Ванадий валенттілігі. Ванадий. Ванадийдің қасиеттері. Ванадийдің қолданылуы Периодтық жүйеде ванадий қалай оқылады

АНЫҚТАУ

ВанадийПериодтық жүйенің қайталама (В) топшасының V тобының төртінші периодында орналасқан.

d-семьясының элементтеріне сілтеме жасайды. Металл. Белгіленуі - V. Сериялық нөмірі - 23. Салыстырмалы атомдық массасы - 50,941 аму.

Ванадий атомының электрондық құрылымы

Ванадий атомы оң зарядталған ядродан (+23) тұрады, оның ішінде 23 протон мен 28 нейтрон бар, 23 электрон төрт орбита бойымен қозғалады.

1-сурет. Ванадий атомының схемалық құрылымы.

Электрондардың орбитальдар арасында таралуы келесідей:

1с 2 2с 2 2б 6 3с 2 3б 6 3г 3 4с 2 .

Ванадий атомының сыртқы энергетикалық деңгейінде валенттік электрондар болып табылатын 5 электрон бар. Кальцийдің тотығу дәрежесі +5. Негізгі күйдің энергетикалық диаграммасы келесі формада болады:

Диаграммаға сүйене отырып, ванадийдің де тотығу дәрежесі +3 болатынын дәлелдеуге болады.

Есептерді шешу мысалдары

МЫСАЛ 1

Ванадий(Ванадий), V, V топтың химиялық элементі мерзімді кестеМенделеев; атомдық нөмірі 23, атомдық массасы 50,942; металл сұр-болат түсі. Табиғи ванадий екі изотоптан тұрады: 51 В (99,75%) және 50 В (0,25%); соңғысы әлсіз радиоактивті (жартылай ыдырау кезеңі T ½ = 10 14 жыл). Ванадийді 1801 жылы мексикалық минералог А.М.дель Рио Мексиканың қоңыр қорғасын рудасынан тауып, қыздырылған тұздардың әдемі қызыл түсі үшін эритроний (грек тілінен erythros - қызыл) деп атады. 1830 жылы швед химигі Н.Г.Сефстрем Табергтен (Швеция) темір рудасынан жаңа элемент тауып, оны көне норвегиялық сұлулық құдайы Ванадистің құрметіне ванадий деп атады. 1869 жылы ағылшын химигі Г.Роско сутегімен VCl 2 тотықсыздандыру арқылы ұнтақ металл ванадий алды. Ванадий 20 ғасырдың басынан бастап өнеркәсіптік көлемде өндіріле бастады.

Жер қыртысындағы ванадийдің мөлшері массасы бойынша 1,5·10 -2% құрайды, ол өте кең таралған элемент, бірақ тау жыныстары мен минералдарда дисперсті. Ванадий минералдарының көп санынан патронит, роскоэлит, деклоизит, карнотит, ванадинит және басқалары өнеркәсіптік маңызы бар. Ванадийдің маңызды көзі титаномагнетит және шөгінді (фосфор) темір рудалары, сонымен қатар тотыққан мыс-қорғасын-мырыш кендері болып табылады. Ванадий уран шикізатын, фосфориттерді, бокситтерді және әртүрлі органикалық кен орындарын (асфальтиттер, сланецтер) өңдеу кезінде жанама өнім ретінде алынады.

Ванадийдің физикалық қасиеттері.Ванадийдің периоды a=3,0282Å болатын денеге бағытталған текше торы бар. Таза күйінде ванадий иілгіш және қысыммен оңай өңделеді. Тығыздығы 6,11 г/см3; балқу температурасы 1900°С, қайнау температурасы 3400°С; меншікті жылу сыйымдылығы (20-100°С кезінде) 0,120 кал/г град; сызықтық кеңеюдің жылулық коэффициенті (20-1000°С кезінде) 10,6·10 -6 градус -1; электр кедергісі 20°С 24,8·10 -8 Ом·м (24,8·10 -6 Ом·см); 4,5 К төмен ванадий асқын өткізгіштік күйіне өтеді. Жасытудан кейінгі жоғары тазалықтағы ванадийдің механикалық қасиеттері: серпімділік модулі 135,25 н/м2 (13520 кгс/мм2), созуға беріктігі 120 н/м2 (12 кгс/мм2), ұзаруы 17%, Бринелл қаттылығы 700 м/м 2 (70 кгс/) мм 2). Газ қоспалары ванадийдің иілгіштігін күрт төмендетіп, оның қаттылығы мен сынғыштығын арттырады.

