바나듐 원자가. 바나듐. 바나듐의 특성. 바나듐의 응용 주기율표에서 바나듐을 읽는 방법

정의

바나듐주기율표의 2차(B) 하위 그룹 V족의 네 번째 주기에 위치합니다.

d 계열의 요소를 나타냅니다. 금속. 지정 - V. 일련 번호 - 23. 상대 원자 질량 - 50.941 amu.

바나듐 원자의 전자 구조

바나듐 원자는 양전하를 띤 핵(+23)으로 구성되어 있으며, 그 내부에는 양성자 23개, 중성자 28개가 있으며, 전자 23개가 4개의 궤도를 돌고 있습니다.

그림 1. 바나듐 원자의 도식적 구조.

오비탈 간의 전자 분포는 다음과 같습니다.

1에스 2 2에스 2 2피 6 3에스 2 3피 6 3디 3 4에스 2 .

바나듐 원자의 외부 에너지 준위에는 원자가 전자인 5개의 전자가 포함되어 있습니다. 칼슘의 산화 상태는 +5입니다. 바닥 상태의 에너지 다이어그램은 다음과 같은 형식을 취합니다.

다이어그램에 따르면 바나듐도 +3의 산화 상태를 가지고 있다고 주장할 수 있습니다.

문제 해결의 예

실시예 1

바나듐(바나듐), V, V족 화학 원소 주기율표멘델레예프; 원자 번호 23, 원자 질량 50.942; 금속 회색 강철 색상. 천연 바나듐은 51V(99.75%)와 50V(0.25%)의 두 가지 동위원소로 구성됩니다. 후자는 약한 방사성이다(반감기 T ½ = 10 14년). 바나듐은 1801년 멕시코 광물학자인 A. M. del Rio에 의해 멕시코 갈색 납 광석에서 발견되었으며, 가열된 소금의 아름다운 붉은 색 때문에 에리스로늄(그리스어 erythros - 빨간색에서 유래)이라고 명명되었습니다. 1830년에 스웨덴의 화학자 N. G. Sefström은 Taberg(스웨덴)에서 철광석에서 새로운 원소를 발견하고 고대 노르웨이의 아름다움의 여신 Vanadis를 기리기 위해 바나듐이라고 명명했습니다. 1869년에 영국의 화학자 G. Roscoe는 VCl2를 수소로 환원시켜 분말형 금속 바나듐을 얻었습니다. 바나듐은 20세기 초부터 산업 규모로 채굴되었습니다.

지각의 바나듐 함량은 질량 기준으로 1.5·10 -2%이며 상당히 흔한 원소이지만 암석과 광물에 분산되어 있습니다. 많은 수의 바나듐 광물 중에서 Patronite, Roscoelite, Decloysite, Carnotite, Vanadinite 및 기타 일부는 산업적으로 중요합니다. 바나듐의 중요한 공급원은 산화된 구리-납-아연 광석뿐만 아니라 티타노자석 및 퇴적(인) 철광석입니다. 바나듐은 우라늄 원료, 인산염, 보크사이트 및 다양한 유기 퇴적물(아스팔타이트, 오일 셰일)을 처리하는 동안 부산물로 추출됩니다.

바나듐의 물리적 특성.바나듐은 주기 a=3.0282Å의 체심 입방격자를 갖고 있습니다. 순수한 상태의 바나듐은 가단성이 있어 압력을 가하면 쉽게 가공될 수 있습니다. 밀도 6.11g/cm3; 녹는점 1900°С, 끓는점 3400°С; 비열 용량(20-100°C에서) 0.120 cal/g deg; 선팽창 열계수 (20-1000°C에서) 10.6·10 -6 deg -1; 20°C에서의 전기 저항률 24.8·10 -8 ohm·m(24.8·10 -6 ohm·cm); 4.5K 이하에서는 바나듐이 초전도 상태가 됩니다. 어닐링 후 고순도 바나듐의 기계적 성질: 탄성률 135.25 n/m2 (13520 kgf/mm2), 인장강도 120 n/m2 (12 kgf/mm2), 신장률 17%, 브리넬 경도 700 mn/m 2 (70 kgf/ mm 2). 가스 불순물은 바나듐의 연성을 급격히 감소시키고 경도와 취성을 증가시킵니다.

