo de la resistencia del acero. [70] A partir de ese momento, el acero de vanadio se utilizó para aplicaciones en ejes , cuadros de bicicletas, cigüeñales , engranajes y otros componentes críticos. Hay dos grupos de aleaciones de acero al vanadio. Las aleaciones de acero con alto contenido de vanadio y carbono contienen entre un 0,15 y un 0,25% de vanadio, y los aceros para herramientas de alta velocidad (HSS) tienen un contenido de vanadio entre un 1 y un 5%. Para aceros para herramientas de alta velocidad, se puede lograr una dureza superior a HRC 60. El acero HSS se utiliza en instrumentos y herramientas quirúrgicas . [71] Las aleaciones pulvimetalúrgicas contienen hasta un 18% de vanadio. El alto contenido de carburos de vanadio en estas aleaciones aumenta significativamente la resistencia al desgaste. Una aplicación de esas aleaciones son las herramientas y los cuchillos. [72]
El vanadio estabiliza la forma beta del titanio y aumenta la resistencia y la estabilidad de la temperatura del titanio. Mezclado con aluminio en aleaciones de titanio , se utiliza en motores a reacción , estructuras de aviones de alta velocidad e implantes dentales . La aleación más común para tubos sin costura es el titanio 3/2,5 que contiene 2,5% de vanadio, la aleación de titanio preferida en las industrias aeroespacial, de defensa y de bicicletas. [73] Otra aleación común, producida principalmente en láminas, es el titanio 6AL-4V , una aleación de titanio con 6% de aluminio y 4% de vanadio. [74]
Varias aleaciones de vanadio muestran un comportamiento superconductor . El primer superconductor de fase A15 fue un compuesto de vanadio, V 3 Si, que se descubrió en 1952. [75] La cinta de vanadio-galio se utiliza en imanes superconductores (17,5 teslas o 175.000 gauss ). La estructura de la fase superconductora A15 de V 3 Ga es similar a la de los más comunes Nb 3 Sn y Nb 3 Ti . [76]
Se ha descubierto que una pequeña cantidad, de 40 a 270 ppm, de vanadio en el acero Wootz mejoraba significativamente la resistencia del producto y le daba un patrón distintivo. Se desconoce la fuente del vanadio en los lingotes de acero originales de Wootz. [77]
El vanadio se puede utilizar como sustituto del molibdeno en el acero para armaduras, aunque la aleación producida es mucho más frágil y propensa a descascararse con impactos no penetrantes. [78] El Tercer Reich fue uno de los usuarios más destacados de este tipo de aleaciones, en vehículos blindados como el Tiger II o el Jagdtiger . [79]
El vanadio es un componente importante de los catalizadores de óxidos metálicos mixtos utilizados en la oxidación de propano y propileno a acroleína, ácido acrílico o la amoxidación de propileno a acrilonitrilo . [84]
Otros usos
La batería redox de vanadio , un tipo de batería de flujo , es una celda electroquímica formada por iones acuosos de vanadio en diferentes estados de oxidación. [85] [86] Las baterías de este tipo se propusieron por primera vez en la década de 1930 y se desarrollaron comercialmente a partir de la década de 1980. Las células utilizan iones en estado de oxidación formal +5 y +2. Las baterías redox de vanadio se utilizan comercialmente para el almacenamiento de energía en la red . [87]
El vanadato se puede utilizar para proteger el acero contra el óxido y la corrosión mediante un recubrimiento de conversión . [88] La lámina de vanadio se utiliza para revestir titanio y acero porque es compatible tanto con el hierro como con el titanio. [89] La moderada sección transversal de captura de neutrones térmicos y la corta vida media de los isótopos producidos por la captura de neutrones hacen del vanadio un material adecuado para la estructura interna de un reactor de fusión . [90] [91]
Se puede agregar vanadio en pequeñas cantidades <5% a los cátodos de las baterías LFP para aumentar la conductividad iónica. [92]
Varias especies de algas marinas producen bromoperoxidasa de vanadio , así como cloroperoxidasa estrechamente relacionada (que puede utilizar un cofactor hemo o vanadio) y yodoperoxidasas . La bromoperoxidasa produce aproximadamente entre 1 y 2 millones de toneladas de bromoformo y 56.000 toneladas de bromometano al año. [96] La mayoría de los compuestos organobromados naturales son producidos por esta enzima, [97] catalizando la siguiente reacción (RH es sustrato de hidrocarburo):