Ванадийдің химиялық қасиеттері.Кәдімгі температурада ванадий ауаға әсер етпейді, теңіз суыжәне сілті ерітінділері; фтор қышқылын қоспағанда, тотықтырмайтын қышқылдарға төзімді. Тұз және күкірт қышқылдарындағы коррозияға төзімділігі бойынша ванадий титан мен тот баспайтын болаттан айтарлықтай жоғары. Ауада 300°С-тан жоғары қыздырғанда ванадий оттегін сіңіріп, сынғыш болады. 600-700°С ванадий V 2 O 5 оксиді, сондай-ақ төменгі оксидтер түзу үшін қарқынды тотығады. Ванадийді азот ағынында 700°С жоғары қыздырғанда суда және қышқылдарда тұрақты нитриді VN түзіледі (bp 2050°C). Ванадий көміртегімен жоғары температурада әрекеттеседі, қаттылығы жоғары VC (м. 2800°С) отқа төзімді карбид береді.

Ванадий 2, 3, 4 және 5 валенттіліктерге сәйкес қосылыстар береді; Осыған сәйкес келесі оксидтер белгілі: VO және V 2 O 3 (негіздік табиғат), VO 2 (амфотерлік) және V 2 O 5 (қышқыл). 2 және 3 валентті ванадий қосылыстары тұрақсыз және күшті тотықсыздандырғыш болып табылады. Жоғары валентті қосылыстар практикалық маңызы бар. Ванадийдің әртүрлі валентті қосылыстар түзуге бейімділігі аналитикалық химияда қолданылады, сонымен қатар V 2 O 5 каталитикалық қасиеттерін анықтайды. Ванадий (V) оксиді сілтілерде ериді және ванадаттар түзеді.

Ванадийді дайындау.Ванадийді алу үшін мыналар қолданылады: кенді немесе кен концентратын қышқылдар мен сілтілер ерітінділерімен тікелей шаймалау; шикізатты күйдіру (көбінесе NaCl қоспалары бар), содан кейін қуыру өнімді сумен немесе сұйылтылған қышқылдармен шаймалау. Гидратталған ванадий (V) оксиді ерітінділерден гидролиз арқылы бөлінеді (рН = 1-3). Құрамында ванадий бар темір кендерін домна пешінде балқытқанда ванадий шойынға айналады, ал болатқа өңдегенде құрамында 10-16% V 2 O 5 бар қож алынады. Ванадий шлактары ас тұзымен қуырылады. Өртенген материалды сумен, содан кейін сұйылтылған күкірт қышқылымен шайады. V 2 O 5 ерітінділерден оқшауланады. Соңғысы феррованадий (35-70% ванадийі бар темір қорытпалары) балқыту және металл ванадий мен оның қосылыстарын алу үшін қолданылады. Иілгіш металл Ванадий таза V 2 O 5 немесе V 2 O 3 кальций-термиялық тотықсыздану арқылы алынады; алюминиймен V 2 O 5 тотықсыздануы; V 2 O 3 вакуумдық көміртекті-термиялық қалпына келтіру; VCl 3 магний-термиялық тотықсыздануы; ванадий йодидінің термиялық диссоциациясы. Ванадий шығын электроды бар вакуумдық доғалы пештерде және электронды сәулелік пештерде балқытады.