바나듐의 화학적 성질.상온에서 바나듐은 공기에 노출되지 않습니다. 바닷물및 알칼리 용액; 불화수소산을 제외한 비산화성 산에 내성이 있습니다. 염산 및 황산의 내식성 측면에서 바나듐은 티타늄 및 스테인레스강보다 훨씬 우수합니다. 바나듐은 공기 중에서 300°C 이상으로 가열되면 산소를 흡수하여 부서지기 쉽습니다. 600-700°C에서 바나듐은 집중적으로 산화되어 V 2 O 5 산화물과 저급 산화물을 형성합니다. 바나듐이 질소 기류에서 700°C 이상으로 가열되면 질화물 VN이 형성되고(bp 2050°C) 물과 산에 안정합니다. 바나듐은 고온에서 탄소와 반응하여 경도가 높은 내화성 탄화물 VC(mp 2800°C)를 생성합니다.

바나듐은 원자가 2, 3, 4 및 5에 해당하는 화합물을 제공합니다. 따라서 VO 및 V 2 O 3 (자연계 염기성), VO 2 (양성) 및 V 2 O 5 (산성) 산화물이 알려져 있습니다. 2가 및 3가 바나듐 화합물은 불안정하며 강력한 환원제입니다. 더 높은 원자가의 화합물은 실제적으로 중요합니다. 다양한 원자가의 화합물을 형성하는 바나듐의 경향은 분석 화학에 사용되며 V 2 O 5의 촉매 특성도 결정합니다. 산화바나듐(V)은 알칼리에 용해되어 바나듐산염을 형성합니다.

바나듐의 준비.바나듐을 추출하려면 다음 방법이 사용됩니다. 산 및 알칼리 용액으로 광석 또는 광석 농축액을 직접 침출합니다. 공급원료를 로스팅(종종 NaCl 첨가물과 함께)한 후 로스팅 제품을 물 또는 묽은 산으로 침출합니다. 수화된 바나듐(V) 산화물은 가수분해(pH = 1-3)에 의해 용액으로부터 분리됩니다. 바나듐이 함유된 철광석을 고로에서 제련하면 바나듐이 주철로 전환되고, 철강으로 가공되면 V 2 O 5 가 10~16% 함유된 슬래그가 생성된다. 바나듐 슬래그는 식염으로 구워집니다. 연소된 물질은 물로 침출된 다음 묽은 황산으로 침출됩니다. V 2 O 5는 용액에서 분리됩니다. 후자는 페로바나듐(바나듐이 35~70% 함유된 철 합금)을 제련하고 금속 바나듐과 그 화합물을 얻는 데 사용됩니다. 가단성 금속 바나듐은 순수한 V 2 O 5 또는 V 2 O 3의 칼슘-열 환원에 의해 얻어집니다. 알루미늄을 이용한 V 2 O 5 감소; V 2 O 3 의 진공 탄소-열 환원; VCl 3 의 마그네슘-열 환원; 요오드화 바나듐의 열분해. 바나듐은 소모성 전극이 있는 진공 아크로와 전자빔로에서 녹습니다.

바나듐의 응용.철 야금은 바나듐(생산되는 모든 금속의 최대 95%)의 주요 소비자입니다. 바나듐은 고속도강, 그 대체재, 저합금 공구강 및 일부 구조강의 일부입니다. 0.15-0.25% 바나듐을 첨가하면 강철의 강도, 인성, 피로 저항 및 내마모성이 급격히 증가합니다. 강철에 첨가된 바나듐은 탈산 원소이자 탄화물 형성 원소입니다. 분산된 개재물 형태로 분포된 바나듐 탄화물은 강철을 가열할 때 입자 성장을 방지합니다. 바나듐은 모합금인 페로바나듐의 형태로 강철에 도입됩니다. 바나듐은 주철 합금에도 사용됩니다. 바나듐의 소비자는 티타늄 합금 산업입니다. 일부 티타늄 합금에는 최대 13%의 바나듐이 포함되어 있습니다. 바나듐 첨가제를 함유한 니오븀, 크롬 및 탄탈륨을 기본으로 한 합금은 항공, 로켓 및 기타 기술 분야에서 사용됩니다. 항공, 로켓 및 핵 기술에 사용하기 위해 Ti, Nb, W, Zr 및 Al을 첨가한 바나듐 기반의 다양한 내열성 및 내식성 합금 구성이 개발되고 있습니다. Ga, Si 및 Ti를 함유한 바나듐의 초전도 합금 및 화합물이 관심 대상입니다.

