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close this bookGuía de Protección Ambiental Tomo III: Catálogo de Estándares Ambientales (GTZ/BMZ, 1996, 663 pages)
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Vanadio

Denominaciones

N° CAS: 7440-62-2 1314-62-1
Nombre registrado:  Vanadio  Pentóxido de vanadio
Nombre químico: Vanadio Pentóxido de vanadio
Sinónimos/nombres comerciales:   Óxido de vanadio(V), divanadio pentóxido,  ácido anhidrido de vanadio,  anhidrido de vanadio
Nombre químico (alemán): Vanadium Vanadium pentoxid
Nombre químico (francés): Vanadium Pentoxyde de vanadium, anhydride, vanadique, pentaoxyde de vanadium
Nombre químico (inglés): Vanadium Vanadium pentoxide
Aspecto general: Metal dúctil, de color gris acerado Entre amarillo y anaranjado de polvo cristalino o terrones entre gris oscuro y pardo; inodoro e insípido
DATOS FÍSICO-QUÍMICOS BÁSICOS
Símbolo químico/Fórmula empírica: V V2O5
Masa molecular relativa: 50,94 g 181,88 g
Densidad: 6,11 g/cm3 a 18,7°C 3,357 g/cm3
Densidad relativa del gas:    
Punto de ebullición: 3 380°C 1 750°C (descomposición)
Punto de fusión: 1 930°C 690°C
Punto de inflamación:   no combustible; favorece la combustión de otras sustancias combustibles
Solvólisis: Insoluble en agua, en ácido clorhídrico y ácido sulfúrico así como en sosa alcalina a temperatura normal;
se disuelve en ácido nítrico e fluorhídrico
En agua: 0,005 g/l a 20°C; se disuelve en ácidos concentrados y en sosas


PROCEDENCIA Y APLICACIONES 

Aplicaciones:
Los compuestos del vanadio se emplean en un 90% como elementos de aleación (80% como ferrovanadio y 9% como compuestos no ferrosos en la industria aeroespacial). El metal en estado puro se utiliza como cubierta para barras radiactivas. Se aplica también como catalizador, especialmente el V2O5 en la producción de ácido sulfúrico.

Procedencia / fabricación:
El vanadio es un metal muy difundido en todo el mundo que conforma el 0,015% de la corteza terrestre. Las mayores reservas se hallan en  Sudáfrica (42,2%), Rusia (39,2%) y China (12,7%). La concentración de vanadio geógeno en el agua oscila, según el lugar, entre 0,2 y 100 m g/l en el  agua dulce y entre 0,2 y 29 m g/l en el agua de mar. El fondo del océano oficia de trampa a largo plazo. La ocurrencia natural del vanadio en el carbón y petróleo crudo, varía de 1 a 1.500 mg/kg (OMS, 1987). Se estima que se liberan anualmente al medio ambiente cerca de 65.000 t de vanadio por acción de emisores naturales (volcanes, etc.) y unas 200 000 t por acción antrópica (fundamentalmente, por  metalurgia).

Cantidades producidas:

Producción mundial (1979) 29.700 t s.DVGW, 1985
  (1981) 35.000 t s.OMS, 1987
  (1980-84) 34 - 46.000 t s.OMS, 1988
  (1984) 33.300 t s.RÖMPP, 1988

Los principales productores son: Chile, Finlandia, Namibia, Noruega,  Sudáfrica, URSS y EEUU.

TOXICIDAD

Pentóxido de vanadio:    
Ratones DL50 23,4 mg/kg oral s.OMS, 1988
Ratas CL50 70 mg/m3 inhalación s.OMS, 1988
  DL 10 mg/kg oral s.OMS, 1988
Gatos CL50 500 mg/m3 inhalación s.OMS, 1988
Conejos CL 205 mg/m3 inhalación s.OMS, 1988
Vanadato de amonio:    
Ratones DL50 10 mg/kg oral s.OMS, 1988
Tricloruro de vanadio:    
Ratones DL50 24 mg/kg oral s.OMS, 1988
Dibromuro de vanadio:    
Ratones DL50 88 mg/kg oral s.OMS, 1988
Sulfato de vanadio:    
Ratas DL 10 mg/kg oral s.OMS, 1988
Conejos DL50 59,1 mg/kg subcutáneo s.OMS, 1988
Cobayos DL 800 mg/kg subcutáneo s.OMS, 1988
Cobayos DL50 560 mg/kg s.OMS, 1988


Efectos característicos:

Seres humanos/mamíferos: El pentóxido de vanadio irrita la piel y mucosas (0,1 mg/m3 después de 8 horas) y actúa como un tóxico sanguíneo, hepático y renal. Los síntomas de intoxicación por exposición crónica son: bronquitis, neumonía, anemia, lesiones hepáticas y renales (concentraciones de 0,1 - 0,4 mg/m3 durante 10 años pueden generar cambios en las mucosas nasales, bronquitis crónica y decoloración de la lengua; s. HORN, 1989). El efecto depende del tamaño de las partículas: los  aerosoles > 5 m m no pueden penetrar a los pulmones. 40-60% son excretados por vía urinaria después de 1-3 días y el 10-12% es excretado por vía intestinal. El pentóxido de vanadio inhibe las enzimas y no permite la síntesis del ácido ascórbico y de los ácidos grasos además de afectar al ADN (HORN, 1989).

COMPORTAMIENTO EN EL MEDIO AMBIENTE

Agua:
Los compuestos del vanadio son más densos que el agua y se depositan en el fondo. El pentóxido de vanadio se disuelve lentamente en un gran volumen de agua y forma mezclas tóxicas. El tricloruro de vanadio, el tetracloruro de vanadio y el vanadio oxitricloruro reaccionan con el agua cuando están expuestos a calor, desprendiendo vapores tóxicos e irritantes de cloruro de hidrógeno o ácido clorhídrico que flotan como niebla blanca sobre la superficie de las aguas.

Aire:
La atmósfera representa un medio de transporte. El pentóxido de vanadio es un sólido reactivo que favorece la combustión de otras sustancias combustibles. El tricloruro de vanadio forma mezclas tóxicas en el aire que se descomponen violentamente en presencia de humedad, formando el cáustico ácido clorhídrico. A elevadas temperaturas se descompone formando gas de cloro o cloruro de hidrógeno. El tetracloruro de vanadio y el oxitricloruro de vanadio son líquidos cáusticos, no combustibles, que por calentamiento también producen nieblas cáusticas de pentóxido de vanadio, gases de cloruro de hidrógeno o ácido clorhídrico. Estos gases son más densos que el aire y se desplazan a ras del suelo. El tetracloruro de vanadio reacciona violentamente en el agua formando los cáusticos tricloruro de vanadio, oxitricloruro de vanadio y ácido clorhídrico.

Suelo:
Los compuestos de vanadio son geogénicos y se encuentran en todas partes.El vanadio es un oligoelemento esencial y sus compuestos son asimilados por las plantas e incorporados a sus procesos de crecimiento. Así el vanadio es extraído del suelo e ingresa a la cadena alimentaria.

Degradación, productos de la descomposición, tiempo de vida media:
La mayoría de los compuestos de vanadio se descomponen por acción de la luz y el calor, en vapores y gases cáusticos. Al contacto con agua, generalmente se producen reacciones vigorosas, en las que se forman vapores y gases cáusticos.

Cadena alimentaria:
Tanto las plantas como los animales incorporan vanadio como oligoelemento esencial a sus organismos. Se estima que en el ser humano la ingesta diaria, a través de la alimentación, es de 100 mg. La mayor parte del vanadio ingerido es excretado sin ser resorbido.