Ванадийдің қолданылуы.Қара металлургия ванадийдің негізгі тұтынушысы болып табылады (барлық өндірілген металдың 95% дейін). Ванадий жоғары жылдамдықты болаттың, оның алмастырғыштарының, төмен легирленген аспаптық болаттардың және кейбір құрылымдық болаттардың құрамына кіреді. 0,15-0,25% ванадий енгізілгенде болаттың беріктігі, қаттылығы, шаршауға төзімділігі және тозуға төзімділігі күрт артады. Болатқа енгізілген ванадий әрі тотықсыздандыратын, әрі карбид түзетін элемент болып табылады. Дисперстік қосындылар түрінде таралған ванадий карбидтері болат қыздырылған кезде дәннің өсуіне жол бермейді. Ванадий болатқа негізгі қорытпа – феррованадий түрінде енгізіледі. Ванадий шойын легирлеу үшін де қолданылады. Ванадийдің тұтынушысы титан қорытпасы өнеркәсібі болып табылады; кейбір титан қорытпаларында 13%-ға дейін ванадий болады. Құрамында ванадий қоспалары бар ниобий, хром және тантал негізіндегі қорытпалар авиацияда, ракетада және техниканың басқа салаларында қолданыла бастады. Авиацияда, ракеталық және ядролық техникада қолдану үшін Ti, Nb, W, Zr және Al қосылған ванадий негізіндегі ыстыққа төзімді және коррозияға төзімді қорытпалардың әртүрлі композициялары әзірленуде. Асқын өткізгіш қорытпалар және ванадийдің Ga, Si және Ti қосылыстары қызығушылық тудырады.

Таза металл ванадий атом энергетикасында (отын элементтеріне арналған қабықтар, құбырлар) және электронды құрылғылар өндірісінде қолданылады. Ванадий қосылыстары химия өнеркәсібінде катализатор ретінде, ауыл шаруашылығы мен медицинада, тоқыма, бояу және лак, резеңке, керамика, шыны, фото және пленка өнеркәсібінде қолданылады.

Ванадий қосылыстары улы. Құрамында ванадиз қосылыстары бар шаңды жұту арқылы улану мүмкін.Олар тыныс алу жолдарын тітіркендіреді, өкпеге қан құйылады, бас айналу, жүрек, бүйрек және т.б. жұмысының бұзылуына әкеледі.

Денедегі ванадий.Ванадий өсімдіктер мен жануарлар организмдерінің тұрақты құрамдас бөлігі болып табылады. Ванадийдің көзі магмалық тау жыныстары мен тақтатас (құрамында 0,013% шамасында ванадий бар), сондай-ақ құмтас пен әктас (шамамен 0,002% ванадий) болып табылады. Топырақта ванадий шамамен 0,01% құрайды (негізінен гумуста); тұщы және теңіз суларында 1·10 -7 -2·10 -7%. Құрлық және су өсімдіктерінде ванадий мөлшері жердегі және теңіз жануарларына (1,5·10 -5 - 2·10 -4%) қарағанда әлдеқайда жоғары (0,16-0,2%). Ванадийдің концентраторлары: бриозойан Plumatella, Pleurobranchus plumula моллюскасы, теңіз қияры Stichopus mobii, кейбір асцидиялар, зеңдерден - қара аспергилл, саңырауқұлақтардан - төбет (Amanita muscaria).

Ванадий(ванадий), v, Менделеевтің периодтық жүйесінің V тобының химиялық элементі; атомдық нөмірі 23, атомдық массасы 50,942; металл сұр-болат түсі. Табиғи V. екі изотоптан тұрады: 51 в (99,75%) және 50 в (0,25%); соңғысы әлсіз радиоактивті (жартылай шығарылу кезеңі Т 1/2 = 10 14 жыл). В.-ны 1801 жылы мексикалық минералог А.М.дель Рио мексикалық қоңыр қорғасын рудасынан ашты және оны қыздырылған эритроний тұздарының әдемі қызыл түсіне байланысты атады (грек тілінен аударғанда erythr o s - қызыл). 1830 жылы швед химигі Н.Г.Сефстрем Табергтен (Швеция) темір рудасының жаңа элементін тауып, оны ескі Норвегияның сұлулық құдайы Ванадистің құрметіне В. 1869 жылы ағылшын химигі Г.Роско сутегімен vcl 2 тотықсыздандырып, ұнтақ металды V. алды. 20 ғасырдың басынан бастап өнеркәсіптік көлемде өндірілген В.

Жер қыртысындағы V мөлшері салмағы бойынша 1,5-10 -2% құрайды, бұл өте кең таралған элемент, бірақ тау жыныстары мен минералдарда дисперсті. V. минералдарының көп санынан патронит, роскоэлит, деклозит, карнотит, ванадинит және басқалары өнеркәсіптік маңызы бар.В.-ның маңызды көздері титаномагнетит және шөгінді (фосфор) темір рудалары, сонымен қатар тотыққан мыс-қорғасын- мырыш кендері. V. уран шикізатын, фосфориттерді, бокситтерді, әртүрлі органикалық кен орындарын (асфальтиттер, мұнай тақтатастарын) өңдеу кезінде жанама өнім ретінде алынады.