순수 금속 바나듐은 원자력 에너지(연료 요소, 파이프의 껍질) 및 전자 장치 생산에 사용됩니다. 바나듐 화합물은 화학 산업에서 촉매로, 농업 및 의약, 섬유, 페인트 및 바니시, 고무, 세라믹, 유리, 사진 및 영화 산업에서 사용됩니다.

바나듐 화합물은 유독합니다. 바나디즈 화합물이 포함된 먼지를 흡입하면 중독될 수 있으며 호흡기 자극, 폐출혈, 현기증, 심장 기능 장애, 신장 기능 장애 등을 유발합니다.

바나듐이 체내에 존재합니다.바나듐은 식물과 동물 유기체의 일정한 구성 요소입니다. 바나듐의 원천은 화성암과 셰일(약 0.013% 바나듐 함유)뿐만 아니라 사암과 석회암(약 0.002% 바나듐)입니다. 토양에서 바나듐은 약 0.01%(주로 부식질)입니다. 담수 및 해수에서 1·10 -7 -2·10 -7%. 육상 및 수생 식물의 바나듐 함량은 육상 및 해양 동물의 바나듐 함량(1.5·10 -5 - 2·10 -4%)보다 훨씬 높습니다(0.16-0.2%). 바나듐 농축기는 다음과 같습니다: bryozoan Plumatella, 연체동물 Pleurobranchus plumula, 해삼 Stichopus mobii, 일부 ascidians, 곰팡이 - 검은 아스퍼질러스, 버섯 - 독버섯(Amanita muscaria).

바나듐(바나듐), v, 멘델레예프 주기율표 V족의 화학 원소; 원자 번호 23, 원자 질량 50.942; 금속 회색 강철 색상. Natural V.는 51v(99.75%)와 50v(0.25%)의 두 가지 동위원소로 구성됩니다. 후자는 약한 방사성이다(반감기 티 1/2 = 10 14년). V.는 1801년 멕시코 광물학자인 A. M. del Rio에 의해 멕시코 갈색 납 광석에서 발견되었으며 가열된 염인 에리스로늄(그리스어 erythr o s - 빨간색)의 아름다운 붉은 색의 이름을 따서 명명되었습니다. 1830년에 스웨덴 화학자 N. G. Sefström은 Taberg(스웨덴)에서 철광석의 새로운 원소를 발견하고 고대 북유럽의 아름다움 여신 Vanadis를 기리기 위해 V.라고 명명했습니다. 1869년에 영국의 화학자 G. Roscoe는 vcl 2를 수소로 환원시켜 분말 금속 V를 얻었습니다. V.는 20세기 초부터 산업 규모로 채굴되었습니다.

지각의 V 함량은 중량 기준으로 1.5~10~2%이며 상당히 흔한 원소이지만 암석과 광물에 분산되어 있습니다. 많은 수의 V. 광물 중에서, 패토라이트, 로스코엘라이트, 백백암, 카르노타이트, 바나디나이트 등은 산업적으로 중요합니다. V.의 중요한 공급원은 티타노자석 및 퇴적(인) 철광석뿐만 아니라 산화된 구리-납-광석입니다. 아연 광석. V.는 우라늄 원료, 인산염, 보크사이트 및 다양한 유기 퇴적물(아스팔타이트, 오일 셰일)을 처리하는 동안 부산물로 추출됩니다.

