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Índice

1. Características Geoquímicas do Crómio ................................................................... 2

1.1. Objectivos.................................................................................................................. 3

2. O Crómio nas rochas ígneas ...................................................................................... 5

2.1. Ciclo de crómio e crómio nas rochas sedimentares .................................................. 7

2.2. Uso do cromo ............................................................................................................ 8

2.3. Impactos ambientais .................................................................................................. 9

2.4. Vanádio Abundância e carácter geoquímico geral .................................................. 10

2.5. Isótopos ................................................................................................................... 11

3. Principais Características de Vanádio ..................................................................... 12

4. MINERAIS E ROCHAS DE VANADIO ............................................................... 12

4.1. Vanádio nos minerais de origem secundária ........................................................... 13

4.2. Usos de Vanádio...................................................................................................... 15

5. Impactos ambientais ................................................................................................ 16

6. Conclusão ................................................................................................................ 16

Bibliografia ..................................................................................................................... 17

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1. Características Geoquímicas do Crómio

O cromo é um metal de transição, na tabela periódica localiza-se no sexto grupo e

quarto período. Apresenta brilho metálico prateado. É um material duro e muito

resistente a corrosão. É considerado um metal pesado devido sua densidade de

aproximadamente 7,14 g/cm3, sua massa atómica é 52g/mol e seu número atómico é 24.

Apresenta ponto de fusão e ebulição muito elevado, no intervalo de 2163 K á 2755 K, e

o seu raio iónico são bastante pequenos 0,64Å, insolúveis em água, mas solúvel em

ácidos fortes. Seus graus de oxidação variam entre +2 a +6. Como nem todos

apresentam a mesma estabilidade, a forma trivalente é a mais estável. O Cr (II)

apresenta carácter básico devido seu baixo estado de oxidação. O Cr (V) e Cr (VI)

apresentam comportamento ácido nos estados de oxidação mais alto, e dependendo da

substância com que reajam, o Cr (III) e Cr (IV) são anfóteros. O Cr (III) possui

geometria octaédrica (cercado por seis átomos doadores), apresentando consideráveis

características da classe A e uma grande afinidade de se combinar com os aniões de

oxigénio, nitrogénio e enxofre. (OHLWEILER, 1973). As tabelas abaixo apresentam as

propriedades físicas e químicas do cromo.

Tabela 1: Propriedades Químicas e Físicas do Cromo

Tabela 1. Propriedades Químicas do Cromo

Nome e símbolo Cromo, Cr

Número atómico 24

Classe e série químicas Metal de transição

Grupo, Período, Bloco 6,4,D

Densidade 7,140 g/cm3

Dureza (Mohs,Vickers) 8,5 e 1060 MPa

Massa atómica 51.9961 g/mol

Raio atômico (calculado) 166 pm

Raio covalente 127 pm

Raio de van der Waals

Configuração electrónica [Ar] 3d64s

2

Electrões (nível de energia) 2, 8, 13, 1

Estados de oxidação (óxido) 6, 4, 3, 2 (ácido forte)

Estrutura cristalina cúbica centrada no corpo

Cont

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Tabela 1. Propriedades Físicas do Cromo

Estado da matéria Sólido

Ponto de fusão 1907oC

Ponto de ebulição 2944oC

Volume molar 7.23×10-6

m3/mol

Entalpia de vaporização 344,3 kJ/mol

Entalpia de fusão 16,9 kJ/mol

Pressão de vapor 990 Pa at 2130 K

Velocidade do som 5940 m/s em CNTP

1.1. Objectivos

1.1.1. Objectivo geral

Estudar o crómio e vanádio

1.1.2. Objectivo específico

Dar a conhecer o geoquímica de crómio e vanádio

Dar a conhecer, os minerais e rochas e o beneficio dos minérios

Dar a conhecer, os usos do crómio, vanádio e seus impactos ambientais,

O cromo, considerado elemento traço na crosta terrestre, onde apresenta valores médios

de ordem de 100 á 200 ppm (Goldschmidt, 1970), ocorre geralmente, incorporado na

estrutura de varios silicatos formadores das rochas, substituindo isomorficamente ioes

metalicos tais como, Fe2+

, Fe3+

, Al3+

, Mg2+

, etc. Em determinadas rochas, como por

exemplo, nas ultramáficas, o cromo pode aparecer em teores bem mais elevados, da

ordem de 3500ppm, podendo, neste caso formar minerais proprios, como certos tipos de

espinélios.