Физикалық және химиялық қасиеттері. V. периоды a = 3,0282 å болатын денеге бағытталған текше торы бар. Таза күйінде V. соғылған және қысыммен оңай өңделеді. Тығыздығы 6.11 Г/ см 3 , т pl 1900 ± 25°С, тбума 3400°С; меншікті жылу сыйымдылығы (20-100°С кезінде) 0,120 нәжіс/ ggrad; Сызықтық кеңеюдің жылулық коэффициенті (20-1000°С кезінде) 10,6·10 -6 бұршақ-1, электр кедергісі 20 °С 24,8·10 -8 ом· м(24,8·10 -6 ом· см), 4,5 К В төмен. ол асқын өткізгіштік күйіне өтеді. Жасытудан кейінгі жоғары тазалық V. механикалық қасиеттері: серпімділік модулі 135,25 n/ м 2 (13520 кгс/ мм 2), созылу күші 120 nm/ м 2 (12 кгс/ мм 2), ұзарту 17%, Бринелл қаттылығы 700 п/ м 2 (70 кгс/ мм 2). Газ қоспалары талшықтың пластикасын күрт төмендетеді және оның қаттылығы мен сынғыштығын арттырады.

Кәдімгі температурада V. ауаға, теңіз суына және сілті ерітінділеріне әсер етпейді; фтор қышқылын қоспағанда, тотықтырмайтын қышқылдарға төзімді. Тұз және күкірт қышқылдарындағы коррозияға төзімділігі бойынша V. титан мен тот баспайтын болаттан айтарлықтай жоғары. 300°С-тан жоғары ауада қыздырғанда оттегін сіңіріп, морт сынғыш болады. 600-700°С температурада V. пентоксид v 2 o 5, сонымен қатар төменгі оксидтердің түзілуімен интенсивті тотығады. V азот ағынында 700°С-тан жоғары қыздырғанда, нитрид vn ( т mp 2050°C), суда және қышқылдарда тұрақты. V. жоғары температурада көміртекпен әрекеттесіп, отқа төзімді карбид vc ( тп 2800°C), оның қаттылығы жоғары.

V. 2, 3, 4 және 5 валенттіліктерге сәйкес қосылыстар береді; Осыған сәйкес келесі оксидтер белгілі: vo және v 2 o 3 (негізгі сипатты), vo 2 (амфотерлік) және v 2 o 5 (қышқылдық). 2 және 3 валентті шыны тәрізді қосылыстар тұрақсыз және күшті тотықсыздандырғыш болып табылады. Жоғары валентті қосылыстар практикалық маңызы бар. В.-ның әртүрлі валентті қосылыстар түзуге бейімділігі аналитикалық химияда қолданылады және сонымен қатар v 2 o 5 каталитикалық қасиеттерін анықтайды. V. пентоксид түзу үшін сілтілерде ериді ванадаттар.

Қолхат және өтініш. Пайдалы қазбаларды алу үшін мыналар қолданылады: кенді немесе кен концентратын қышқылдар мен сілтілердің ерітінділерімен тікелей шаймалау; шикізатты күйдіру (көбінесе накл қоспалары бар), содан кейін күйдірілген өнімді сумен немесе сұйылтылған қышқылдармен шаймалау. Гидратталған V пентоксиді ерітінділерден гидролиз арқылы (рН=1-3) бөлініп алынады.Құрамында ванадий бар темір рудаларын домна пешінде балқытқанда V шойынға айналады, оны өңдеу кезінде құрамында 10-16% v шлак болады. 2 o 5 болатқа алынады. Ванадий шлактары ас тұзымен қуырылады. Өртенген материалды сумен, содан кейін сұйылтылған күкірт қышқылымен шайады. V 2 o 5 ерітінділерден оқшауланған. Соңғысы балқыту үшін қолданылады феррованадий(35-70% V. темір қорытпалары) және металл V. және оның қосылыстарын алу. Иілгіш металл V. таза v 2 o 5 немесе v 2 o 3 кальций-термиялық тотықсыздану арқылы алынады; алюминиймен v 2 o 5 азайту; вакуумдық көміртекті-термиялық қалпына келтіру v 2 o 3; магний-термиялық қалпына келтіру vc1 3; йодидтің термиялық диссоциациясы.В.-ды шығын электроды бар вакуумдық доғалы пештерде және электронды сәулелік пештерде балқытады.

