What is 钒?
钒 (symbol V) is element 23 on the periodic table, a 过渡金属 in period 4, group 5. A transition metal that turns four different colours in solution depending on its oxidation state. At room temperature it is a solid.
故事
钒 是什么，以及我们如何发现它
钒是将普通钢转变为超级钢的秘密成分！这种银灰色过渡金属可能相对鲜为人知，但它对现代基础设施绝对至关重要。只需在钢中加入0.1%的钒，就能在保持柔韧性的同时将其强度提高最多100%——这就像给金属添加了超能力！ 钒由西班牙裔墨西哥科学家Andrés Manuel del Río于1801年发现，是元素周期表中最丰富多彩的化学故事之一。Del Río最初将其称为“erythronium”（源自希腊语“红色”），因为其化合物受热时会变红。然而，其他化学家说服他相信自己实际上发现的是铬，于是他撤回了自己的主张。1831年，30年后，瑞典化学家Nils Gabriel Sefström重新发现了这种元素，并以北欧美与爱之神Vanadis命名，因为它具有美丽的多彩化合物。 钒最令人着迷的特点，是它形成化合物时惊人的多样性。它可以呈现从-1到+5的氧化态，形成彩虹般的颜色：紫色（V²⁺）、绿色（V³⁺）、蓝色（V⁴⁺）和黄色（V⁵⁺）。这使钒化合物可用作化学反应中的催化剂，以及陶瓷和玻璃的颜料。 钒还具有一些显著的生物学性质。它对某些海洋生物至关重要，例如海鞘，它们会将钒浓缩在血液中，浓度比海水高1000万倍！一些研究表明，钒可能有助于调节人体血糖，从而推动了对糖尿病治疗方法的研究。 这种元素在储能领域也展现出巨大潜力。钒液流电池能够为可再生能源系统储存大量能量，使用寿命超过20年且性能衰减极小——非常适合储存太阳能和风能！
The discovery of 钒
两度被发现的元素
钒的发现经历了多位研究者、数次失败以及最终通过先进分析技术确认的过程，展示了在复杂矿物基质中识别新元素的挑战。
Del Río在墨西哥的发现
Andrés Manuel del Río（1764-1849）是一位西班牙裔墨西哥矿物学家。1801年，他在分析来自墨西哥Zimapán的铅矿石时首次发现了钒。Del Río观察到，他的矿物样品会根据化学处理条件产生红色、黄色、绿色和蓝色溶液。
Del Río最初将他的发现命名为“panchromium”（意为“所有颜色”），因为它的化合物呈现多种颜色。后来，他注意到某些溶液呈红色，于是将其改名为“erythronium”（源自希腊语“erythros”，意为红色）。
悲剧性的质疑
Del Río将样品送给欧洲化学家进行确认时，他们错误地认定这种元素是不纯的铬。这一错误鉴定使Del Río开始怀疑自己的发现，并遗憾地撤回了主张。科学界接受了这一错误判断，使Del Río在长达30年间未能获得应有的认可。
Sefström重新发现钒
Nils Gabriel Sefström（1787-1845）是一位在Falun铁厂工作的瑞典化学家。1830年，他在分析铁矿渣时重新发现了钒。他的系统化学分析揭示出一种未知元素，并发现它能产生与Del Río数十年前观察到的相同的多彩化合物。
Sefström以北欧美丽、爱情与生育女神“钒”命名这种元素，也就是Vanadis（也称Freyja）。这个名称反映了钒化合物的美丽色彩，从深红色到明亮的黄色和绿色。
历史公正
Sefström的工作为人所知后，Del Río的优先发现权终于得到承认。科学界承认Del Río确实最先发现了钒，尽管Sefström所取的名称沿用至今。这一认可恢复了Del Río在化学史上的地位，也凸显了彻底分析确认的重要性。
分离出纯金属
Henry Roscoe于1867年通过氢还原二氯化钒制得第一批纯钒金属，但其产品含有大量杂质。John Wesley Marden and Malcolm Rich于1927年使用钙还原五氧化二钒，制得高纯度钒金属，从而能够系统研究钒的显著性质。