钒

钒（英文名称：Vanadium），金属元素，元素符号为V，原子序数为23，原子量为50.9415，位于元素周期表的第四周期VB族。^[1]钒在常温常压下是一种银白色固体，质软且韧性好，熔点为1910℃，沸点为3407℃，密度为6.0g/cm3。^[1][2]室温下金属钒较稳定，不与空气、水和碱作用，也能耐稀酸。但能被硝酸、氢氟酸或者浓硫酸腐蚀。^[3]高温下，金属钒很容易与氧和氮作用。^[4]

钒现在发现的同位素中，有两个同位素是在自然条件下存在的，分别为钒-50（0.25%）和钒-51（99.75%）。^[5]钒原子的价电子结构为3d34s2，五个价电子都可以参加成键，能生+2、+3、+4、+5价氧化态的化合物，其中以五价钒的化合物较稳定。五价钒的化合物具有氧化性能，低价钒则具有还原性。钒的价态越低还原性能越强。^[6]工业上常以各种含钒矿石为原料制备钒。生产钒的工艺流程随矿物种类的不同而异。^[7][8]

钒是人体必需的微量元素。在正常的生物学浓度下，钒能促进脂类代谢，抑制胆固醇的合成，对心血管功能有利。^[9][10]在生物界，只有少数几种动物具有富集钒的本领，如蕈xùn、海鞘等。^[11]钒参与藻类的光合作用，主要表现在提高叶绿素含量，促进小球藻光合作用的气体交换。还能促进固氮菌的生长和分子态氮的固定。^[12]

钒是一种重要的合金元素，含钒钢具有强度大、韧性强、耐磨性好等优点，被广泛应用于钢铁、航天、军工、电子技术、汽车、造船等领域。另外，钒还在化学工业中作为着色剂与催化剂，还被用于生产可还原氢蓄电池或者钒氧化还原蓄电池。^[13][5]

元素钒是墨西哥矿物学家节烈里瓦于1801年在含有钒的铅试样中首先发现的。由于这种新元素的盐溶液在加热时呈现鲜艳的红色，所以被取名为“爱丽特罗尼”，即红色的意思。但是当时有人认为这是被污染的元素铬，所以没有被人们公认。^[14]1830年，瑞典化学家塞夫斯特伦（SefstronN.G.）在研究斯马兰矿区的铁矿时，用酸溶解铁，在残渣中发现了钒。因为钒的化合物五颜六色，十分漂亮，所以就用古希腊神话中一位叫凡娜迪丝“Vanadis”的美丽女神的名字，为其命名为“Vnadium”，其中文名称为“钒”，元素符号为V。^[15]

塞夫斯特伦、维勒、贝采里乌斯等人都曾研究过钒，确认钒的存在，但他们始终没有分离出单质钒。在塞夫斯特伦发现钒后三十多年，即1869年，英国化学家罗斯科（Roscoe H.E．）用氢气还原二氧化钒，才第一次制得了纯净的金属钒。^[15]

1869年法国研究用钒作合金剂用于生产装甲钢板。1896年欧洲用钒作特殊钢添加剂。1870年钒用作催化剂。1902年，在西班牙发现了第一个钒铅矿Pb5(VO4)3Cl矿床。1905年前后含钒合金钢用作汽车工业的原料。1925年，在南非发现了钒铅矿。1927年美国马登（J.W.Marden）和李奇（M.N.Rich）用电炉钙热还原法制得工业金属钒。^[16][17]

中国钒工业起步于20世纪50年代，1958年恢复并扩建锦州铁合金厂提钒车间，以承德大庙含钒铁精矿为提钒原料。1960年以后中国的其他提钒厂相继建成投产，70年代攀枝花钢铁公司建成投产，从此中国的钒工业便进入一个新的历史时期。至80年代中国已成为世界主要产钒国之一，能生产各种钒制品。钒的推广应用也得到较快发展。^[16]

钒在地壳中的含量在0.02~0.03%之间，占第22位。钒广泛分布于各种矿藏中，已知的含钒矿超过65种，最重要的钒矿有：绿硫钒矿、钒云母、钒铅矿和钒钾铀矿。钒还常存在于铁矿、铝矿、煤和石油中，在太阳、恒星和陨石中已发现钒，在一些钒起着重要作用的动植物体内也能找到钒。^[18]