Apesar de ter número atómico par, o cromo é um componente menos abundante da

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atmosfera solar e da litosfera superior que seu companheiro ímpar no Sistema Periódico,

que é o manganês. Nos meteoritos sucede o contrário, e o cromo também é mais

abundante que o vanádio. A escassez do cromo na litosfera superior constitui, o mesmo

que a grande abundância do alumínio, uma prova importante da litosfera como resultado

de um processo intenso de diferenciação.

.

Minérios de Cromo

O único mineral que se utiliza como minério de Cr é a cromita, que pode conter até 68%

de Cr2O3 e é explorada nas rochas ultrabásicas, onde aparece como o primeiro produto

de cristalização. Minérios de Cr associados com rochas máficas e ultramáficas.

• Modo de Ocorrência

Existem dois modos distintos de ocorrência:

Intrusões básicas acamadadas

Peridotitos ou massas peridotíticas serpentinizadas associados a cinturões

orogénicos.

Tabela 1: Abundância do Cromo em meteoritos e rochas ígneas.

Material Cr(g/ton)

Fase metálica de meteoritos 300

Nódulos de troilita dos sideritos 20.000

Nódulos de troilita dos líticos 1.000

Rochas ígneas 3.900-530

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As percentagens de Cr nas fases meteóricas e rochas ígneas, incluídos na tabela 2,

indicam o carácter geoquímico geral deste elemento. Tais percentuais demonstram a

existência de um máximo no conteúdo em Cr nos nódulos de troilita dos sideritos. Ao

contrário, nos nódulos de troilita dos meteoritos silicatados, o Cr é menos abundante.

O conteúdo do Cr dos meteoritos silicatados é muito maior que o das rochas ígneas, de

onde resulta que este metal foi separado do magma principalmente durante os primeiros

estágios da diferenciação. Na tab. 2 São indicadas as variações no conteúdo de Cr das

diversas classes de rochas ígneas. Estes percentuais demonstram que o Cr, à semelhança

do Ti e P, é concentrado nos primeiros cristalizados. Com frequência, os minerais de Fe

de origem ígnea são cromáfiros, devido à presença do Cr na estrutura da magnetita. O

Cr também é um componente normal e abundante de dunitos. Por regra geral, a cromita

é o primeiro mineral que se separa durante a cristalização normal de um magma cálcio-

alcalino.

2. O Crómio nas rochas ígneas

O conteúdo do Cr dos meteoritos silicatados é muito maior que o das rochas ígneas, de

onde resulta que este metal foi separado do magma principalmente durante os primeiros

estágios da diferenciação. Na tab. 2 são indicadas as variações no conteúdo de Cr das

diversas classes de rochas ígneas. Estes percentuais demonstram que o Cr, à semelhança

do Ti e P, é concentrado nos primeiros cristalizados. Com frequência, os minerais de Fe

de origem ígnea são cromáfiros, devido à presença do Cr na estrutura da magnetita. O

Cr também é um componente normal e abundante de dunitos. Por regra geral, a cromita

é o primeiro mineral que se separa durante a cristalização normal de um magma cálcio

alcalino. Neste aspecto seu comportamento difere do Ti e P. O Cr contido nos dunitos

está todo sobre a forma de cromita, mesmo que também possa se incorporar às

estruturas dos outros minerais prontamente cristalizados.

Tab-2 Conteúdo de crómio em rochas ígneas

Rocha Cr(g/ton)

Peridotito 3.400

Gabro 340

Diorito 68

Granuto 2

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Nefelina sienito 0,7

Ultrabásicas >2.000

Gabros e doleritos 410

Granitos 2-6,8

Sienitos 200

O conteúdo médio em Cr dos sulfetos magmáticos é de 0,02g/ton. Este percentual

demonstra que o Cr é mais oxífilo na litosfera superir. Nas rochas ígneas se encontra Cr

tanto nos óxidos como nos silicatos. Os únicos minerais independentes do Cr nestas

rochas são representantes cromíferos do grupo do espinélio, a saber: magnésio cromita

(MgCr2O4), cromita (FeCr2O4) e suas mesclas isomorfas. O espinélio de Cr pode se

apresentar nas rochas ígneas básicas e ultrabásicas na forma de cromita ou picolita

