Số e hóa trị của vanadi

ĐỊNH NGHĨA

Vanadium là phần tử thứ hai mươi ba của Bảng tuần hoàn. Chỉ định - V từ tiếng Latinh "vanadium". Nằm ở tiết thứ tư, nhóm VB. Đề cập đến kim loại. Điện tích hạt nhân là 23.

Các hợp chất Vanadi phân bố rộng rãi trong tự nhiên, nhưng chúng rất phân tán và không hình thành bất kỳ tích lũy đáng kể nào; tổng hàm lượng vanadi trong vỏ trái đất được ước tính là 0,0015% (khối lượng.).

Vanadi nguyên chất là một kim loại màu bạc (Hình 1) kim loại dễ uốn với mật độ 5,96 g / cm 3, nóng chảy ở nhiệt độ 1900 o C. Giống như titan, các tính chất cơ học của vanadi giảm mạnh nếu nó chứa các tạp chất oxy, nitơ. , hydro.

Cơm. 1. Vanadi. Xuất hiện.

Nguyên tử và trọng lượng phân tử của vanadi

Khối lượng phân tử tương đối của một chất (M r) là một số cho biết khối lượng của một phân tử nhất định lớn hơn 1/12 khối lượng của một nguyên tử cacbon và khối lượng nguyên tử tương đối của một nguyên tố (Ar r) bao nhiêu lần là khối lượng trung bình của nguyên tử của một nguyên tố hóa học lớn hơn 1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon bao nhiêu lần.

Vì ở trạng thái tự do canxi tồn tại ở dạng phân tử đơn nguyên V nên giá trị nguyên tử và phân tử khối của nó là như nhau. Chúng bằng 50,9962.

Đồng vị của vanadi

Biết rằng trong tự nhiên vanadi có thể ở dạng đồng vị bền duy nhất 51 V. Số khối là 51, hạt nhân nguyên tử chứa hai mươi ba proton và hai mươi tám nơtron.

Có các đồng vị nhân tạo của vanadi với số khối từ 40 đến 65, trong đó đồng vị bền nhất là 50 V với chu kỳ bán rã 1,5 × 10 17 năm, cũng như năm đồng vị hạt nhân.

Các ion Vanadi

Ở mức năng lượng ngoài cùng của nguyên tử vanadi, có năm electron hóa trị:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2 4s 2.

Là kết quả của tương tác hóa học, vanadi từ bỏ các điện tử hóa trị của nó, tức là là nhà tài trợ của chúng, và biến thành một ion tích điện dương:

V o -2e → V 2+;

V o -3e → V 3+;

V o -4e → V 4+;

V o -5e → V 5+.

Phân tử và nguyên tử của vanadi

Ở trạng thái tự do, vanadi tồn tại dưới dạng phân tử đơn nguyên V. Dưới đây là một số tính chất đặc trưng cho nguyên tử và phân tử của vanadi:

Hợp kim Vanadi

Vanadi chủ yếu được sử dụng làm chất phụ gia cho thép. Thép chỉ chứa 0,1 - 0,3% vanadi được đặc trưng bởi độ bền cao, đàn hồi và không nhạy cảm với các cú sốc và chấn động, điều này đặc biệt quan trọng, ví dụ, đối với trục ô tô, thường xuyên chịu va đập. Theo quy luật, vanadi được đưa vào thép kết hợp với các nguyên tố hợp kim khác: crom, niken, vonfram, molypden.

Ví dụ về giải quyết vấn đề

VÍ DỤ 1

ĐỊNH NGHĨA

Ở dạng một chất đơn giản vanadium kim loại chịu lửa màu xám có mạng tinh thể lập phương tâm diện. Nó nằm trong khoảng thời gian thứ tư của nhóm V của phân nhóm phụ (B) của Bảng tuần hoàn.

Mật độ - 6,11 g / cm 3. Nhiệt độ nóng chảy và sôi tương ứng là 1920 o C và 3400 o C. Các tính chất hóa lý của vanadi phụ thuộc rất nhiều vào độ tinh khiết của kim loại. Vì vậy, kim loại nguyên chất rất dễ uốn, trong khi sự hiện diện của các tạp chất trong nó làm giảm đáng kể độ dẻo của nó và làm tăng độ cứng. Ở điều kiện bình thường, nó là một kim loại bền về mặt hóa học.

