Реактивы

?

Поиск по алфавиту

ВАНАДИЙ

ванадий порошок

Vanadium

ВАНАДИЙ, ванадий порошок
Где купить:


Космохим: тел.(812) 383-52-85

email: sale@cosmochim.ru

CAS номер: 7440-62-2
Молекулярный вес: tпл °C: tкип °C: d204 Растворимость в воде, гр/100мл, при 20°C: Растворимость в других растворителях
50.94

1717

3000

6.11

-

-


Ссылка на химреактив:

Общая характеристика:

Ванадий  хим. элемент V гр. периодич. системы ( таблицы Менделеева ), ат. н. 23, ат. м. 50,9415. Прир. ванадий состоит из стабильного изотопа 51V (99,76%) и слабо радиоактивного 50V (T1/2 1014 лет).
Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов ванадия 4,9810-28 м2.
Конфигурация внеш. электронной оболочки ванадия 3d34s2;
Степень окисления ванадия от + 2 до +5;
Энергия (эВ) ионизации при последоват. переходе от Vo к V5+ соотв. 6,74, 14,65, 29,31, 48,4, 65,2;
Электроотрицательность ванадия по Полингу 1,6;
Атомный радиус ванадия 0,134 нм,
Ионные радиусы (в скобках - координац. числа ванадия): V2+ 0,093 нм (6), V3+ 0,078 нм (6), V4+ 0,067 (5), 0,072 (6) и 0,086 нм (8), V5+ 0,050 (4), 0,060 (5) и 0,068 нм (6). Содержание ванадия в земной коре 1,910-2 % по массе (в почве -1,010-2 %), в воде океанов -310-7 %, золе растений - 6,110-3 %. Относится к рассеянным элементам. В своб. виде в природе не встречается.
Важнейшие минералы ванадия: патронит V(S2)2, ванадинит Pb5(VO4)3Cl, деклуазит Pb(Zn, Cu)(VO4)(OH), моттрамит 5(Cu, Pb)OV2O52H2O, тюямунит Ca(UO2)2(VO4)28H,O, карнотит K2(UO2)2(VO4)23H2O, роскоэлит KV2 [AlSi3O10](OH)2.
В нек-рых магнетитовых, титаномагнетитовых и осадочных железных рудах и ванадийсодержащих фосфоритах содержится до 2,5-3,0% V2O5. ванадий также присутствует в окисленных медно-свинцово-цинковых рудах (в виде минералов), высокосернистой нефти (до 300 г в 1т), битуминозных сланцах, асфальтитах.
ванадий - серебристо-серый металл; кристаллич. решетка кубич. объемноцентрированная
температурный коэф. линейного расширения 8,9810-6 К-1;
теплопроводность 1,0 Вт/(мК) (293 К); ρ образца после холодной деформации 24,810-8 Омм,
температурный коэф.ρ 3,410-3 К-1 (273-373 К).
Ванадий парамагнитен, магн. восприимчивость массивного образца 5,4810-9. Стандартный электродный потенциал V2+/V° - 1,50 В. Т-ра перехода в сверхпроводящее состояние ниже 5,4 К. Для металла (очищенного иодидным методом) после отжига модуль упругости 141000 МПа; пределы пропорциональности, текучести и прочности при растяжении соотв. 85, 118 и 220 МПа; твердость по Бринеллю 600 МПа; коэф. Пуассона 0,36; относит. удлинение 17-45%. Ванадий пластичен, при нагр. на воздухе выше 300°С становится хрупким. Примеси кислорода, водорода и азота резко снижают пластич. св-ва ванадия и повышают его твердость и хрупкость.
Ванадий отличается высокой хим. стойкостью в морской воде, водных р-рах минер. солей, довольно стоек к действию разб. соляной кислоты, не взаимод. на холоду с разб. азотной кислотой серной кислотой и ортофосфорной кислотой.
Реагирует с плавиковой кислотой, концентрированными HNO3 и H2SO4, с царской водкой. Не взаимод. с р-рами щелочей, но в расплавах щелочей в присут. воздуха ванадий окисляется с образованием ванадатов. Кислород раств. в ванадии, причем р-римость увеличивается с повышением т-ры. При содержании кислорода до ~ 1% кристаллич. решетка ванадия остается кубической (α-фаза), при больших содержаниях она перестраивается в тетрагональную (β-фаза), что, по-видимому, является осн. причиной сильного влияния кислорода на твердость ванадия. При комнатной т-ре β-фаза сохраняет гомогенность при содержании кислорода от 2,0 до 10,3%. При 600-700°С происходит интенсивное окисление компактного ванадия до  оксида ванадия V2O5.
Выше 700°С с N2 ванадий образует нитрид VN (желтые кристаллы, т. пл. 2360 °С), с углеродом и углеродсодержащими газами выше 800°С - карбид VC (черные кристаллы, температура плавления ок. 2830 °С, микротвердость 20900 МПа), с Сl2 - хлориды и оксохлориды, с F2 - фториды и оксофториды, с Н2 - твердые р-ры (р-римость Н2 в 100 г ванадия 122,6 см3). С металлами ванадий дает сплавы и интерметаллич. соединения.
Осн. источник ванадия - ванадийсодержащие железные руды. При их обогащении получают концентраты, содержащие 60-67% Fe. Богатые ванадием концентраты (8-16%) в смеси с карбонатом натрия или натрия сульфатом окомковывают, а окатыши обжигают в окислит, среде при 800-1300 °С. При этом низшие оксиды Fe и V окисляются и образуются легкорастворимые ванадаты натрия (V2O5 + Na2CO3 -> 2NaVO3 + CO2), к-рые при водной обработке переходят в р-р. К последнему добавляют минер, кислоты (до рН 1,6-1,9) и нагревают до 90-95°С. При этом в результате гидролиза ванадатов образуется осадок (хим. концентрат), к-рый после удаления влаги содержит 92-95% оксида ванадия V2O5, 4,5-7,5% Na2O и примеси др. оксидов. При осаждении в присут. солей аммония содержание Na2O в осадке значительно меньше.