[(Mg,Fe)(Al,Fe,Cr)2O4] que é, portanto, uma mescla de cromita e espinélio magnésica-

alumínica. Quando se encontra em quantidades apreciáveis o Cr, o mesmo para o Ti,

penetra nas estruturas de muitos silicatos de importância petrográfica. Nestes silicatos o

íon Cr3+

substitui outros íons metálicos. Entre os minerais de Cr têm importância os

seguintes : a granada de Cr ou uvarovita, Ca3Cr2[SiO4]3; o diopsídio de Cr, que

chega a 2% de Cr; o epidoto de Cr ou tawmawita; a mica de Cr ou fucsita; e a

clorita de Cr ou Kammerita. Todos estes silicatos cromífiros são relativamente ratos

e só se apresentam comi minerais petrográficos quando grande quantidade de Cr foi

disponível durante a formação. Portanto, não têm muita importância geoquímica. Os

indícios de Cr que se encontram nas estruturas dos silicatos têm mais interesse

geoquímico. É evidente que a maior parte do Cr da litosfera superior se encontra

nesta forma. Augitas e hornblenda comuns podem conter cerca de 1400g/ton; olivina

em torno de 1000g/ton de alguns gabropicrito e menos de 2g/ton de alguns

diferenciados de uma magma básico; no clinopiroxênio de um olivina gabro 400g/ton e

menos de 2g/ton nos diferenciados finais; biotita 1000g/ton e muscovita 500g/ton.

Olivinas ricas em forsterita incorporam muito mais Cr que as ricas em fayalita. É

provável que o Fe3+

não possa ser substituído com facilidade pelo Cr a temperaturas

elevadas. Quando ocorrem juntos Mg olivina e clinopiroxênio, o Cr se concentra de

preferência neste último. O mesmo acontece se a olivina está substituída por magnetita.

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Parece que a baixas temperaturas se verifica a substituição do Fe pelo Crcom mais

facilidade.

Outra coisa comum a Cr e ao Ti é sua repugnância em formar silicatos simples. O Cr

ocupa duas posições estruturais diferentes nos minerais. Nos cromatos, Cr com 6 cargas

positivas forma um íon complexo, unindo-se, como P e S, a quatro átomos de O2, para

formar um complexo tetraédrico [CrO4]. Estes complexos formam grupos

independentes na estrutura. A crocoíta [PbCrO4] é o representante mais importante dos

cromatos, que são minerais de pouca significância geoquímica. De outra parte, Cr se

apresenta nos minerais formando o cátion trivalente Cr3+,

que tem raio iónico parecido

ao Al3+

e, em particular, ao Fe3+.

O Cr se apresenta nos silicatos fora da trama complexa

do Si-O, onde substitui com facilidade o Fe3+

e Al3+

na forma diadócica. Esta é a forma

mais importante de apresentação do Cr litosférico. Sem dúvida, parece que a

substituição diadóquia de Al3+

pelo Cr3+

só é possível quanto Al forma grupos [AlO6] na

estrutura e não substitui S; para formar tetraedros de [AlO4]. O raio do Cr3+ é

demasiado grande para permitir a substituição do Si4+ por Cr3+ nos tetraedros [SiO4].

Ao contrário, nos grupos [AlO6] o Al3+

é facilmente substituído pelo Fe3+

e Cr3+

. Ambos

os casos de substituição são muito frequentes nos minerais e caracterizam a geoquímica

do Cr e Fe. Sem dúvida, não se encontra Cr nos feldspatos nem nos minerais restantes

nos quais o Al substitui Si nos oxigenados tetraédricos. É preciso dizer que, apesar da

diferença de valência, Cr substitui evidentemente Fe2+

e Mg2+

em muitos minerais.

2.1. Ciclo de crómio e crómio nas rochas sedimentares

Devido ao fato que Cr se assemelha tanto ao Fe3+

e Al3+

em suas propriedades físicas,

tamanho e carga iónicas, segue esses iões durante o ciclo exógeno. Nas soluções que se

formam durante a meteorização só se perde uma quantidade muito pequena de Cr. Em

consequência, os precipitados, oxidados e evaporados carecem quase por completo de

Cr, que se concentra nos inatacados e, em particular, nos hidrolisados.

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Na Tab. 3 Conteúdo em Cr de alguns sedimentos e rochas sedimentares.