물리적, 화학적 특성. V.는 주기 a = 3.0282 å의 체심 입방 격자를 가지고 있습니다. 순수한 상태의 V.는 단조되어 있으며 압력을 가하여 쉽게 가공할 수 있습니다. 밀도 6.11 G/ 센티미터 3 , 티 pl 1900 ± 25°С, 티베일 3400°C; 비열 용량 (20-100°C에서) 0.120 대변/ 그그라드; 선팽창열계수 (20-1000°C에서) 10.6·10 -6 빗발-1, 20°C에서의 전기저항 24.8·10 -8 옴· 중(24.8·10 -6 옴· 센티미터), 4.5KV 미만에서는 초전도 상태가 됩니다. 고순도의 기계적 성질 V. 어닐링 후: 탄성률 135.25 N/ 중 2 (13520 kgf/ mm 2) 인장강도 120 nm/ 중 2 (12 kgf/ mm 2) 신율 17%, 브리넬 경도 700 pl/ 중 2 (70 kgf/ mm 2). 가스 불순물은 섬유의 가소성을 급격히 감소시키고 경도와 취약성을 증가시킵니다.

상온에서 V.는 공기, 해수 및 알칼리 용액에 노출되지 않습니다. 불화수소산을 제외한 비산화성 산에 내성이 있습니다. 염산 및 황산의 내식성 측면에서 V.는 티타늄 및 스테인레스 스틸보다 훨씬 우수합니다. 300°C 이상의 공기 중에서 가열하면 산소를 흡수하여 부서지기 쉽습니다. 600-700°C에서 V.는 오산화물 v 2 o 5 및 저급 산화물을 형성하면서 집중적으로 산화됩니다. V가 질소 기류에서 700°C 이상으로 가열되면 질화물 vn( 티 mp 2050°C), 물과 산에 안정함. V.는 고온에서 탄소와 상호작용하여 내화성 탄화물 vc( 티 pl 2800°C), 경도가 높습니다.

V. 원자가 2, 3, 4 및 5에 해당하는 화합물을 제공합니다. 따라서 다음과 같은 산화물이 알려져 있습니다: vo 및 v 2 o 3(기본 특성 가짐), vo 2(양성) 및 v 2 o 5(산성). 2가 및 3가 유리체 화합물은 불안정하며 강력한 환원제입니다. 더 높은 원자가의 화합물은 실제적으로 중요합니다. V.의 다양한 원자가 화합물 형성 경향은 분석 화학에 사용되며 v 2 o 5의 촉매 특성도 결정합니다. V. 오산화인은 알칼리에 용해되어 형성됩니다. 바나데이트.

접수 및 신청. 미네랄을 추출하려면 다음이 사용됩니다. 산 및 알칼리 용액으로 광석 또는 광석 농축액을 직접 침출합니다. 원료를 소성(종종 nacl 첨가제와 함께)한 후 소성된 제품을 물이나 묽은 산으로 침출합니다. 수화된 V 오산화인은 가수분해(pH = 1-3)에 의해 용액으로부터 분리됩니다. 바나듐 함유 철광석이 용광로에서 제련될 때 V는 주철로 전환되고, 처리 과정에서 10-16% v를 함유하는 슬래그가 생성됩니다. 2o5는 강철로 얻어집니다. 바나듐 슬래그는 식염으로 구워집니다. 연소된 물질은 물로 침출된 다음 묽은 황산으로 침출됩니다. V 2 o 5는 용액에서 분리됩니다. 후자는 제련에 사용됩니다. 페로바나듐(35-70% V.의 철 합금) 및 금속 V. 및 그 화합물을 얻습니다. 가단성 금속 V.는 순수한 v 2o 5 또는 v 2o 3의 칼슘-열 환원에 의해 얻어집니다. 알루미늄으로 v 2 o 5 감소; 진공 탄소-열 감소 v 2 o 3; 마그네슘-열 감소 vc1 3; 요오드화물의 열분해 V.는 소모성 전극이 있는 진공 아크로와 전자빔로에서 녹습니다.