植物中钒含量较低。钒元素在植物中浓度仅为10-3mol/L，一般每克干重只含几个微克。植物根部与土壤中钒含量一致，暴露在空气中枝叶部分的钒含量最低。豆类钒含量较高。乡村溪流苔藓钒含量约为10mg/g，市区苔藓钒含量50~250ug/g。所有哺乳动物体内都存在钒，以肝脏和骨骼中含量最高。谷物钒含量高于水果和蔬菜，啤酒、葡萄酒中钒含量较高，牛肝、猪肝及肾、鸡肉及内脏、鱼肉钒的含量也较高，而油脂、猪肉、牛奶和蛋类中钒含量较低。^[19]

海水中钒浓度较低，一般在0.2~29ug/L，推测海洋中总含量约为7.5×1012kg。钒在海洋生物体生命过程中可发挥作用。钒在淡水以五价钒盐形式存在。在微生物作用下，钒可从岩土溶解到淡水，化合价由三价转为五价。世界淡水钒浓度波动于0.01~0.22mg/L，差别与废水污染程度不同有关。^[19]

空气中含一定浓度的钒。南极空气钒浓度在0.001~0.002ug/m3；赤道海洋空气钒浓度比南极约高两个数量级。城市空气钒浓度为0.25~300mg/m3。空气中的钒浓度与季节密切相关，春、冬两季空气钒浓度比夏、秋季约高2倍。^[19]

据美国地质勘探局不完全统计，截至2021年末，全球钒金属储量超过6300万t，其中钒矿金属钒储量（已认定的钒资源中符合当前采掘和生产要求的部分）约为2417万t。中国在10多个省市（区）蕴藏含钒矿物。其中，四川攀枝花地区是中国乃至世界钒矿产资源最富集地区之一。钒产品以钒钛磁铁矿为原料的主要产区分布在四川和河北；以石煤为原料的主要产区在陕西、河南、甘肃、湖北和湖南等地。^[20]

纯净的钒为银白色金属，^[3]质软且韧性好，熔点1910℃，沸点3407℃，密度6.0g/cm3。金属钒为体心立方晶格。在氢气中加热会变脆，在真空中加热能恢复韧性。钒呈弱顺磁性，是电的不良导体。钒的力学性能取决于它的纯度，少量的杂质，如氧、氮、碳、氢可提高钒的硬度和抗拉强度，但降低了它的延展性。钒能与铝、钴、铜、铁、锰、钼mù、镍niè、钯、锡、硅等元素形成合金。^[2][1]

室温下金属钒较稳定，不与空气、水和碱作用，也能耐稀酸。钒能耐盐酸、稀硫酸、碱溶液及海水的腐蚀，但能被硝酸、氢氟酸或者浓硫酸腐蚀。^[6][3]

高温下，金属钒很容易与氧和氮作用。当金属钒在空气中加热时，钒氧化成棕黑色的三氧化二钒、蓝黑色的四氧化二钒，并最终成为橘红色的五氧化二钒。钒在氮气中加热至900~1300℃会生成氮化钒。钒与碳在高温下可生成碳化钒。当钒在真空下或惰性气氛中与硅、硼、磷、砷shēn一同加热时，可形成相应的硅化物、硼化物、磷化物和砷化物。^[4]

室温时，致密的钒对氧、氮和氢都是稳定的，钒在空气中加热时，氧化成棕黑色的三氧化二钒（V2O3）、蓝黑色的四氧化二钒（V2O4）或者橘红色五氧化二钒（V2O5）；在较低温度下，钒与氯作用生成四氯化钒（VCl4）；在较高温度下，与碳和氮作用生成碳化（VC）及氮化钒（VN）。^[4]

已发现钒的同位素有20余种。其中天然存在的只有两种，分别为钒-50（0.25%）和钒-51（99.75%），其中钒-50具有轻微的放射性，半衰期较长。其他20种不稳定同位素也相继被确认。其中钒-48适用于一般生物示踪研究，而实验周期长的生物研究宜用钒-49。钒-52是痕量钒中子活化分析测量的核素。^[5][1]

钒原子的价电子结构为3d34s2，五个价电子都可以参加成键，能生成+2、+3、+4、+5价氧化态的化合物，其中以五价钒的化合物较稳定。五价钒的化合物具有氧化性能，低价钒则具有还原性。钒的价态越低还原性能越强。^[6]常见的钒化合物有氧化物、卤化物、铵盐、钠盐和含氧酸盐等。这些化合物的性质往往会受到钒价态变化的影响。^[16]