Giá trị của vanadi trong các hợp chất

Vanadi ở thời kỳ thứ tư trong nhóm VB của Bảng tuần hoàn D.I. Mendeleev. Số thứ tự là 23. Hạt nhân của nguyên tử vanadi chứa 23 proton và 27 nơtron (số khối là 50). Có bốn mức năng lượng trong nguyên tử vanadi, chứa 23 electron (Hình 1).

Cơm. 1. Công thức cấu tạo của nguyên tử vanadi.

Công thức điện tử của nguyên tử vanadi ở trạng thái cơ bản như sau:

1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 3 4S 2 .

Và giản đồ năng lượng (chỉ được xây dựng cho các electron ở mức năng lượng ngoài cùng, được gọi là hóa trị khác):

Sự hiện diện của ba điện tử chưa ghép đôi cho thấy vanadi trong các hợp chất của nó có thể thể hiện hóa trị III (V III 2 O 3, V III F 3, V III Cl 3).

Nguyên tử vanadi có thể chuyển sang trạng thái kích thích: các electron của phân tầng 4s không được ghép đôi và một trong số chúng chiếm một quỹ đạo trống của phân tầng 3d:

Sự hiện diện của năm electron chưa ghép đôi cho thấy vanadi cũng thể hiện hóa trị V trong các hợp chất của nó (V V 2 O 5, V V F 5).

Biết rằng vanadi có các hóa trị II (V II O) và IV (V IV O 2, V IV Cl 4).

Ví dụ về giải quyết vấn đề

VÍ DỤ 1

← Vanadium → Chromium

Câu chuyện

Tính chất hóa học

Về mặt hóa học, vanadi khá trơ. Nó có khả năng chống nước biển, dung dịch loãng của axit clohydric, nitric và sulfuric, kiềm.

Với oxi, vanadi tạo thành một số oxit: VO, V 2 O 3, VO 2, V 2 O 5. V 2 O 5 màu da cam là một oxit axit, màu xanh lam đậm VO 2 là chất lưỡng tính, phần còn lại của các oxit vanadi là bazơ.

Các oxit vanadi sau đây được biết đến:

Vanadi halogenua bị thủy phân. Với halogen, vanadi tạo thành các halogenua khá dễ bay hơi của các chế phẩm VX 2 (X =,,), VX 3, VX 4 (X =,), VF 5 và một số oxit (VOCl, VOCl 2, VOF 3, v.v.) .

Các hợp chất vanadi ở trạng thái oxi hóa +2 và +3 là chất khử mạnh, ở trạng thái oxi hóa +5 chúng thể hiện tính chất của chất oxi hóa. Vật liệu chịu lửa vanadi cacbua VC đã biết (t pl = 2800 ° C), vanadi nitride VN, vanadium sulfide V 2 S 5, vanadium silicide V 3 Si và các hợp chất vanadi khác.

Khi V 2 O 5 tương tác với oxit bazơ, vanadates- muối của axit vanadic của chế phẩm có thể là HVO 3.

Ứng dụng

80 % [] của tất cả vanadi được sản xuất được sử dụng trong hợp kim, chủ yếu cho thép không gỉ và thép công cụ.

Năng lượng nguyên tử hydro

Vanadi clorua được sử dụng trong quá trình phân hủy nhiệt hóa nước thành năng lượng hạt nhân-hydro (chu trình vanadi-clorua "General Motors", Hoa Kỳ). Trong luyện kim, vanadi được ký hiệu bằng chữ F.

Trong sản xuất axit sunfuric Luyện kim

Nó được sử dụng (đặc biệt hiệu quả cùng với molypden và niken) như một chất phụ gia tạo hợp kim trong sản xuất thép, trong sản xuất lưỡng kim.

Công nghiệp ô tô

Vanadi được sử dụng trong các bộ phận yêu cầu độ bền rất cao, chẳng hạn như piston động cơ ô tô. Nhà công nghiệp người Mỹ Henry Ford đã ghi nhận vai trò quan trọng của vanadi trong ngành công nghiệp ô tô. "Nếu không có vanadi, sẽ không có xe hơi." - Ford nói.