철 야금은 금속의 주요 소비자입니다(생산되는 전체 금속의 최대 95%). V.는 고속도강, 그 대체재, 저합금 공구강 및 일부 구조강의 구성 요소입니다. 0.15-0.25% V.의 도입으로 강철의 강도, 인성, 피로 저항 및 내마모성이 급격히 증가합니다. 강철에 도입된 V.는 탈산 원소이자 탄화물 형성 원소입니다. 분산된 개재물 형태로 분포된 V. 탄화물은 강철을 가열할 때 입자 성장을 방지합니다. V.는 모합금인 페로바나듐의 형태로 강철에 도입됩니다. V.는 주철 합금에도 사용됩니다. 티타늄의 새로운 소비자는 빠르게 발전하는 티타늄 합금 산업입니다. 일부 티타늄 합금에는 최대 13%의 V가 포함되어 있습니다. 항공, 로켓 및 기타 기술 분야에서는 V 첨가제를 함유한 니오븀, 크롬 및 탄탈륨 기반 합금이 사용되었습니다. ti, nb., w, zr 및 al이 개발되었으며 항공, 로켓 및 원자력 기술에 활용이 예상됩니다. 흥미로운 것은 ga, si 및 ti를 갖는 초전도 합금과 V 화합물입니다.

순수 금속 V.는 원자력 에너지(연료 요소, 파이프의 껍질) 및 전자 장치 생산에 사용됩니다.

V. 화합물은 화학 산업에서 촉매로, 농업 및 의약, 섬유, 페인트 및 바니시, 고무, 세라믹, 유리, 사진 및 필름 산업에서 사용됩니다.

V. 화합물은 유독합니다. 화합물 B가 포함된 먼지를 흡입하면 중독이 가능합니다. 호흡기 자극, 폐출혈, 현기증, 심장 기능 장애, 신장 등을 유발합니다.

V. 몸에. V.는 식물과 동물 유기체의 일정한 구성 요소입니다. 물의 원천은 화성암과 셰일(수분 약 0.013% 함유)뿐 아니라 사암과 석회암(수분 약 0.002%)입니다. 토양에서 V.는 약 0.01%(주로 부식질)입니다. 담수 및 해수에서 1·10 7 -2·10 7%. 육상 및 수생식물에서는 V.의 함량이 육상 및 해양동물(1.5·10 -5 -2·10 -4%)에 비해 현저히 높다(0.16~0.2%). V. 농축기는 다음과 같습니다: bryozoan Plumatella, 연체동물 pleurobranchus Plumula, 해삼 stichopus mobii, 일부 ascidians, 곰팡이에서 - 검은 아스퍼질러스, 버섯에서 - 독버섯(amanita muscaria). V.의 생물학적 역할은 혈액 세포 V.가 3가 및 4가 상태, 즉 동적 평형 상태에 있는 ascidians에서 연구되었습니다.

Ascidians에서 V.의 생리학적 역할은 산소와 이산화탄소의 호흡 전달과 관련이 없지만 산화환원 과정, 즉 소위 바나듐 시스템을 사용하여 전자를 전달하는 과정과 관련이 있으며 이는 아마도 다른 유기체에서 생리학적 중요성을 가질 수 있습니다.

문학.: Meerson G. A., Zelikman A. N., 희귀 금속 야금학, M., 1955; Polyakov A. Yu., 바나듐 야금 기초, M., 1959; Rostoker U., 바나듐 야금, 트랜스. 영어, M., 1959에서; Kieffer p., Brown H., 바나듐, 니오븀, 탄탈룸, 트랜스. 독일어, M., 1968; 희귀 금속 핸드북, [trans. 영어에서], M., 1965, p. 98-121; 기계 공학의 내화 재료. 디렉토리, M., 1967, p. 47-55, 130-32; Kovalsky V.V., Rezaeva L.T., ascidians에서 바나듐의 생물학적 역할, "발전 현대 생물학", 1965, t.60, v. 1(4); 보웬 N.j. M., 생화학의 미량 원소, l. - N. 1966년.

I. Romankov. V. V. Kovalsky.

바나듐

바나듐-나; 중.[위도. Old Scand의 바나듐] 화학 원소(V)는 밝은 회색의 단단한 금속으로 귀중한 등급의 강철을 만드는 데 사용됩니다. ● 소금의 아름다운 색깔 때문에 고대 노르웨이의 아름다움의 여신 Vanadis의 이름을 따서 명명되었습니다.

◁ 바나듐, -아야, -오. 두 번째 광석. 두 번째 강철.