Rocha Cr (g/ton)

Quartizitos 68-200

Folhelhos 410-680

Carbonatos 2

Filitos 140

Minérios marinhos de Fe 240

Oolítico

Minério marinho de siderita 20

Minérios d e Fe lateritico 400

Durante o metamorfismo, os produtos de meteorização ricos em Cr podem produzir a

produção local de fucsita. Em alguns casos excepcionais, quanto o potencial redutor é

muito elevado, Cr é mobilizado como cromato, devido à oxidação do Cr 3+

para Cr 6+

.

Assim se explica a presença de quantidades notáveis de cromatos nas jazidas de nitrato

do Chile. A esse respeito, o ciclo exógeno do Cr se assemelha ao V.

2.2. Uso do cromo

O cromo e usado na producão do aço inoxidável, no endurecimento do aço e na

cobertura de superficies metalicas para evitar a corrosão. Na indústria do vidro, é usado

para obter a cloração verde esmeralda. Os dicromatos, tais como o de potássio

(K2Cr2O7), são agentes oxidantes usados em laboratoris de qumica analitica. Compostos

de cromo são usados como mordentes na indústria têxtil. A indústria aeronáutica usa o

cromo para anodificar o aluminio. A indústria de refratários usa a cromita para a

produção de tijolos e revestimentos devido ao seu elevado ponto de fusão, estrutura

cristalina estável e pequena espansão sub altas temperaturas (Winter, 1998).

Limites Ambientais do Crómio

O estabelecimento de limites em geral para o elemento cromo está de acordo com as

concentrações que foram verificadas em diversas partes do mundo, as quais não foram

detectadas efeitos sobre a saúde da população exposta. Ao contrário dos limites

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profissionais que são objecto de estudos frequentes devido a constantes modificações,

com o tempo esses limites ambientais podem mudar devido a novas descobertas ou

alterações nas condições apresentadas do cromo hoje. Os valores limites de registo

bibliográfico (GALVÃO & COREY op. cit.), para o cromo no ambiente geral são:

Ar urbano: 50 ng/m3

Água em rios: 10 mg/m3

Água dos oceanos: 5 mg/m3

Água potável: 0,05 mg/L

Solo: 125 mg/Kg, em média, mas pode aumentar para 250 mg/Kg (não há

limite especifico)

Alimentação: a ingestão diária não deve exceder 0,03 – 0,1 mg / dia.

2.3. Impactos ambientais

As consequências ambientais do aumento nas concentrações de cromo incidem

principalmente sobre espécies aquáticas desde algas até organismos superiores por

difusão passiva. Normalmente o cromo acumula-se nas guelras, brônquios, vísceras

cerca de 10 a 30 vezes mais, comparados ao acúmulo no coração, pele, escamas e

músculos. Factores ecológicos, o estado da espécie e sua actividade, podem determinar

a bioacumulação.

A maioria dos microrganismos (protozoários, fungos, algas, bactérias) é capaz de

absorver cromo. O cromo está presente em todas as plantas, mas não há evidências

científicas de que seja essencial às mesmas. Plantas em crescimento em solos contendo

altas concentrações de cromo retêm o cromo em suas raízes e somente uma pequena

parcela é transportada para as partes superiores das plantas, sendo improvável a

bioacumulação nestas partes.

Nos solos o cromo está presente, geralmente na forma de Cr (III) que tem pouca

mobilidade, a não ser que haja Cr (VI) envolvido no processo. O Cr (III) é absorvido em

terra argilosa e em partículas de materiais orgânicos.

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Os efeitos da bioacumulação em longo prazo nem sempre são previsíveis,

principalmente no caso de compostos como o cromo, que não se decompõem ou que

apresentam baixa degradabilidade, acumulando-se no meio ambiente e na cadeia

alimentar, onde são absorvidos no organismo em concentrações muito maiores do que

as de seu lançamento inicial (JORDÃO et al., 1999).

Os resultados de diversos estudos alertam para a necessidade de controlo da água de

abastecimento público em zonas rurais, especialmente as zonas industriais, tendo em

vista que o descarte inadequado do cromo pode contribuir para a contaminação de

lençóis freáticos.

A presença do cromo nos corpos hídricos causa impactos, altamente desfavoráveis,

afectando a saúde da população humana que consome a água e se alimenta de peixes

que se desenvolvem nestes locais. A bioacumulação em humanos pode apresentar

efeitos imediatos, efeitos crónicos pela acumulação por longos períodos de tempo e,

ainda mais preocupante, consequências genéticas para gerações futuras.