Thiết bị điện tử

Một vật liệu dựa trên vanadi và titan dioxit được sử dụng trong việc tạo ra máy tính và các thiết bị điện tử khác.

Sản xuất dầu

Thép Vanadi được sử dụng trong việc tạo ra các giàn khoan chìm để khoan các giếng dầu.

Sản phẩm lưu niệm

Sản lượng

Vai trò và tác động sinh học

Vanadi và tất cả các hợp chất của nó chất độc hại. Các hợp chất của vanadi pentavalent là chất độc nhất. Oxit của nó (V) cực độc (độc khi ăn và hít phải, ảnh hưởng đến hệ hô hấp). Liều LD50 gây chết người của vanadium (V) oxide cho chuột bằng đường uống là 10 mg / kg.

Vanadi và các hợp chất của nó rất độc đối với các sinh vật sống dưới nước (môi trường).

Người ta đã chứng minh được rằng vanadium có thể ức chế sự tổng hợp các axit béo và ức chế sự hình thành cholesterol. Vanadium ức chế một số hệ thống enzym [ ], ức chế quá trình phosphoryl hóa và tổng hợp ATP, làm giảm mức độ coenzyme A và, kích thích hoạt động của monoamine oxidase và quá trình phosphoryl hóa oxy hóa. Người ta cũng biết rằng trong bệnh tâm thần phân liệt, hàm lượng vanadium trong máu tăng lên đáng kể [ ] .

Lượng vanadi dư thừa trong cơ thể thường liên quan đến các yếu tố môi trường và sản xuất. Trong điều kiện phơi nhiễm cấp tính với liều độc vanadium, người lao động gặp phải các phản ứng viêm cục bộ ở da và niêm mạc mắt, đường hô hấp trên, tích tụ chất nhầy trong phế quản và phế nang. Ngoài ra còn có các phản ứng dị ứng toàn thân như hen suyễn và chàm; cũng như giảm bạch cầu và thiếu máu, đi kèm với vi phạm các thông số sinh hóa chính của cơ thể.

Khi sử dụng vanadium cho động vật (với liều 25-50 µg / kg), sự chậm phát triển, tiêu chảy và gia tăng tỷ lệ tử vong được ghi nhận.

Tổng cộng, cơ thể của một người bình thường (trọng lượng cơ thể 70 kg) chứa 0,11 mg vanadium. Liều gây độc cho người là 0,25 mg, liều gây chết người là 2-4 mg.

Mô tả và đặc tính của vanadi

Vanadium ban đầu được phát hiện bởi A.M người Mexico. Del Rio trong quặng màu nâu có chứa chì, khi nung nóng sẽ có màu đỏ.

Nhưng nguyên tố này đã nhận được sự công nhận chính thức sau đó, khi nó được phát hiện bởi một nhà hóa học người Thụy Điển, N.G. Sefstrem, trong khi nghiên cứu quặng sắt từ một mỏ địa phương, và đặt cho nó cái tên Vanadi, phụ âm với tên Vanadis, được mặc bởi người Hy Lạp cổ đại. Nữ thần của sắc đẹp.

Về ngoại hình, kim loại này giống thép với màu xám bạc. Nhưng đó là nơi mà sự tương đồng kết thúc. Cấu trúc của vanadi: mạng tinh thể lập phương tâm diện với các thông số a = 3.024A và z = 2. Mật độ là 6,11 g / cm 3.

Nó nóng chảy ở nhiệt độ 1920 o C, và bắt đầu sôi ở 3400 o C. Nhưng nung ngoài trời đến nhiệt độ trên 300 o C làm giảm tính chất dẻo của kim loại và làm cho nó trở nên giòn, đồng thời làm tăng độ cứng. Cấu trúc của nguyên tử kim loại giúp hiểu được hành vi này.

nguyên tố vanadi, có số hiệu nguyên tử là 23 và khối lượng nguyên tử là 50,942, nó thuộc nhóm V của chu kì 4 của hệ D.. Và điều này có nghĩa là nguyên tử vanadi bao gồm 23 proton, 23 electron và 28 neutron.

