Qu’est-ce que le pentoxyde de vanadium ?
Le pentoxyde de vanadium est un composé inorganique dont la formule chimique est V2O5.
Il est également connu sous le nom de pentoxyde de vanadium ou d’oxyde de vanadium (V). Sa masse molaire est de 181,88 g/mol, sa densité de 3,357 g/cm3, son point de fusion de 690°C et son numéro CAS de 1314-62-1.
Utilisations du pentoxyde de vanadium
Le pentoxyde de vanadium est utilisé pour le ferrovanadium (fusion d’aciers alliés tels que l’acier inoxydable) et pour l’oxydation du dioxyde de soufre (utilisation catalytique dans le processus de production d’acide sulfurique). Il est également utile comme catalyseur dans la production d’acides organiques, de pigments, de ferrites, de batteries et de phosphores.
1. Comme additif à l’acier
En raison de sa dureté, de son point de fusion élevé et de son excellente résistance à la corrosion, le vanadium est principalement utilisé comme additif dans l’acier, ce qui représente 90 % de la consommation de vanadium. Le ferrovanadium ainsi produit se caractérise par une excellente ténacité, une résistance à la chaleur et une résistance à la corrosion.
Il est utilisé comme acier à haute résistance dans les plaques d’acier pour les automobiles, les barres de renforcement pour les bâtiments et les ponts, comme acier de construction dans les turbines et les tuyaux pour la production d’énergie, et comme acier à outils dans l’acier à grande vitesse et les outils de coupe. Il est également utilisé comme matière première pour les catalyseurs de dénitration destinés à éliminer les oxydes d’azote (NOx), qui sont à l’origine du smog photochimique et des pluies acides.
2. Comme catalyse dans la synthèse organique
Le pentoxyde de vanadium est un agent oxydant puissant lorsqu’il est utilisé à haute température. Son pouvoir oxydant est tel qu’il peut oxyder le benzène et le naphtalène, qui ont des structures stables, en anahydride maléique et anahydride phtalique respectivement. Ce pouvoir oxydant est utilisé dans l’oxydation du dioxyde de soufre en trioxyde de soufre dans le processus de contact pour la production d’acide sulfurique.
3. Comme matériaux de batteries
Les batteries redox au vanadium sont utilisées pour le stockage de l’énergie, y compris dans les grandes installations électriques telles que les parcs éoliens. Elles sont également largement utilisées comme matériaux hôtes dans les batteries lithium-ion, sodium-ion et magnésium-ion. De plus, il est utile comme matériau d’injection et d’extraction de charge dans les appareils électroniques organiques.
Propriétés du pentoxyde de vanadium
Il a une apparence individuelle jaune à rouge et est un composé stable dans des conditions normales de manipulation à température et pression ambiantes. Il est légèrement soluble dans l’eau mais complètement insoluble dans les solvants organiques tels que l’éthanol et l’éther. En revanche, il est bien soluble dans les solutions aqueuses d’acides et de bases.
Le pentoxyde de vanadium est généralement produit à partir de scories générées lors du processus de fusion de l’acier. Le laitier est une substance contenant divers composants minéraux qui est séparée du métal à fondre par fusion, par exemple lors de la fusion de métaux à partir de minerais.
Structure du pentoxyde de vanadium
Le pentoxyde de vanadium a une structure très caractéristique parmi les composés inorganiques : un atome de vanadium est coordonné avec cinq atomes d’oxygène et ces liaisons sont réparties sur un plan.
Une autre caractéristique de ce composé est que lorsqu’il est composé avec d’autres métaux pour former des oxydes, il forme également différentes structures cristallines en fonction du type de métal contenu.
Autres informations sur le pentoxyde de vanadium
Dangers du pentoxyde de vanadium
Le pentoxyde de vanadium est classé par le SGH dans les catégories suivantes : toxicité aiguë (inhalation : poussières), gravement dommageable et irritant pour les yeux, mutagène pour les cellules germinales, cancérogène, toxique pour la reproduction, toxicité systémique et pour certains organes cibles (exposition unique et répétée), nocivité aiguë pour l’environnement aquatique et nocivité chronique pour l’environnement aquatique.
Le pentoxyde de vanadium peut être désigné comme une “substance dangereuse devant être étiquetée par son nom” en fonction de la législation du pays. Il peut également être classé comme “substance chimique spécifiée”, ce qui signifie qu’une évaluation des risques doit être effectuée.