2.4. Vanádio Abundância e carácter geoquímico geral

Vanádio é um elemento químico, símbolo V, número atómico 23 (23 protões e 23

electrões) de massa atómica 51 g/mol que, nas condições ambientes, é encontrado no

estado sólido. O V é um dos oligoelementos mais abundantes. Está situado no grupo 5

(VB) da tabela periódica dos elementos. É um metal dúctil, macio e apesar de ser bem

mais abundante que o cobre, com uma abundância na crosta de 160 ppm, forma poucos

minerais. A razão do vanádio formar tão poucos minerais reside no facto de o ião V3+

ser geoquimicamente semelhante ao ião Fe3+

, um ião abundante e constituinte de muitos

minerais. Assim, o ião V3+

geralmente substitui o Fe3+

nos minerais (notavelmente na

magnetite) em lugar de formar os seus próprios minerais. É, ainda assim, encontrado em

diversos minerais, e é empregado principalmente em algumas ligas metálicas.

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Na tab. 1 abundância do Vanádio , nos meteoritos silicatados e rochas ígneas.

Material V(g/ton)

Sideritos 6

Lititos 50

Rochas igneas 150-300

Comparando os valores acima, fica indicado que o V é muito concentrado na fase

silicatada. Sem dúvida, na fase troilítica dos sideritos o V está concentrado com relação

à fase férrica. A concentração relativa do V nas rochas ígneas terrestres é maior todavia.

O caráter geoquímico geral do V é francamente litófilo, mesmo com uma tendência

siderófila bastante definida. Faz parte da família do Fe.

2.5. Isótopos

Na natureza se encontra um único isótopo estável, o vanádio-51. São conhecidos quinze

radioisótopos, sendo os mais estáveis os vanádio-50, com uma meia-vida de 1,4 x 1017

anos, o vanádio-49, de 330 dias, e o vanádio-48, de 15,9735 dias. Os demais apresentam

vidas médias de menos de uma hora, a maioria com menos de dez segundos. Este

elemento apresenta um meta estado.

As massas atómicas dos isótopos de vanádio variam desde 43,981 u, do vanádio-43, até

59,959 g/mol do vanádio-59. O principal modo de decaimento dos isótopos de massas

abaixo do isótopo mais estável, vanádio-51, é a captura electrónica, sendo os principais

produtos do decaimento os isótopos do elemento 22 (titânio). Naqueles com massa

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superior ao vanádio-51, o decaimento é a desintegração beta, originando como

principais produtos resultantes do decaimento os isótopos do elemento 24, o crómio.

3. Principais Características de Vanádio

O vanádio é um metal de transição mole, dúctil de cor cinzenta e brilhante. Apresenta

alta resistência ao ataque de base, ao ácido sulfúrico (H2SO4) e ao ácido clorídrico

(HCl). É obtido a partir de diversos minerais, até do petróleo. Também pode ser obtido

da recuperação do óxido de vanádio em pó procedente de processos de combustão. Tem

algumas aplicações nucleares devido a sua baixa captura de nêutrons. É um elemento

químico essencial em alguns seres vivos, embora não seja conhecida exatamente a sua

função. Nos seus compostos apresenta estados de oxidação +2, +3, +4 e +5.

Características principais

4. MINERAIS E ROCHAS DE VANADIO

Vanádio nas rochas ígneas

Na litosfera superior o V é oxífilo. Seu comportamento nas rochas ígneas depende, em

grande parte, do fato que possa existir no meio ígneo em 3 estados estáveis de oxidação,

a saber: na forma tri, tetra e pentavalente. Todos eles, em particular V5+

, mostram

tendência a formar complexos com o O2 e, em parte, também com S. Isto explica o

número relativamente grande de minerais de V e as amplas possibilidades de

substituição diadócica do V por vários elementos em estruturas minerais.

Devido a sua posição no Sistema Periódico, V parece com seus vizinhos P e Ti em sua

forma de apresentação, mas também existem diferenças notáveis a este respeito entre os

3 elementos. O V não é característico nem das primeiras associações magmáticas de

pirrotita-pentlandita nem dos últimos sulfeto magmáticos. O sulfeto de V, patronita

VS4, com até 24% V, e o sulfavanadato complexo de Cu, sulvanita Cu3VS4,

encontram-se na natureza, porém são raros e provavelmente de origem secundária. Ao

contrário, V se encontra muito concentrado nos minérios de ferro titanífero, que

representam os primeiros óxidos separados. À semelhança do Ti e P, V tende a se

concentrar nas rochas básicas, em particular nas segregações básicas dos magmas

gabróicos. O conteúdo máximo em V das rochas ígneas se encontra nas que se forjam

durante as fases iniciais do estágio principal da cristalização.

