釩元素

國立嘉義大學 應用化學系 和 高雄醫學大學 醫藥暨應用化學系
蘇  明  德  教  授

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「釩」是一種明亮、帶有銀白色光澤的金屬,耐腐蝕性強,且「釩」的延展性很高,可以很容易延伸成細絲線。「釩」的熔點高達攝氏1910度,而「釩」的沸點也高達攝氏3407度。 

純態的「釩」會和空氣中的〝氧〞作用,在「釩」表面上生成〝氧化釩〞,進而防止「釩」的內部更進一步的氧化,使固態的「釩」可以更穩定存在。這種現象和〝鋁〞金屬很相似,〝鋁〞在空氣中也會和〝氧〞作用,在〝鋁〞的外表生成薄層的〝氧化鋁〞,這可避免〝鋁〞進一步氧化。「釩」也不溶於水,更不會和〝鹽酸〞或〝冷硫酸〞起反應,但「釩」却會和〝硝酸〞產生反應。  

「釩」的硬度是7.5(世界上最硬的物質是〝鑽石〞,其硬度為10),「釩」比〝鋼〞還硬,所以可以用來刻劃玻璃和〝石英〞。只要在〝鋼〞中加入不到1%的「釩」,所製得的〝釩鋼〞(Vanadium Steel)的彈性、韌性、硬度等就會顯著地增加,難怪人們用對人體極為重要的維生素來讚譽「釩」,稱「釩」為〝鋼鐵的維生素〞。 

「釩」另一個未來被看好的新用途,就是用「釩」來製作電池的零件,以便應用在電動汽車上,如此一來,希望能達成〝節能減碳〞的功效。這是因為含「釩」的氧化物具有會隨著晶體結構的不同,其晶體內部的「釩」也會出現不同的氧化態(從+2到+5),處於這些氣化態的「釩」具有高度穩定性,進而產生豐富的氧化還原化學反應,可將化學能轉化為電能。無怪乎,有人預言以「釩」為主的氧化物將會是未來推動電池革命的下一代新電極材料

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