氧化物 钒的氧化物主要有V2O5、VO2、V2O3和VO。^[21]五氧化二钒（V2O5），广泛应用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁。它还被用作有机化工的催化剂、无机化学品、化学试剂、糖瓷和磁性材料等。^[22]三氧化二钒（V2O3）为黑色有光泽的晶体，由五氧化二钒或三氯化氧钒加热通氢制得。用作乙烯氧化乙醇的催化剂。^[23]

卤化物 钒卤化物的化学稳定性随钒原子价增加而减弱；相同价态的钒的卤化物，其化学稳定性从氟化物到碘化物逐渐减弱。^[21]三氯化钒（VCl3）为吸湿性的桃红色片状结晶。由四氯化钒加热分解或钒与氯化氢在300~400℃时作用而得用于制备钒、钒的有机化合物和二氯化钒。^[23]

含氧酸盐 钒的含氧酸盐，除碱金属和碱土金属钒酸盐易溶于水外，其他盐类溶解度小。钒的含氧酸盐常见的有钠盐、铵盐、钙盐、铁盐等。从钒的聚集状态分类，可分为正钒酸盐（VO43-）、焦钒酸盐（V2O74-)、偏钒酸盐(VO3-）及多钒酸盐（V4O124-，V6O162-）等。^[21]钒酸钠（Na3VO4），可用作催化剂、油漆催干剂、媒染剂、缓蚀剂等，是钒冶金中最重要的钒酸盐。^[22]偏钒酸铵（NH4VO3），主要用作化学试剂、催化剂、催干剂等。陶瓷工业广泛用作釉料。在钒的湿法冶金中占据重要的地位。^[22]

配位络合物 钒能够形成不同价态的配位络合物，能看到钒不同价态强烈的特征色彩。例如，+2价的钒盐一般都是紫色的，+3价钒盐是绿色的，+4价是浅蓝色，+5价的五氧化二钒通常是红色等。^[24]研究发现，钒在生物体内可能与蛋白质、一些酶类等生物大分子形成络合物，如相继报道的钒酸盐-运铁蛋白络合物以及钒与核糖核酸酶2，固氮酶等形成的络合物乃至构成其活性部位。^[11]

钒的有机化合物较少，常见的不过10余种。^[23]

①二茂钒(C5H5)2V简称钒茂，为紫红色晶体，熔点167～168℃。溶于有机溶剂、液氨。遇空气立即氧化并发生燃烧。与高压一氧化碳反应产生C5H5V(CO)4。由三氯化钒或四氯化钒与茂基钠或茂基溴化镁在不同溶剂（如四氢呋喃、二氧六环或乙醚一苯）中作用而得，或由二茂基二氯化钒与氢化铝锂在四氢呋fū喃中反应而成。用作镀钒原料等。^[23]

②二茂基二氯化钒(C5H5)2VCl2为淡绿色晶体，不溶于有机溶剂，溶于乙醇、氯仿、水，遇碱溶液分解。在氯仿中与氯作用形成C5H5VCl3。与锂铝氢在四氢呋喃中反应生成二茂钒。用作硫化加速剂，与有机铝形成的络合物可作为乙烯基单体和乙烯聚合反应的催化剂。^[23]

③四乙氧基钒V(OC2H5)4，又称乙基钒酸酯zhǐ，为暗红色、棕色固体，挥发度和乙基氧化钛相似。由四氯化钒和乙醇钠作用或由四（二乙胺）合钒经乙醇分解而得，用作聚合催化剂。^[23]

钒是一种重要的合金元素，主要用于钢铁工业。含钒钢具有强度高、韧性大、耐磨性好等优良特性，因而广泛应用于机械、汽车、造船、铁路、航空、桥梁、电子技术、国防工业等行业，钢铁行业的用量在钒的用途中占最大比重。钢铁行业的需求直接影响到钒市场行情。大约有10%的钒用于生产航天工业所需的钛合金。钒在钛合金中可以作为稳定剂和强化剂，使钛合金具有很好的延展性和可塑性。^[25]

钢铁行业的金属钒大多是以钒铁和钒氮合金的形式被添加于钢铁生产中，以提高钢的强度、韧性、延展性和耐热性。含钒的高强度合金钢广泛应用于输油/气管道、建筑、桥梁、钢轨等生产建设中。^[25]大部分钒用作钢铁添加成分，用以生产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢、永磁铁和铸铁等。^[13][26]含钒高强度合金钢主要有：高强度低合金（HSLA）钢（综合）；HSLA钢板；HSLA型钢；HSLA带钢；先进高强度带钢；建筑用螺纹钢筋；高碳钢线材；钢轨；工具和模具钢等。^[25]