Mặc dù nó là một phần tử của nhóm V, vanadi valency không phải lúc nào cũng bằng 5. Nó xảy ra với 2, 3. 4 và 5 cùng dấu dương. Các giá trị hóa trị khác nhau được giải thích bằng những cách khác nhau để lấp đầy lớp vỏ electron, trong đó chúng đi đến trạng thái ổn định.

Người ta biết rằng giá trị dương của hóa trị được xác định bằng số electron do nguyên tử của nguyên tố hóa học hiến tặng, còn giá trị âm được xác định bằng số electron gắn với mức năng lượng bên ngoài để tạo thành tính ổn định của nó. Công thức điện tử của vanadi- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3.

Nó có thể dễ dàng tặng hai điện tử từ mức phân chia lại thứ 4, trong khi trạng thái ôxy hóa của nó là do biểu hiện dương 2 hóa trị. Nhưng một nguyên tử của nguyên tố này có thể tặng thêm 3 electron từ quỹ đạo trước phân tầng ngoài cùng và thể hiện trạng thái ôxy hóa tối đa là +5.

Các oxit của nguyên tố này có hóa trị từ 2 đến 5 khác nhau về biểu hiện hóa học của chúng. Các oxit VO và V 2 O 3 là bazơ, VO 2 là chất lưỡng tính và V 2 O 5 có tính axit.

Kim loại nguyên chất được phân biệt bởi độ dẻo của nó và do đó được xử lý tốt bằng cách dập, ép và cán. Quá trình gia công bằng hàn và cắt phải diễn ra trong môi trường trơ, vì khi nung nóng sẽ mất tính dẻo.

Trong quá trình gia công, kim loại thực tế không bị cứng và có thể chịu tải cao trong quá trình khử nguội mà không cần ủ trung gian. Nó có khả năng chống ăn mòn và không thay đổi dưới tác động của nước, kể cả nước biển, cũng như các dung dịch yếu của một số axit, muối và kiềm.

Tiền gửi và chiết xuất vanadi

Nguyên tố hóa học Vanadi, khá phổ biến trong các loại đá trên cạn, nhưng không xảy ra ở dạng tinh khiết của nó, hiện diện trong khoáng chất ở trạng thái phân tán. Sự tích tụ của nó trong đá là rất hiếm. Đây là một kim loại hiếm. Quặng có hàm lượng 1% chất tinh khiết được xếp vào loại giàu.

Trong công nghiệp, ngay cả quặng chứa 0,1% nguyên tố bị thiếu cũng không được bỏ qua. Ở nồng độ thấp, nó được tìm thấy trong hơn bốn mươi khoáng chất. Đáng kể cho ngành công nghiệp có thể được gọi là roscoelit, được gọi là vanadi mica, chứa tới 29% V 2 O 5 pentoxit, carnotit (uranium mica) chứa 20% V 2 O 5 và vanadinite chứa 19% V 2 O 5.

Các mỏ quặng chứa kim loại lớn nằm ở Mỹ, Nam Phi, Nga, Phần Lan và Australia. Có một mỏ lớn ở vùng núi Peru, nơi nó được đại diện bởi patronit V 2 S 5 chứa lưu huỳnh. Khi nó được nung, một chất cô đặc được tạo thành có chứa tới 30% V 2 O 5.

Khoáng chất này được tìm thấy ở Kyrgyzstan và Kazakhstan. Cánh đồng Kyzylorda nổi tiếng là một trong những cánh đồng lớn nhất. Ở Nga, nó được khai thác chủ yếu ở Lãnh thổ Krasnodar (mỏ Kerch) và Urals (mỏ titanomagnetites ở Gusevogorsk).

Công nghệ chiết xuất kim loại phụ thuộc vào yêu cầu về độ tinh khiết của nó và khu vực sử dụng. Các phương pháp chính được sử dụng trong công nghệ sản xuất nó là iodua, nhiệt nhiệt, nhiệt điện, than củi trong chân không, clorua.

Công nghệ của phương pháp iodua dựa trên sự phân ly nhiệt của iodua. Người ta thường thu được một kim loại bằng cách khử V 2 O 5 bằng phương pháp nhiệt dùng canxi hoặc nhôm.