Қара металлургия металлдың негізгі тұтынушысы болып табылады (барлық өндірілген металдың 95%-ға дейіні). V. - жоғары жылдамдықты болаттың, оның алмастырғыштарының, аз легирленген аспаптық болаттардың және кейбір құрылымдық болаттардың құрамдас бөлігі. 0,15-0,25% V. енгізген кезде болаттың беріктігі, қаттылығы, шаршауға төзімділігі және тозуға төзімділігі күрт артады. Болатқа енгізілген В. тотықсыздандырғыш және карбид түзетін элемент болып табылады. V. карбидтер, дисперсті қосындылар түрінде таралған, болатты қыздырған кезде дәннің өсуіне жол бермейді. V. болатқа негізгі қорытпа – феррованадий түрінде енгізіледі. В. шойын легирлеу үшін де қолданылады. Титанның жаңа тұтынушысы - титан қорытпаларының қарқынды дамып келе жатқан саласы; кейбір титан қорытпаларының құрамында 13%-ға дейін V. Авиацияда, зымырандық және техниканың басқа салаларында құрамында V қоспалары бар ниобий, хром және тантал негізіндегі қорытпалар қолданылды. ti, nb әзірленді. , w, zr және al, оларды авиацияда, зымырандық және ядролық технологияда қолдану күтілуде. Асқын өткізгіш қорытпалар және ga, si және ti бар V қосылыстары қызығушылық тудырады.

Таза металл V. ядролық энергетикада (отын элементтеріне арналған қабықтар, құбырлар) және электронды құрылғылар өндірісінде қолданылады.

V. қосылыстары химия өнеркәсібінде катализатор ретінде, ауыл шаруашылығы мен медицинада, тоқыма, бояу және лак, каучук, керамика, шыны, фото және пленка өнеркәсібінде қолданылады.

V. қосылыстары улы. Құрамында қосылыстары бар шаңды жұту арқылы улану мүмкін B. Олар тыныс алу жолдарын тітіркендіреді, өкпеге қан кетулер, бас айналу, жүрек, бүйрек және т.б. жұмысының бұзылуына әкеледі.

Денедегі V. V. өсімдік және жануар организмдерінің тұрақты құрамдас бөлігі болып табылады. Судың көзі магмалық жыныстар мен тақтатастар (құрамында шамамен 0,013% су бар), сондай-ақ құмтастар мен әктастар (шамамен 0,002% су) болып табылады. Топырақта V. шамамен 0,01% (негізінен қарашірікте); тұщы және теңіз суларында 1·10 7 -2·10 7%. Құрлық және су өсімдіктерінде V. мөлшері жердегі және теңіз жануарларына (1,5·10 -5 -2·10 -4%) қарағанда айтарлықтай жоғары (0,16-0,2%). V. концентраторлары: бриозой плумателла, pleurobranchus plumula моллюскасы, теңіз қияры stichopus mobii, кейбір асцидиялар, зеңдерден - қара аспергиллюс, саңырауқұлақтардан - құмырсқа (amanita muscaria). В.-ның биологиялық рөлі асцидияларда зерттелді, олардың қан жасушаларында V. 3- және 4-валентті күйде болады, яғни динамикалық тепе-теңдік бар.

В.-ның асцидиандағы физиологиялық рөлі оттегі мен көмірқышқыл газының тыныс алу жолымен тасымалдануымен емес, тотығу-тотықсыздану процестерімен — электрондардың басқа организмдерде физиологиялық маңызы бар деп аталатын ванадий жүйесі арқылы тасымалдануымен байланысты.

Лит.:Меерсон Г.А., Зеликман А.Н., Сирек металдар металлургиясы, М., 1955; Поляков А.Ю., Ванадий металлургиясының негіздері, М., 1959; Ростокер У., Ванадий металлургиясы, транс. ағылшын тілінен, М., 1959; Kieffer p., Brown H., ванадий, ниобий, тантал, транс. немістен, М., 1968; Сирек металдар анықтамалығы, [аудан. ағылшын тілінен], М., 1965, б. 98-121; Машина жасаудағы отқа төзімді материалдар. Анықтамалық, М., 1967, б. 47-55, 130-32; Ковальский В.В., Резаева Л.Т., Асцидийлердегі ванадийдің биологиялық рөлі, «Алғашқылар қазіргі биология«, 1965 ж., 60 т., т. 1(4); Боуэн Н. М., биохимиядағы микроэлементтер, л. - n. ж., 1966 ж.