航天工业的金属钒以钛铝钒合金的形式被用于飞机发动机、宇航船舱骨架、导弹、蒸汽轮机叶片、火箭发动机壳等方面。此外，钒合金还应用于磁性材料、硬质合金、超导材料及核反应堆材料等领域。^[25]

较常用的钒合金有钒铁、钒铝以及钳钒铝合金、硅锰钒铁合金、碳化钒、氮化钒等专用合金添加剂。各国的钒铁合金标准不完全一样。通常有含钒40%~80%等六种牌号。^[27]

五氧化二钒（V2O5）广泛用作硫酸、石油及有机合成工业的催化剂。钒催化剂与铂催化剂相比，其使用寿命长，催化活性大，对多数毒物具有稳定性。钒的化合物还用作颜料、干燥剂、油漆、玻璃和陶瓷的着色剂及釉彩。钒的氧化物作亚麻子油的干燥剂，其效力是镁干燥剂的2倍，铅干燥剂的5倍。^[13]

钒在电子工业中可作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝（代替钨丝）。硅化钒和镓化钒是良好的金属间化合物超导材料，可在超导电机中使用。^[13]

全钒液流电池是一种新型清洁能源存储装置，其研究始于20世纪80年代的澳大利亚新南威尔士大学。在美国、日本、澳大利亚等国家有应用验证，与其他化学电源相比，钒电池具有功率大、容量大、效率高、寿命长、响应速度快、可瞬间充电、安全性高和成本低等明显的优越性，被认为是太阳能、风能发电装置配套储能设备、电动汽车供电、应急电源系统、电站储能调峰、再生能源并网发电、城市电网储能、远程供电、UPS系统等领域的优先选择。^[28]

钒化合物的抗糖尿病作用从动物水平的降糖效果评价到细胞水平、分子水平的降糖作用机制研究；从简单无机钒化合物到各种新的高效低毒有机钒化合物的合成与应用；从Ⅰ型、Ⅱ型糖尿病动物模型到I期临床试验，抗糖尿病的钒化合物研究取得了巨大的进展并得到广泛证实。中国研究开发的新药联麦氧钒胶囊，它可治疗糖尿病，这种钒化合物可以恢复机体对膜岛素的敏感性，纠正胰岛素抵抗，既可以降低血糖又可以预防胰岛素血症所造成的心脑血管并发症。^[29]钒的化合物还可作兴奋剂，含钒稀有金属合金可用于镶牙上。^[13]

钒也可以使植物起固氮作用（其作用与钼大致相同），促进农作物生长发育，提高产量。在玻璃工业上主要用于制造吸数紫外线和热射线的玻璃，用作护目玻璃和防护屏等。在原子能工业中钒用作冷部反应堆的包套材料和释热元件，如含钒96%、钛3%和硅1%的无铌ní钒合金是气冷快中子堆的良好包套材料。在照相业中可作显影剂，敏化剂、底片和印片的染料，还可作各种首饰。^[13]

钒是人体必需的微量元素。在人体内含量约为25mg，在体液pH4~8条件下，钒的主要形式为VO3-，即亚钒酸离子；另一种五价氧化形式为VO43-即正酸离子。由于生物效应相似，一般酸盐统指这两种五价氧化离子。VO3-经离子转运系统或自由进入细胞，在胞内被还原型谷胱甘肽还原成VO2+（四价氧化态），即氧钒根离子。由于磷酸和Mg2+离子在细胞内广泛存在VO3-与磷酸结构相似，VO2+与Mg2+大小相当，因而二者就有可能通过与磷酸和Mg2+竞争结合配体干扰细胞的生化反应过程。例如，抑制ATP磷酸水解酶、核糖核酶磷酸果糖激酶、磷酸甘油醛激酶、6-磷酸葡萄糖酶、磷酸酪氨酸蛋白激酶。所以，钒进入细胞后具有广泛的生物学效应。^[10]在正常的生物学浓度下，钒能促进脂类代谢，抑制胆固醇的合成，对心血管功能有利。^[9]钒化合物又具有合成相对容易、价格较低廉的优势，因此研究钒化合物的降压机制有利于对钒的开发和利用。^[10]