Trong trường hợp này, phản ứng xảy ra theo công thức: V 2 O 5 + 5Ca \ u003d 2V + 5CaC + 1460 kJ với nhiệt lượng vừa đủ để làm nóng chảy V tạo thành, cho nó thoát ra và thu được ở thể rắn. biểu mẫu. Độ tinh khiết của kim loại thu được theo cách này đạt 99,5%.

Phương pháp chiết V hiện đại là khử oxit trong điều kiện chân không bằng cacbon ở nhiệt độ từ 1250 ° C đến 1700 ° C. Phương pháp chiết clorua bao gồm việc khử VCl 3 bằng magie lỏng.

Ứng dụng của vanadi

Một trong những ứng dụng chính của kim loại được tìm thấy như một chất phụ gia tạo hợp kim - ferrovanadium để cải thiện chất lượng thép. Việc bổ sung vanadi làm tăng các thông số độ bền của thép, cũng như độ dẻo dai, khả năng chống mài mòn và các đặc tính khác của nó.

Trong trường hợp này, phụ gia thực hiện chức năng của cả chất khử oxy và thành phần tạo cacbua. Cacbit phân bố đều trong hợp kim, ngăn cản sự phát triển cấu trúc của hạt thép khi nung nóng. Gang hợp kim với Vanadi cũng cải thiện chất lượng của nó.

Vanadium được sử dụngđể cải tiến các hợp kim làm từ titan. Có loại titan, chứa tới 13% phụ gia tạo hợp kim này. Vanadi cũng có mặt trong các hợp kim của niobi, tantali và crom được sử dụng trong ngành hàng không, cũng như nhôm, titan và các vật liệu khác trong hàng không và tên lửa.

Tính độc đáo của nguyên tố này khiến nó có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp hạt nhân trong việc sản xuất các ống dẫn cho thanh nhiên liệu cho các nhà máy điện hạt nhân, bởi vì, giống như zirconium, nó có đặc tính thu giữ các neutron nhiệt theo chiều ngang nhỏ, điều này rất quan trọng trong phản ứng hạt nhân. Trong công nghệ hydro nguyên tử, vanadi clorua được sử dụng để tương tác nhiệt hóa với nước.

Vanadi được sử dụng trong các ngành công nghiệp hóa chất và nông nghiệp, y học, sản xuất thủy tinh, công nghiệp dệt may, sản xuất sơn và véc ni và sản xuất pin. Tay hợp kim và dụng cụ được sử dụng rộng rãi chrome vanadium,được phân biệt bởi độ bền của chúng.

Một trong những lĩnh vực mới nhất là điện tử. Đặc biệt thú vị và đầy hứa hẹn là vật liệu dựa trên chất đi-ô-xin. titan và vanadi. Được kết nối theo một cách nhất định, chúng tạo ra một hệ thống có khả năng tăng đáng kể bộ nhớ và tốc độ của máy tính và các thiết bị điện tử khác.

Giá Vanadium

như nguyên liệu thô đã hoàn thành vanadium được phát hànhở dạng thanh, hình tròn, cũng như oxit. Trong các loại của nhiều doanh nghiệp tham gia vào sản xuất kim loại chịu lửa này, các hợp kim của các cấp khác nhau được trình bày. Giá cả phần lớn phụ thuộc vào mục đích, độ tinh khiết của kim loại, phương pháp sản xuất, cũng như loại sản phẩm.

Ví dụ, xí nghiệp NPK "Luyện kim đặc biệt" của xí nghiệp Ekaterinburg bán thỏi với giá 7 nghìn một kg - 440 đến 500 nghìn một tấn, thỏi nhãn hiệu VNM-1 với giá 500 nghìn một tấn. Giá cũng có thể thay đổi tùy theo điều kiện thị trường và nhu cầu sử dụng sản phẩm.

Vanadium

VANADIUM-TÔI; m.[vĩ độ. Vanadi từ Nord.] Một nguyên tố hóa học (V), một kim loại cứng màu xám nhạt được sử dụng để tạo ra các loại thép có giá trị. ● Nó được đặt theo tên của nữ thần sắc đẹp Bắc Âu Vanadis vì màu muối tuyệt đẹp của nó.