Романков И. В.В.Ковальский.

Ванадий

ВАНАДИЙ-Мен; м.[лат. Old Scand ванадий.] Химиялық элемент (V), болаттың бағалы сорттарын жасау үшін қолданылатын ашық сұр түсті қатты металл. ● Ежелгі Норвегияның сұлулық құдайы Ванадистің атымен оның тұздарының әдемі түсіне байланысты аталған.

◁ Ванадий, -ая, -о. Екінші кендер. Екінші болат.

(лат. Vanadium), периодтық жүйенің V тобындағы химиялық элемент. Бұл атау көне скандинавиялық сұлулық құдайы Ванадистен шыққан. Болат сұр қатты металл. Тығыздығы 6,11 г/см 3 тп. 1920°C. Суға және көптеген қышқылдарға төзімді. Ол жер қыртысында таралады және көбінесе темірмен бірге жүреді (темір рудалары ванадийдің маңызды өнеркәсіптік көзі болып табылады). Авиациялық және ғарыштық техникада, теңіз кеме жасауда қолданылатын конструкциялық болаттар мен қорытпалардың легирленген компоненті, асқын өткізгіш қорытпалардың құрамдас бөлігі. Ванадий қосылыстары тоқыма, бояу және лак, шыны өнеркәсібінде қолданылады.