海鞘能把海水中稀箔的钒（2ng/g）富集起来，浓缩达100000~1000000倍。海鞘富集钒的能力与海鞘种类有关，有的海鞘能同时富集钒、铁，有的则只能富集铁。海鞘主要靠它们的“肺”（实际上是露在海水中的状物）来吸收钒，积累的钒不是游离态的，而是与蛋白质结合成血钒的形式存在。血钒位于钒细胞液胞中。海水中钒以钒酸根的形态存在，但空泡膜只允许阳离子通过，而将阴离子阻挡在外，V（Ⅴ）得还原为V（Ⅳ），甚至是V（Ⅱ）而进入泡内。有人在一种海鞘中鉴定出V（Ⅳ）/V（Ⅱ)电对，证明确实存在V（Ⅱ）。^[11]

钒是大鼠和鸡正常生长所需要的元素，在鼠的饲料中钒含量少于10ppb时，导致其生殖功能低于正常，表现为雌鼠每窝鼠仔数目减少，死亡率增加。一些实验初步提示硫酸钒可以抑制鼠的胆固醇的合成，估计这一影响的部位是在法尼基焦磷酸转变为鲨烯这一环节。缺乏钒的鸡其血浆胆固醇升高。^[30]

19世纪40~50年代的研究已指出，钒参与藻类的光合作用，主要表现在提高叶绿素含量，促进小球藻光合作用的气体交换，使离体叶绿体的希尔反应速度加快。随后又有人证实，只有在高光照强度下，施钒才表现出最高的光合效率，而弱光照强度条件下施钒的效应不明显。研究结果进一步表明，随着生长基质中钒浓度的增加，叶绿素含量和细胞数也随之增加，且以溶液中的浓度为0.5mg/L时效果最好，当达到100mg/L时则会产生毒害。^[12]

钒能促进固氮菌的生长和分子态氮的固定。钒和钼一样，也是许多固氮菌的必需元素，但其最大刺激作用只相当于钼的50%~80%。在许多土壤微生物和固氮蓝绿藻中，钒可代替钼作为固氮作用的催化剂。在模拟的生物固氮中还发现，在碱性环境中，即使在室温和101325Pa的含氮空气中，含钒化合物也可迅速将氮还原为肼jǐng和氨。在强酸性土壤中，钒同样能补充和提高钼的作用并刺激豆科作物的固氮作用。但在高等植物中，钒并不能消除缺钼症状，钒几乎不能代替钼。^[12]

此外，还可干扰脉孢菌中硝酸还原酶和质膜上ATP酶的活性。钒和钼均可抑制核糖核酸酶的活性，并证明钒主要在种子发芽的初始阶段起作用。^[12]

蕈具有异乎寻常富集钒的本领，其干重含钒61~181kg/g，是普通植物和菌类含钒量的100倍。^[11]

人的膳食中每天可提供30~15μg的钒，每天从膳食中摄取10μg钒就可以满足需要。一般不需要特别补充。人口服钒后，约有12%可被吸收。排出途径主要经粪便，小部分经尿液。摄入的钒于小肠与低分子量物质形成复合物，然后在血中与血浆运铁蛋白结合，血中钒很快就运到各组织，通常大多组织每克湿重含钒量低于10ng。吸收入体内的80%~90%由尿排出，也可以通过胆汁排出，每克胆汁含钒为0.55~1.85ng。V2O5和钒酸铵经口进入时，沉积于骨骼的钒只占进入量的0.07%。组织沉积量的比例如以肝为1，则骨骼为14，肾为7，脾和肺各为4。大鼠吸入V2O5粉尘时，沉积量依次为肺>肾>脾>肝。吸入的钒排泄较慢。停止接触后40天，肺中钒含量为最后接触时的10%，肾为60%，脾为50%，肝无变化。反复静脉注射钒，一部分钒沉积于肝、肾内。静脉注射和膜腔注射钒酸钠时，主要经肾排泄，24小时内约排出60%。注射的钒，10%~12%由肠道排出。^[10]

钒化合物经口毒性低，经呼吸道毒性较高，注射毒性更高。大鼠吸入V2O5气溶胶1小时引起急性中毒的最低浓度为80mg/m3，LC100为700~800mg/m3。吸入V2O5凝聚气溶胶2小时引起急性中毒的最低浓度为10mg/m3，LC100为70mg/m3。钒酸铵ǎn（NH4VO3）气溶胶的LC100为1000~1300mg/m3。^[10]