◁ Vanadium, th, th. Quặng thứ V. Thép chữ V.

vanadium

(lat. Vanadi), một nguyên tố hóa học thuộc nhóm V của hệ thống tuần hoàn. Tên này xuất phát từ nữ thần sắc đẹp Vanadis của Bắc Âu. Kim loại cứng màu xám thép. Mật độ 6,11 g / cm 3, t pl 1920 ° C. Chịu được nước và nhiều axit. Phân tán trong vỏ trái đất, thường kèm theo sắt (quặng sắt là nguồn công nghiệp quan trọng của vanadi). Một thành phần hợp kim của thép kết cấu và hợp kim được sử dụng trong công nghệ hàng không và vũ trụ, đóng tàu biển, một thành phần của hợp kim siêu dẫn. Các hợp chất Vanadi được sử dụng trong ngành công nghiệp dệt, sơn và véc ni, và thủy tinh.

VANADIUM

VANADIUM (lat. Vanadi), V (đọc là "vanadi"), một nguyên tố hóa học có số nguyên tử 23, khối lượng nguyên tử 50,9415. Vanadi tự nhiên là hỗn hợp của hai nuclêôtit (cm. NUCLIDE): ổn định 51 V (99,76% khối lượng) và phóng xạ yếu 52 V (chu kỳ bán rã lớn hơn 3,9 10 17 năm). Cấu hình của hai electron ngoài cùng lớp 3 S 2 P 6 d 3 4S 2 . Trong hệ thống tuần hoàn của Mendeleev, nó nằm ở chu kỳ thứ tư trong nhóm VB. Vanadi tạo thành các hợp chất ở trạng thái oxy hóa từ +2 đến +5 (giá trị từ II đến V).
Bán kính của nguyên tử trung hòa của vanadi là 0,134 nm, bán kính của ion V 2+ là 0,093 nm, V 3+ là 0,078 nm, V 4+ là 0,067-0,086 nm, V 5+ là 0,050-0,068 nm. Các năng lượng ion hóa liên tiếp của nguyên tử vanadi là 6,74, 14,65, 29,31, 48,6 và 65,2 eV. Theo thang Pauling, độ âm điện của vanadi là 1,63.
Ở dạng miễn phí - kim loại màu xám bạc sáng bóng.
Lịch sử khám phá
Vanadi được phát hiện vào năm 1801 bởi nhà khoáng vật học người Mexico A. M. del Río như một chất phụ gia trong quặng chì từ một mỏ ở Zimapan. Del Rio đặt tên cho nguyên tố mới là erythronium (từ tiếng Hy Lạp là erythros, màu đỏ) vì màu đỏ của các hợp chất của nó. Tuy nhiên, sau đó, ông quyết định rằng ông đã phát hiện ra không phải một nguyên tố mới, mà là một loại crom, được phát hiện trước đó 4 năm và hầu như vẫn chưa được khám phá. Năm 1830, nhà hóa học người Đức F. Wehler đã khai thác khoáng vật Mexico. (cm. Wehler Friedrich) Tuy nhiên, do bị nhiễm độc hydro florua, ông đã ngừng nghiên cứu trong vài tháng. Cùng năm, nhà hóa học Thụy Điển N. Sefstrom (cm. SEFSTREM Nils Gabriel) thu hút sự chú ý đến sự hiện diện của các tạp chất trong quặng sắt, trong đó, cùng với các nguyên tố đã biết, một số chất mới hóa ra. Theo kết quả phân tích trong phòng thí nghiệm của J. Berzelius (cm. BERZELIUS Jens Jacob) nó đã được chứng minh rằng một nguyên tố mới đã được phát hiện. Nguyên tố này tạo thành các hợp chất có màu sắc đẹp mắt, do đó tên của nguyên tố gắn liền với tên của nữ thần sắc đẹp Vanadis của vùng Scandinavia. Năm 1831, Wöhler chứng minh danh tính của erythronium và vanadium, nhưng nguyên tố này vẫn giữ nguyên tên do Sefstrom và Berzelius đặt cho nó.
Ở trong tự nhiên
Trong tự nhiên, vanadi không xảy ra ở dạng tự do, nó thuộc về nguyên tố vi lượng. (cm. YẾU TỐ TRACE). Hàm lượng vanadi trong vỏ trái đất là 1,6 10 -2% trọng lượng, trong nước của các đại dương là 3,10 -7%. Các khoáng chất quan trọng nhất là patronit V (S 2) 2, vanadinite Pb 5 (VO 4) 3 Cl và một số loại khác. Nguồn chính của vanadi là quặng sắt có chứa vanadi như một tạp chất.
Biên lai