Концентраты с содержанием ванадия ок. 1% подвергают окомкованию и термич. упрочению (агломерации), а затем плавят в доменной печи. ванадий переходит в чугун, а при продувке последнего в конвертере воздухом или кислородом - в ванадиевый шлак (10-15% ванадий). Последний смешивают с Na2CO3, NaCl или кальция карбонатом и обжигают в окислит. среде при 750-900°С. Обожженную шихту выщелачивают водой или разб. H2SO4. Из р-ра, как и в предыдущем случае, выделяют хим. концентрат, содержащий после сушки до 92% V2O5.Полученный по обоим способам хим. концентрат используют для выплавки феррованадия и др. сплав. Феррованадий (35-80% ванадия) получают путем восстановления V2O5 ферросилицием или алюминием .
Металлич. ванадий высокой чистоты получают: восстановлением хлоридов ванадия (образуются при хлорировании феррованадия) водородом; кальциетермич. восстановлением V2O3 (образуется при восстановлении V2O5 водородом); магниетермич. восстановлением VCl3; термич. диссоциацией VI2 (при этом получают металл наиб. высокой чистоты); электролизом расплавов галогенидов ванадия. Чистота ванадия повышается (до 99,8-99,9%) после плавки в вакуумных электронно-лучевых печах или электрорафинирования.
Определение. Для обнаружения ванадия (V) в р-ре используют: р-цию с Н2О2 в 20%-ной H2SO4 (красное окрашивание) или в щелочной среде (желтое окрашивание); восстановление в кислом р-ре действием SO2, H2S, Fe2 + , спирта и др. (синее окрашивание); осаждение из слабокислого р-ра сине-черного комплекса с таннином; образование вишнево-красного соед. Fe(II) при добавлении в солянокислый р-р хлорид железа (III), диметилглиоксима и NH3; окрашивание р-ра в красно-бурый цвет при добавлении (NH4)2S; осаждение белого осадка аммония ванадата при насыщении р-ра хлористым аммонием  или др. При совместном растирании образца, содержащего ванадий, с 8-гидроксихинолином смесь окрашивается в желто-оранжевый цвет, к-рый при нагр. переходит в густо-синий.
При количеств. определении ванадия образцы сплавляют с К2СО3 и Na2O2, а затем выщелачивают плав водой или разлагают кислотами. Для отделения ванадия от сопутствующих элементов его осаждают в виде ванадатов Са, Ва, Hg, Pb, Ag, малые кол-ва м. б. выделены аммиаком совместно с гидроксидом алюминия и железа гидроксидом. Используют также осаждение с аммонием фосфорномолибденовокислым, 8-гидроксихинолином, бензоатом аммония и др. орг. реагентами, электролиз с ртутным катодом, экстракцию эфиром и отгонку ванадия в струе сухого НСl, ионный обмен. Гравиметрически ванадий определяют в виде V2O5. наиб. достоверные результаты получают с помощью титриметрич. методов, заключающихся в предварит. восстановлении V(V) до V(IV) при действии оксида серы, железа сульфата и нек-рых металлов и послед, титровании калия перманганатом. Распространен способ окисления ванадия КМnО4 с послед, титрованием р-ром соли Fe(II). Используют также потенциометрич., фотометрич. (с Н2О2) и др. методы. Получили применение физ. методы определения ванадия: эмиссионный спектральный, атомно-абсорбционный, нейтронно-активационный (с использованием короткоживущего изотопа 52V) и др.
Применение. Ванадий в осн. (на 85%) используют как легирующую добавку для сталей, резко повышающую их прочность, сопротивление усталости и износоустойчивость. Ванадий в сталях быстрее, чем др. элементы, взаимод. с растворенным С, образуя твердые и жаростойкие карбиды, к-рые, равномерно распределяясь в железе, способствуют образованию мелкокристаллич. структуры.
Ванадий используют также для легирования чугуна, как компонент сплавов для постоянных магнитов, жаропрочных, твердых и коррозионностойких сплавов, а также в кач-ве конструкционного материала для ядерных реакторов. Добавки ванадия в золото повышают твердость последнего.
Соединения ванадия токсичны. Они могут поражать органы дыхания, пищеварения, систему кровообращения и нервную систему, а также вызывать воспалит. и аллергич. заболевания кожи.
В кач-ве микроэлемента ванадий входит в состав микроорганизмов, животных и растений. Нек-рые организмы, напр. асцидии, лишайники, избирательно концентрируют ванадий

Яндекс.Метрика