ВАНАДИЙ (лат. Vanadium), V («ванадий» деп оқыңыз), атомдық нөмірі 23, атомдық салмағы 50,9415 химиялық элемент. Табиғи ванадий екі нуклидтің қоспасы (см.НУКЛИД): тұрақты 51 В (масса бойынша 99,76%) және әлсіз радиоактивті 52 В (жартылай шығарылу кезеңі 3,9 10 17 жылдан астам). Екі сыртқы электрондық қабаттың конфигурациясы 3 с 2 б 6 г 3 4с 2 . Менделеевтің периодтық жүйесінде VB тобында төртінші периодта орналасқан. Ванадий +2-ден +5-ке дейінгі (валенттілік II-ден V-ге дейін) тотығу күйінде қосылыстар түзеді.
Бейтарап ванадий атомының радиусы 0,134 нм, V 2+ иондарының радиусы 0,093 нм, V 3+ - 0,078 нм, V 4+ - 0,067-0,086 нм, V 5+ - 0,068-0,0 нм. Ванадий атомының ретті иондану энергиялары 6,74, 14,65, 29,31, 48,6 және 65,2 эВ. Полинг шкаласы бойынша ванадийдің электртерістігі 1,63.
Еркін түрінде бұл күміс-сұр түсті жылтыр металл.
Ашылу тарихы
Ванадийді 1801 жылы мексикалық минералог А.М. дель Рио Зимапан кенішіндегі қорғасын рудасының қоспасы ретінде ашқан. Дель Рио жаңа элементті эритроний деп атады (грек тілінен аударғанда erythros – қызыл) оның қосылыстарының қызыл түсіне байланысты. Алайда ол кейінірек ол жаңа элемент емес, төрт жыл бұрын ашылған және әлі де зерттелмеген хромның алуан түрін аштым деп шешті. 1830 жылы неміс химигі Ф.Вёлер мексикалық минералды зерттеді. (см. WELER Фридрих)Алайда фторид сутегімен уланғаннан кейін ол бірнеше ай бойы зерттеуді тоқтатты. Сол жылы швед химигі Н.Сефстрем (см. SEFStröm Nils Gabriel)темір рудасында белгілі элементтермен бірге кейбір жаңа зат бар қоспаның болуына назар аударды. Дж.Берцелиус зертханасында талдау нәтижесінде (см. BERZELIUS Йенс Джейкоб)жаңа элементтің ашылғаны дәлелденді. Бұл элемент әдемі түстермен қосылыстар құрайды, демек, элементтің атауы скандинавиялық сұлулық құдайы Ванадистің есімімен байланысты. 1831 жылы Вёлер эритроний мен ванадийдің сәйкестігін дәлелдеді, бірақ элемент Сефстрем мен Берцелиус берген атауды сақтап қалды.
Табиғатта болу
Ванадий табиғатта бос күйінде кездеспейді, ол микроэлементке жатады. (см.із элементтері). Жер қыртысындағы ванадийдің мөлшері массалық 1,6 10 -2%, мұхит суында 3,10 -7%. Ең маңызды минералдар: патронит V(S 2) 2, ванадинит Pb 5 (VO 4) 3 Cl және басқалары. Ванадийдің негізгі көзі – қоспа ретінде құрамында ванадий бар темір кендері.
Түбіртек
Өнеркәсіпте темір кенінен ванадийді оның қоспасымен алған кезде алдымен концентрат дайындалады, оның құрамындағы ванадий мөлшері 8-16%-ға жетеді. Әрі қарай, тотықтырғыш өңдеу арқылы ванадий айналады ең жоғары дәрежетотығу +5 және суда оңай еритін натрий ванадаты NaVO 3 бөлінеді. Ерітіндіні күкірт қышқылымен қышқылдандырғанда кептіруден кейін оның құрамында 90%-дан астам ванадий болатын тұнба пайда болады.
Бастапқы концентрат домна пештерінде тотықсыздандырылады және ванадий концентраты алынады, содан кейін ол ванадий мен темірдің қорытпасын балқытуға пайдаланылады - феррованадий деп аталатын (құрамында 35-тен 70% ванадий бар). Металл ванадийді ванадий хлоридін сутегімен тотықсыздандыру, ванадий оксидтерін кальций-термиялық тотықсыздандыру (V 2 O 5 немесе V 2 O 3), VI 2 термиялық диссоциациялау және басқа әдістермен алуға болады.
Физикалық және химиялық қасиеттері
Ванадий бойынша сыртқы түріболатқа ұқсас, ол өте қатты, бірақ сонымен бірге иілгіш металл. Балқу температурасы 1920 °C, қайнау температурасы шамамен 3400 °C, тығыздығы 6,11 г/см3. Кристалл торы текше, дене центрленген, параметрі a = 0,3024 нм.
Химиялық жағынан ванадий өте инертті. Ол теңіз суына, тұз, азот және күкірт қышқылдарының сұйылтылған ерітінділеріне, сілтілерге төзімді. Оттегімен ванадий бірнеше оксидтер түзеді: VO, V 2 O 3, V 3 O 5, VO 2, V 2 O 5. Қызғылт сары V 2 O 5 қышқыл оксид, қою көк VO 2 амфотерлі, қалған ванадий оксидтері негіздік. Галогендермен ванадий VX 2 (X = F, Cl, Br, I), VX 3, VX 4 (X = F, Cl, Br), VF 5 және бірнеше оксогалидтер (VOCl, VOCl 2, VOF) құрамдарының галогенидтерін түзеді. 3 және т.б.).
+2 және +3 тотығу дәрежелеріндегі ванадий қосылыстары күшті тотықсыздандырғыштар, +5 тотығу күйінде олар тотықтырғыштардың қасиеттерін көрсетеді. Отқа төзімді ванадий карбиді VC (t pl =2800 °C), ванадий нитриді VN, ванадий сульфиді V 2 S 5, ванадий силициді V 3 Si және басқа ванадий қосылыстары белгілі.
V 2 O 5 негіздік оксидтермен әрекеттескенде ванадаттар түзіледі (см.ВАНАДАТТАР)- ықтимал құрамы H 2 ванада қышқылының тұздары.
Қолдану
Ванадий негізінен тозуға төзімді, ыстыққа төзімді және коррозияға төзімді қорытпалар (ең алдымен арнайы болаттар) өндірісінде легирленген қоспа ретінде және магнит өндірісінде компонент ретінде қолданылады. Ванадий оксиді V 2 O 5 тиімді катализатор қызметін атқарады, мысалы, күкірт қышқылын өндіруде күкірттің қос тотығы SO 2 күкірт газына SO 3 тотығуында. Ванадий қосылыстары өнеркәсіптің әртүрлі салаларында (тоқыма, шыны, бояу және лак және т.б.) қолданудың алуан түрін табады.
Биологиялық рөл
Ванадий барлық организмдердің тіндерінде аз ғана мөлшерде үнемі болады. Өсімдіктерде оның мөлшері (0,1-0,2%) жануарларға қарағанда айтарлықтай жоғары (1·10 –5 -1·10 –4%). Кейбір теңіз организмдері - бриозандар, моллюскалар және әсіресе асцидиялықтар - ванадийді айтарлықтай мөлшерде шоғырландыруға қабілетті (асцидтерде ванадий қан плазмасында немесе арнайы жасушаларда - ванадоциттерде кездеседі). Шамасы, ванадий тіндердегі кейбір тотығу процестеріне қатысады. Адамның бұлшықет тінінде 2·10 - 6% ванадий, сүйек ұлпасында - 0,35·10 - 6%, қанда - 2·10 - 4% мг/л аз болады. Барлығы орташа адамда (дене салмағы 70 кг) 0,11 мг ванадий бар. Ванадий және оның қосылыстары улы. Адам үшін улы дозасы 0,25 мг, өлімге әкелетін дозасы 2-4 мг. V 2 O 5 үшін ауадағы ең жоғары рұқсат етілген концентрация 0,1-0,5 мг/м 3 құрайды.