Trong công nghiệp, khi thu được vanadi từ quặng sắt với phụ gia của nó, trước tiên người ta điều chế một chất cô đặc, trong đó hàm lượng vanadi đạt 8-16%. Hơn nữa, bằng cách xử lý oxy hóa, vanadi được chuyển sang trạng thái oxy hóa cao nhất là +5 và natri vanadat NaVO 3 dễ tan trong nước được tách ra. Khi dung dịch được axit hóa bằng axit sunfuric, một kết tủa tạo thành, sau khi làm khô, chứa hơn 90% vanadi.
Cô đặc chính được khử trong lò cao và thu được cô đặc vanadi, sau đó được sử dụng trong quá trình nấu chảy hợp kim của vanadi và sắt - cái gọi là ferrovanadium (chứa từ 35 đến 70% vanadi). Vanadi kim loại có thể được điều chế bằng cách khử vanadi clorua với hydro, khử nhiệt canxi của vanadi oxit (V 2 O 5 hoặc V 2 O 3), phân ly nhiệt của VI 2 và các phương pháp khác.
Các tính chất vật lý và hóa học
Vanadi có bề ngoài tương tự như thép, nó khá cứng, nhưng đồng thời là kim loại dễ uốn. Điểm nóng chảy 1920 ° C, điểm sôi khoảng 3400 ° C, tỷ trọng 6,11 g / cm 3. Mạng tinh thể lập phương tâm khối, tham số a = 0,3024 nm.
Về mặt hóa học, vanadi khá trơ. Nó có khả năng chống nước biển, dung dịch loãng của axit clohydric, nitric và sulfuric, kiềm. Vanadi tạo thành một số oxit với oxi: VO, V 2 O 3, V 3 O 5, VO 2, V 2 O 5. V 2 O 5 màu da cam là một oxit axit, màu xanh lam đậm VO 2 là chất lưỡng tính, phần còn lại của các oxit vanadi là bazơ. Với halogen, vanadi tạo thành halogenua của các chế phẩm VX 2 (X = F, Cl, Br, I), VX 3, VX 4 (X = F, Cl, Br), VF 5 và một số oxit oxit (VOCl, VOCl 2, VOF 3 , v.v.).
Các hợp chất vanadi ở trạng thái oxi hóa +2 và +3 là chất khử mạnh, ở trạng thái oxi hóa +5 chúng thể hiện tính chất của chất oxi hóa. Vật liệu chịu lửa vanadi cacbua VC đã biết (t pl = 2800 ° C), vanadi nitride VN, vanadium sulfide V 2 S 5, vanadium silicide V 3 Si và các hợp chất vanadi khác.
Khi V 2 O 5 tương tác với oxit bazơ sẽ tạo thành các vanadat (cm. VANADATES)- muối của axit vanađi có thành phần có thể là H 2.
Ứng dụng
Vanadi chủ yếu được sử dụng như một chất phụ gia tạo hợp kim trong sản xuất hợp kim chịu mài mòn, chịu nhiệt và chống ăn mòn (đặc biệt là thép đặc biệt), như một thành phần trong sản xuất nam châm. Vanadi oxit V 2 O 5 đóng vai trò như một chất xúc tác hiệu quả, ví dụ, trong quá trình oxy hóa lưu huỳnh đioxit SO 2 thành khí lưu huỳnh SO 3 trong quá trình sản xuất axit sunfuric. Các hợp chất Vanadi được ứng dụng đa dạng trong các ngành công nghiệp khác nhau (dệt, thủy tinh, sơn và véc ni, v.v.).
Vai trò sinh học
Vanadium liên tục hiện diện trong các mô của tất cả các sinh vật với lượng nhỏ. Ở thực vật, hàm lượng của nó (0,1-0,2%) cao hơn đáng kể so với ở động vật (1 10 -5 -1 10 -4%). Một số sinh vật biển - bryozoans, nhuyễn thể và, đặc biệt là ascidian - có thể tập trung vanadi với số lượng đáng kể (ở ascidians, vanadium được tìm thấy trong huyết tương hoặc các tế bào đặc biệt - vanadocytes). Rõ ràng, vanadi tham gia vào một số quá trình oxy hóa trong các mô. Mô cơ người chứa 2 10 - 6% vanadi, mô xương - 0,35 10 - 6%, trong máu - dưới 2 10 - 4% mg / l. Tổng cộng, cơ thể của một người bình thường (trọng lượng cơ thể 70 kg) chứa 0,11 mg vanadium. Vanadi và các hợp chất của nó là chất độc. Liều gây độc cho người là 0,25 mg, liều gây chết người là 2-4 mg. Đối với V 2 O 5 MPC trong không khí là 0,1-0,5 mg / m 3.