钒及其化合物的中毒机制，尚未充分闸明。钒作业工人的血中胆固醇降低，可能是钒有抑制羟基戊二酸转化为甲基丁烯酸的作用。钒可增加肝内磷脂脂肪酸的氧化，因而可降低肝内磷脂。钒还可影响硫的代谢，减少肝巯基含量，表现为动物毛发及人的指甲中胱氨酸含量减少。偏钒酸钠可以使偏多酰xiān半胱氨酸脱羧阻滞而减少辅酶A的合成。^[10]

钒对单胺氧化酶有双重作用，低浓度可促进其活力；高浓度则有抑制作用，可使循环中5-羟色胺、肾上腺素、去甲肾上腺素等增高。钒中毒时，肾、脾、肠出现严重的血管痉挛，并有支气管痉挛、胃肠蠕动亢进。^[10]

动物急性钒中毒时出现明显神经障碍、出血性小肠炎、体温下降。急性吸入V2O5时，可发生支气管肺炎，甚至肺水肿。慢性吸入时，表现为神经系统和呼吸系统损害、中毒性肾病、蛋白代谢障碍等。但对肺部无致纤维化作用。人吸入大量V2O5粉尘时，可先后出现黏膜刺激症状及消化系统和神经系统症状，有墨绿色舌苔。个别病例在痊愈后仍会后遗哮喘样支气管炎。此外，钒还可引起一时性胆红素尿和蛋白尿，尿中酮酸增加，表明钒可改变肾小管对氨基酸的转运。钒作用于心肌细胞膜，减少钾离子进入细胞内，致使血清钾增高，故心电图可相应出现高血钾改变。至于有无慢性中毒尚有争论。^[10]

尿钒可用作接触指标。大剂量维生素C和依地酸二钠钙对钒中毒有一定疗效。用氯化铵酸化尿液，可以促进钒的排出。^[10]

工业上常以各种含钒矿石为原料制备钒。生产钒的工艺流程随矿物种类的不同而异。就钒钛磁铁矿精矿来说，主要采取火法和湿法，从中提取五氧化二钒。火法和湿法所制取的五氧化二钒再用钙还原，便得到金属钒。^[7][8]

火法就是将含钒铁精矿加入高炉中炼铁，大部分钒进入生铁中，再将含钒生铁在转炉中吹氧精炼，使钒富集于炉渣中，最后在回转窑中焙烧含钒炉渣，用水和硫酸浸出，经过滤便得到五氧化二钒。该法适于处理含钒低的富铁矿。^[7]

湿法是将含钒铁精矿与芒硝制成球团，在竖炉中焙烧，使球团固结（并使钒氧化物生成钒酸钠），然后用水浸，再加硫酸使之变为五氧化二钒，最后经沉淀而得到五氧化二钒。该法具有流程短、回收率高的优点。^[7]

在钒炉渣中加入NaCI，经空气焙烧后，先生成NaVO3。^[8]

从烧结块中用水浸出NaVO3，经酸中和，制得V2O5的水合物。产物经脱水后，用金属热还原法制得钒。^[8]

也可采用镁还原三氯化钒（VCl3）的方法制备。^[8]

金属钒为体心立方晶格。晶胞中钒原子位于立方六面体的八个顶点和立方体中心的晶格。六面体棱边长均为a，棱边间夹角均为90°。每一钒原子最邻近钒原子数为8（配位数为8），每个晶胞平均有两个钒原子。晶胞中钒原子所占体积约为68%，钒原子间形成的八面体间隙半径=0.154钒原子半径，四面体间隙半径=0.291钒原子半径。^[31]

吸入高浓度的钒会影响肺部、喉咙和眼睛。摄入钒可能导致肾脏和肝脏损伤、出生缺陷或死亡。^[32]

如果这种化学物质进入眼睛，需立即冲洗至少 15 分钟，偶尔抬起上眼睑和下眼睑，立即就医；如果这种化学物质接触到皮肤，需脱掉受污染的衣服并立即用肥皂和水清洗，就医。如果吸入了这种化学物质，若呼吸停止，则开始人工呼吸；若心脏活动停止，则开始心肺复苏术，立即就医。如果吞下这种化学物质，立即就医。^[32]

储存钒时必须避免与氧化剂（如氯酸盐、硝酸盐、氯和三氟化溴）接触，因为会发生剧烈反应。将粉末存放在密闭容器中，存放在阴凉、通风良好的地方，远离热源和火花。^[32]