ESTÁNDARES AMBIENTALES

Medio/ receptor Ámbito País/or-ganismo Status Valor Norma Observaciones Fuente
Agua:              
  Aguas sup. RFA G 0,05 mg/l   para su potabilización s.DVGW, 1985
  Agua p/riego EEUU   10 mg/l   val. de corta exp. s.DVGW, 1985
Suelo:              
    RFA G 50 mg/kg     s.KLOKE, 1988
Aire:              
    RDA (L) 0,002 mg/m3   V2O5 val.de larga exp. s.HORN et al., 1989
  Emisión RFA L 5 mg/m3   flujo masivo ³ 25 g/h1) s. LT-Aire, 1988
  Lug. de trab. Australia (L) 0,05 mg/m3   V2O5 (humo) s.MERIAN, 1984
  Lug. de trab. Bélgica (L) 0,05 mg/m3   V2O5 (humo) s.MERIAN, 1984
  Lug. de trab. RFA L 0,05 mg/m3 MAK V2O5 (polvo fino) s.BAUM, 1988
  Lug. de trab. Suiza (L) 0,1 mg/m3   V2O5 (humo) s.MERIAN, 1984
  Lug. de trab. Checoslov. (L) 0,1 mg/m3   V2O5 (humo) promedio s.MERIAN, 1984
  Lug. de trab. Checoslov. (L) 0,3 mg/m3   V2O5 (humo) val. de corta exp. s.MERIAN, 1984
  Lug. de trab. Checoslov. (L) 1,5 mg/m3   (polvo) s.OMS, 1988
  Lug. de trab. RDA (L) 0,1 mg/m3   V2O5 (humo) s.HORN et al., 1989
  Lug. de trab. RDA (L) 0,5 mg/m3   V2O5 (polvo) val. de corta exp. s.HORN et al., 1989
  Lug. de trab. RDA (L) 0,002 mg/m3   V2O5 (polvo) val. de larga exp. s.HORN et al., 1989
  Lug. de trab. Hungría (L) 0,1 mg/m3   V2O5 (humo) s.OMS, 1988
  Lug. de trab. Italia G 0,015 mg/m3   V2O5 (humo) s.MERIAN, 1984
  Lug. de trab. Japón (L) 0,1 mg/m3   V2O5 (humo) s.MERIAN, 1984
  Lug. de trab. P.Bajos (L) 0,05 mg/m3   V2O5 (humo) s.OMS, 1988
  Lug. de trab. Rumania (L) 0,1 mg/m3   V2O5 (humo) val. de corta exp. s.OMS, 1988
  Lug. de trab. Suecia (L) 0,5 mg/m3   V2O5 (polvos) s.ACGIH, 1982
  Lug. de trab. Suecia (L) 0,05 mg/m3   V2O5 (humo) s.MERIAN, 1984
  Lug. de trab. Finlandia (L) 0,05 mg/m3   V2O5 (humo) s.MERIAN, 1984
  Lug. de trab. URSS (L) 0,002 mg/m3   24 h, V2O5 s.STERN, 1986
  Lug. de trab. URSS (L) 0,1 mg/m3   V2O5 (humo) s.MERIAN, 1984
  Lug. de trab. URSS (L) 0,5 mg/m3   V2O3 s.KETTNER, 1979
  Lug. de trab. EEUU (L) 0,05 mg/m3 TWA V2O5 (humo/polvos) s.ACGIH, 1986
  Lug. de trab. Yugoslavia (G) 0,1 mg/m3   V2O5 (humo) s.OMS, 1988

Nota:
1) Los polvos de vanadio y sus compuestos están designados bajo el símbolo V en el "LT-Aire"
Los demás valores límite y normativos, existen generalmente para la suma de todos los compuestos del vanadio y se dan como V2O5.

VALORES COMPARATIVOS / DE REFERENCIA

Medio / procedencia País Valor Fuente
Agua:      
 Lago de Constanza (Überlingen 1973-74) RFA. 1,1-1,9 mg/l s.DVGW, 1985
 Rin (Mannheim 1971-74) RFA. 0,9-11,6 mg/l s.DVGW, 1985
Rin (Maguncia 1971-74) RFA. 1,6-3 mg/l s.DVGW, 1985
Rin (Wiesbaden 1971-74) RFA. 0,1-10,3 mg/l s.DVGW, 1985
Meno (Ottendorf 1971-73) RFA. 0,2-9,6 mg/l s.DVGW, 1985
Meno (Kostheim 1971-73) RFA. 0,9-16 mg/l s.DVGW, 1985
Ruhr (Echthausen 1983) RFA. 0,2-1,2 mg/l s.DVGW, 1985
Agua de mar   0,2-29 mg/l s.DVGW, 1985
Agua pot. (100 ciudades, 1962) EEUU n.d-70 mg/l s.DVGW, 1985
Suelo/sedimentos:      
diversos suelos (media)   100 mg/kg s.DVGW, 1985
diversos suelos   1-680 mg/kg s.OMS, 1988
carbón (media)   30 mg/kg s.DVGW, 1985
 petróleo (media)   50 mg/kg s.DVGW, 1985
Aire:      
Polo Sur   0,001-0,002 ng/m3 s.OMS, 1988
Zonas rurales Canadá 0,21-1,9 ng/m3 s.OMS, 1988
Aire libre (exterior)   0,02-13 mg/m3 V2O5 s.HORN,1989
Animales:      
Moluscos   0,7 mg/kg RS s.OMS, 1988
Crustáceos   0,4 mg/kg RS s.OMS, 1988
Insectos   0,15 mg/kg RS s.OMS, 1988
Peces   0,14 mg/kg RS s.OMS, 1988
Mamíferos   0,4 mg/kg RS s.OMS, 1988


EVALUACION Y OBSERVACIONES

Con respecto a los efectos de la mayoría de los compuestos del vanadio, todavia no existen resultados definitivos, por lo que convendría evitar cualquier posible impacto causado por estas sustancias.