từ điển bách khoa. 2009 .

Từ đồng nghĩa:

Xem "vanadium" là gì trong các từ điển khác:

- (lat. vanadi). Kim loại dễ vỡ, màu trắng, được phát hiện vào năm 1830 và được đặt theo tên của vị thần Scandinavian Vanadium. Từ điển các từ nước ngoài có trong tiếng Nga. Chudinov A.N., 1910. VANADIUM lat. vanadium, tên là Vanadia, ... ... Từ điển các từ nước ngoài của tiếng Nga

- (giá trị hóa học V, khối lượng nguyên tử 51) một nguyên tố hóa học tương tự như các hợp chất với photpho và nitơ. Các mối liên hệ của V. khá thường xuyên gặp nhau, mặc dù với số lượng nhỏ không đáng kể, trong quặng sắt và một số đất sét; trong chế biến quặng sắt vanađi, phần V. ... Bách khoa toàn thư của Brockhaus và Efron

Vanad Từ điển từ đồng nghĩa tiếng Nga. vanadium n., số từ đồng nghĩa: 2 vanadium (1) nguyên tố ... Từ điển đồng nghĩa

VANADIUM- VANADIUM, chem. ký hiệu V, tại. trong. 51.0, kim loại màu thép cứng, đàn hồi, điểm nóng chảy 1715 °, sp. trọng lượng 5.688. Các mối liên hệ của V. phân bố rộng rãi trong tự nhiên. Những hợp chất này là chất độc, sức mạnh không thua kém gì asen; họ có…… Bách khoa toàn thư lớn về y học

- (Vanadi), V, một nguyên tố hóa học thuộc nhóm V của hệ thống tuần hoàn, số hiệu nguyên tử 23, khối lượng nguyên tử 50,9415; kim loại, mp 1920shC. Được sử dụng cho hợp kim thép và gang, như một thành phần của hợp kim chịu nhiệt, cứng và chống ăn mòn, như ... Bách khoa toàn thư hiện đại

- (lat. vanadi) V, một nguyên tố hóa học thuộc nhóm V của hệ thống tuần hoàn, số hiệu nguyên tử 23, khối lượng nguyên tử 50,9415. Tên này xuất phát từ nữ thần sắc đẹp Vanadis của Bắc Âu. Thép kim loại cứng màu xám. Mật độ 6,11 g / cm & sup3, mp 1920 .C.…… Từ điển Bách khoa toàn thư lớn

- (ký hiệu V), NGUYÊN TỐ CHUYỂN TIẾP, được phát hiện năm 1801. Kim loại màu trắng bạc, dễ uốn, nhớt. Được tìm thấy trong quặng sắt, chì và uranium, cũng như trong than và dầu. Được sử dụng trong hợp kim thép để tăng cường độ bền và khả năng chịu nhiệt. ... ... Từ điển bách khoa khoa học và kỹ thuật Bách khoa toàn thư vật lý

vanadium- Nguyên tố V nhóm V tuần hoàn. hệ thống; tại. N. 23, tại. m. 50,942; thép kim loại màu xám. V tự nhiên gồm hai đồng vị: 51V (99,75%) và 50V (0,25%). V được phát hiện vào năm 1801 bởi Mex. nhà khoáng vật học A. M. del Rio. Trong vũ hội. thang điểm V…… Sổ tay phiên dịch kỹ thuật