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V não forma minerais independentes nas rochas ígneas, estando oculto nas estruturas de

outros minerais com uma única excepção é ardenita

Mn4(MnAl5)[(OH2/(V,As)O4.(SiO4)5].2H2O, que é um termo raso do grupo do

epidotozoisita. Nos minerais das rochas ígneas existem íons de V com 3,4 e 5 cargas

positivas. O V bivalente é um agente oxidante forte. O tamanho do ião V3+

é parecido

com o do Fe3+

, mas não é muito provável fique a substituição diadóquia ocorra neste

caso. Isto é divido a que V3+ é um agente redutor bastante forte, que ao encontrar-se na

presença do Fe3+ o reduziria a ferroso. Isto se deduz também dos potenciais redutor

dos iões em questão. Ao contrário, V4+

é mais abundante nas rochas ígneas e substitui

com facilidade o Ti4+

, V5+

se encontra nos sedimentos e nas rochas sedimentares, cujo

potencial redox é maior que das rochas ígneas. Substitui Al de preferência nos minerais

argilosos. Titanomagnetitas são ricas em V com cerca de 41%. À parte da

titanomagnetita, outros minerais de Ti contêm também V em suas estruturas

evidentemente na forma V4+

que substitui o Ti4+

, tais como titanita e rutilo. Na apatita o

V5+

pode substituir P5+

, o que explica a concentração de V nos minérios de Fe ricos em

apatita. Feldspatos carecem quase por completo de V. Ao contrário, piroxênios,

anfibólios e micas contêm quase sempre algum V na forma de íons V4+

e V5+

, que

substituem Fe3+

e Al3+

. Augita e hornblenda contêm até 680g/ton, contra até 3.080g/ton

na flogopita e 1.000 e 640 g/ton nas biotitas e muscovitas de granito, respectivamente.

À semelhança do P e As, V5+

tem uma tendência pronunciada a formar tetraedros de

[VO4] nas estruturas minerais. Estes íons complexos são semelhantes aos tetraedros de

[PO4] e [AsO4]. Nas associações hidrotermais o V se encontra como componente

acessório das uraninitas nos filões de Ni-Co-U, com um conteúdo máximo de 500g/ton.

4.1. Vanádio nos minerais de origem secundária

Como não existem minerais independentes de V nas rochas ígneas, este mineral só pode

concentrar o suficiente nos sedimentos e rochas sedimentares. O potencial redutor

destes meios é maior que das rochas ígneas. Do ponto de vista geoquímico, são bastante

raros, e a maioria deles não são mais que curiosidades mineralógicas, já que as

condições necessárias para sua formação se encontram raramente na natureza. O V que

existe nesses minerais procede das águas subterrâneas ou termais. Os dos principais

metais que se encontram nestes vanadatos são Ca, Mn, Fe3+

, U, Pb, Cu, Zn e Bi. Com

frequência, estes minerais vêm acompanhados de compostos de P, As e U. Podem ser

vanadatos simples, como a pucherita Bi[VO4] e a estregerita Al[VO4].3H2O, ou

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complexos, como a descloizita Pb(Zn,Cu)[OH/VO4] com 20 - 22% V2O5, a hewehita e

metahewehita CaH2[V6O17].8H2O; a vanadinita Pb5[Cl/(VO4)3] com 8-21% V2O5,

isomorfa com apatita; a carnotita, de fórmula aproximada K[VO2/VO4].1 ½ H2O ( que

contém cerca de 21% de V2O5); a tyuyamunita Ca [VO2/VO4]2.4H2O e a roscoelita, que

é a muscovita de V na qual Al3+

é substituído na forma diadócica pelo V5+

em

coordenação octaédrica. A roscoelita é o termo fina; rico em V, da série cujo extremo

alumínico é a muscovita. A carnotita e a tyuyamunita são membros do grupo da

uraninita.

Ciclo de Vanádio

O ciclo do V se caracteriza porque sua dissolução e migração só se verificam num

potencial redutor bastante grande. O ião V3+

é um catião dos hidrolisados, porém se

oxida com facilidade a V5+

, que tem tendência a formar aniões complexos. As

propriedades biófilas do V influenciam também sobre seu ciclo.