El vanadio es esencial para los tunicados , donde se almacena en las vacuolas altamente acidificadas de ciertos tipos de células sanguíneas, denominadas vanadocitos . Se han identificado vanabinas (proteínas de unión a vanadio) en el citoplasma de dichas células. La concentración de vanadio en la sangre de los tunicados de ascidia es hasta diez millones de veces mayor [ especificar ] [99] [100] que el agua de mar circundante, que normalmente contiene de 1 a 2 µg/L. [101] [102] La función de este sistema de concentración de vanadio y estas proteínas que contienen vanadio aún se desconoce, pero los vanadocitos se depositan más tarde justo debajo de la superficie exterior de la túnica, donde pueden disuadir la depredación . [103]
Hongos
Amanita muscaria y especies afines de macrohongos acumulan vanadio (hasta 500 mg/kg de peso seco). El vanadio está presente en el complejo de coordinación amavadina [104] en los cuerpos frutales de los hongos. Se desconoce la importancia biológica de la acumulación. [105] [106] Se han sugerido funciones enzimáticastóxicas o peroxidasas . [107]
Mamíferos
Las deficiencias de vanadio provocan un crecimiento reducido en las ratas. [108] El Instituto de Medicina de EE. UU. no ha confirmado que el vanadio sea un nutriente esencial para los seres humanos, por lo que no se ha establecido ni una ingesta dietética recomendada ni una ingesta adecuada. La ingesta dietética se estima entre 6 y 18 µg/día, de los que se absorbe menos del 5%. El nivel máximo de ingesta tolerable (UL) de vanadio en la dieta, más allá del cual pueden ocurrir efectos adversos, se establece en 1,8 mg/día. [109]
Investigación
El sulfato de vanadilo como suplemento dietético se ha investigado como un medio para aumentar la sensibilidad a la insulina o mejorar el control glucémico en personas diabéticas. Algunos de los ensayos tuvieron efectos significativos sobre el tratamiento, pero se consideraron de mala calidad. Las cantidades de vanadio utilizadas en estos ensayos (30 a 150 mg) excedieron con creces el límite superior seguro. [110] [111] La conclusión de la revisión sistémica fue: "No hay evidencia rigurosa de que la suplementación oral con vanadio mejore el control glucémico en la diabetes tipo 2. No se puede recomendar el uso rutinario de vanadio para este propósito". [110]
Todos los compuestos de vanadio deben considerarse tóxicos. [114] Se ha informado que el VOSO 4 tetravalente es al menos 5 veces más tóxico que el V 2 O 3 trivalente . [115] La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional de EE. UU . (OSHA) ha establecido un límite de exposición de 0,05 mg/m 3 para el polvo de pentóxido de vanadio y 0,1 mg/m 3 para los vapores de pentóxido de vanadio en el aire del lugar de trabajo durante una jornada laboral de 8 horas, 40- semana laboral de horas. [116] El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU . (NIOSH) ha recomendado que 35 mg/m 3 de vanadio se consideren inmediatamente peligrosos para la vida y la salud, es decir, que puedan causar problemas de salud permanentes o la muerte. [116]
Los compuestos de vanadio se absorben mal a través del sistema gastrointestinal. La inhalación de vanadio y compuestos de vanadio produce principalmente efectos adversos en el sistema respiratorio. [117] [118] [119] Sin embargo, los datos cuantitativos son insuficientes para derivar una dosis de referencia para inhalación crónica o subcrónica. Se han informado otros efectos después de exposiciones orales o por inhalación sobre los parámetros sanguíneos, [120] [121] el hígado, [122] el desarrollo neurológico, [123] y otros órganos [124] en ratas.
Hay poca evidencia de que el vanadio o los compuestos de vanadio sean toxinas o teratógenos reproductivos . En un estudio de NTP se informó que el pentóxido de vanadio era cancerígeno en ratas macho y en ratones machos y hembras por inhalación, [118] aunque la interpretación de los resultados ha sido cuestionada unos años después del informe. [125] La carcinogenicidad del vanadio no ha sido determinada por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos . [126]
Las trazas de vanadio en los combustibles diesel son el principal componente del combustible en la corrosión a alta temperatura . Durante la combustión, el vanadio se oxida y reacciona con el sodio y el azufre, produciendo compuestos de vanadato con puntos de fusión tan bajos como 530 °C (986 °F), que atacan la capa de pasivación del acero y lo vuelven susceptible a la corrosión. Los compuestos sólidos de vanadio también desgastan los componentes del motor. [127] [128]
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Otras lecturas
Slebodnick, Carla; et al. (1999). "Modelado de la química biológica del vanadio: estudios estructurales y de reactividad que aclaran la función biológica". En Hill, Hugh AO; et al. (eds.). Sitios metálicos en proteínas y modelos: fosfatasas, ácidos de Lewis y vanadio . Saltador. ISBN 978-3-540-65553-4.
enlaces externos
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