энциклопедиялық сөздік. 2009 .

Басқа сөздіктерде «ванадий» деген не екенін қараңыз:

- (лат. ванадий). Ақ түсті нәзік металл, 1830 жылы табылған және скандинавиялық құдай Ванадийдің атымен аталған. Орыс тіліне енген шетел сөздерінің сөздігі. Чудинов А.Н., 1910. ВАНАДИЙ лат. ванадий, Ванадия деп аталады,... ... Орыс тілінің шетел сөздерінің сөздігі

- (химиялық мәні V, атомдық салмағы 51) фосфор және азотпен қосылыстарға ұқсас химиялық элемент. V. қосылыстары аз мөлшерде болса да, темір рудаларында және кейбір саздарда жиі кездеседі; ванадық темір рудаларын алдын ала өңдеу, V. бөлігі... ... Брокгауз және Эфрон энциклопедиясы

Ванад Орыс синонимдерінің сөздігі. ванадий зат есімі, синонимдер саны: 2 ванадий (1) элемент... Синонимдік сөздік

ВАНАДИЙ- ВАНАДИЙ, химиялық. V белгісі, ат. В. 51,0, қатты, серпімді болат түсті металл, балқу температурасы 1715°, сп. салмағы 5.688. V. қосылыстары табиғатта кең таралған. Бұл қосылыстар күштілігі жағынан мышьяктан кем түспейтін улы заттар; оларда бар... ... Үлкен медициналық энциклопедия

- (Ванадий), V, периодтық жүйенің V тобының химиялық элементі, атомдық нөмірі 23, атомдық массасы 50,9415; металл, балқу температурасы 1920°C. Болат пен шойынды легирлеу үшін, ыстыққа төзімді, қатты және коррозияға төзімді қорытпалардың құрамдас бөлігі ретінде,... Қазіргі энциклопедия

- (лат. Vanadium) V, периодтық жүйенің V тобының химиялық элементі, атомдық нөмірі 23, атомдық массасы 50,9415. Бұл атау көне скандинавиялық сұлулық құдайы Ванадистен шыққан. Болат сұр қатты металл. Тығыздығы 6,11 г/см&суп3, балқу температурасы 1920 .C.… … Үлкен энциклопедиялық сөздік

- (V таңба), ӨТКІШ ЭЛЕМЕНТ, 1801 жылы ашылған. Күмістей ақ, иілгіш, берік металл. ТЕМІР, ҚОРҒАШЫН ЖӘНЕ УРАН рудаларында, сондай-ақ көмір мен мұнайда кездеседі. Беріктік пен ыстыққа төзімділікті арттыру үшін болат қорытпаларында қолданылады.… … Ғылыми-техникалық энциклопедиялық сөздік Физикалық энциклопедия

ванадий- V V топтың элементі Периодтық. жүйелер; сағ. n. 23, сағ. м 50,942; болат сұр металл. Табиғи V екі изотоптан тұрады: 51В (99,75%) және 50В (0,25%). V 1801 жылы Мексикада ашылды. минералог А.М. дель Рио. Бітіру кешінде. V шкала ...... Техникалық аудармашыға арналған нұсқаулық