Durante a meteorização das rochas ígneas se incorpora muito V aos minerais argilosos

formados e permanece nesses enquanto os minerais não se alteram, inclusive durante os

primeiros estágios dos processos diagenéticos e metamórficos. Portanto, as soluções da

meteorização nos climas húmidos são pobres em V. Parece que as soluções húmidas

extraem um pouco de V das argilas. Nas águas minerais existe V, mas deve ser em

grande parte de origem juvenil. Sem dúvida, nas regiões áridas, o V se concentra no

hidróxido de Al, separando-se dessa forma durante a decomposição das argilas. V5+

se

mobiliza com facilidade e se nas águas subterrâneas e nas soluções da meteorização

existem metais pesados podem produzir grandes concentrações locais de vanadatos de

Cu, Pb, Zn e U, em particular na zona de oxidação e na presença de margas e dolomitos,

que originam um PH adequado para a precipitação dos vanadatos. Os sedimentos das

regiões áridas podem absorver também V das soluções da meteorização bastante

concentradas.

Outra possibilidade de concentração de V nos sedimentos é o transporte na forma de

vanadato, sobretudo a concentrações baixas, nas soluções de meteorização, as quais, em

condições redutoras, na presença de sulfeto de hidrogênio, precipitam na forma de VaS

nas camadas betuminosas e rochas semelhantes.

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VANÁDIO NAS ROCHAS METAMÓRFICAS

O vanádio se mobiliza, em parte, durante os processos metamórficos. Sem dúvida, o

carácter original das rochas metamórficas se segue reflectindo com claridade no seu

conteúdo em V. A diferença no conteúdo em V dos orto e paragnaisses pode servir para

determinara origem ígnea ou sedimentar das rochas.

Minérios de Vanádio

Nas rochas ígneas não existem massas de V independentes porque o metal é escasso e

não forma minerais próprios durante a diferenciação. Sem dúvida, os minérios de óxido

de ferro contêm V como componente acessório, encontrando-se os conteúdos maiores

na magnetita e titanomagnetita ( ,0,2% em V). Nas jazidas de magnetita-ilmenita

vanadíferas pode existir V na forma de magnetita vanádica (caulsonita) com até 5% de

V. Portanto, pode-se utilizar os minérios de óxido de Fe como fontes industriais de V.

Os minérios de V mais importantes são de origem sedimentar.

4.2. Usos de Vanádio

Aproximadamente 80% do vanádio produzido é empregado como ferrovanádio ou como

aditivo em aço.

É usado para a produção de aços inoxidáveis para instrumentos cirúrgicos e

ferramentas, em aços resistentes a corrosão e, misturado com alumínio em ligas

de titânio, é empregados em motores de reacção. Também, em aços, empregados

em eixos de rodas, engrenagens e outros componentes críticos.

É um importante estabilizador de carbetos na fabricação de aços.

Emprega-se em alguns componentes de reactores nucleares.

Forma parte de alguns imãs supercondutores.

Alguns compostos de vanádio são utilizados como catalisadores na produção de

anidrido maleico e ácido sulfúrico. É muito usado o pentóxido de vanádio, V2O5,

empregado em cerâmicas.

Geoquímica CROMIO E VANADIO

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5. Impactos ambientais

O pó metálico é pirofórico e os compostos de vanádio são altamente tóxicos. Sua

inalação pode causar câncer de pulmão.

A Administração de Segurança e Saúde Ocupacional americana (OSHA) tem

estabelecido um limite de exposição para o pó de pentóxido de vanádio de 0,05 mg/m³,

e de 0,1 mg/m³ para o gás de pentóxido de vanádio no ar do local de trabalho para uma

jornada de 8 horas, 40 horas semanais. O Instituto Nacional de Saúde e Segurança

Ocupacional americano (NIOSH) recomenda que deve considerar-se perigoso para a

saúde um nível de 35 mg/m³ de vanádio. Este nível pode causar problemas permanentes

de saúde ou morte.

6. Conclusão

No presente trabalho concluímos que é de estrema importância o estudo desses metais

pesados desde a sua geoquímica, aplicações, minérios e rochas e os seus impactos

ambientais uma vês são de grande importância para a humanidade e encontram-se nos

minerais e rochas em abundância mas os seus impactos ambientais são extremamente

perigoso na exploração e usos descontrolados.

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