(위도 바나듐), 주기율표 V족의 화학 원소. 이름은 고대 노르웨이의 아름다움의 여신 Vanadis에서 유래되었습니다. 강철 회색 단단한 금속. 밀도 6.11g/cm 3 티 pl 1920°C. 물과 많은 산에 강합니다. 이는 지각에 분산되어 있으며 종종 철과 함께 존재합니다(철광석은 바나듐의 중요한 산업 공급원입니다). 항공 및 우주 기술, 해양 조선, 초전도 합금 구성 요소에 사용되는 구조용 강철 및 합금의 합금 구성 요소입니다. 바나듐 화합물은 섬유, 페인트, 바니시, 유리 산업에 사용됩니다.

VANADIUM(lat. Vanadium), V("바나듐"으로 읽음), 원자 번호 23, 원자량 50.9415의 화학 원소입니다. 천연 바나듐은 두 개의 핵종의 혼합물이다 (센티미터.핵종): 안정한 51V(질량으로 99.76%) 및 약한 방사성 52V(반감기가 3.9 10 17년 이상). 2개의 외부 전자층 구성 3 에스 2 피 6 디 3 4에스 2 . 멘델레예프의 주기율표에서는 VB족의 네 번째 주기에 위치합니다. 바나듐은 +2에서 +5까지의 산화 상태(II에서 V까지의 원자가)로 화합물을 형성합니다.
중성 바나듐 원자의 반경은 0.134 nm, V 2+ 이온의 반경은 0.093 nm, V 3+ - 0.078 nm, V 4+ - 0.067-0.086 nm, V 5+ - 0.050-0.068 nm입니다. 바나듐 원자의 순차적 이온화 에너지는 6.74, 14.65, 29.31, 48.6 및 65.2eV입니다. 폴링 척도에 따르면 바나듐의 전기음성도는 1.63입니다.
자유 형태에서는 반짝이는 은회색 금속입니다.
발견의 역사
바나듐은 1801년 멕시코 광물학자인 A. M. del Rio가 지마판(Zimapan) 광산의 납광석에 있는 불순물로 발견했습니다. 델 리오(Del Rio)는 화합물의 붉은색 때문에 새로운 원소에 에리스로늄(그리스어 erythros - 빨간색)이라는 이름을 붙였습니다. 그러나 나중에 그는 자신이 새로운 원소를 발견한 것이 아니라 4년 전에 발견되었지만 아직 거의 연구되지 않은 다양한 크롬을 발견했다고 결정했습니다. 1830년에 독일의 화학자 F. Wöhler는 멕시코 광물을 연구했습니다. (센티미터.벨러 프리드리히)그러나 그는 불화수소에 중독된 후 몇 달 동안 연구를 중단했습니다. 같은 해 스웨덴의 화학자 N. Sefström은 (센티미터. SEFStröm Nils Gabriel)알려진 원소와 함께 새로운 물질이 포함된 철광석에 불순물이 존재한다는 점에 주목했습니다. J. Berzelius 연구실에서 분석한 결과 (센티미터.베르젤리우스 옌스 제이콥)새로운 원소가 발견되었다는 것이 입증되었습니다. 이 요소는 아름다운 색상의 화합물을 형성하므로 요소의 이름은 스칸디나비아의 아름다움 여신 Vanadis의 이름과 관련이 있습니다. 1831년에 뵐러는 에리스로늄과 바나듐의 동일성을 증명했지만, 이 원소는 Sefström과 Berzelius가 붙인 이름을 그대로 유지했습니다.
자연 속에 존재하기
바나듐은 자연에서 자유 형태로 발생하지 않으며 미량 원소로 분류됩니다. (센티미터.추적 요소). 지각의 바나듐 함량은 1.6 10 -2 질량%, 해수 3.10 -7%입니다. 가장 중요한 미네랄: Patorite V(S 2) 2, vanadinite Pb 5 (VO 4) 3 Cl 및 기타 일부. 바나듐의 주요 공급원은 바나듐을 불순물로 포함하는 철광석입니다.
영수증
업계에서는 철광석에서 바나듐을 혼합하여 얻을 때 먼저 바나듐 함량이 8-16%에 달하는 농축액을 준비합니다. 다음으로 산화 처리를 통해 바나듐은 최고도산화 +5 및 물에 쉽게 용해되는 바나듐산 나트륨 NaVO 3가 분리됩니다. 용액을 황산으로 산성화하면 침전물이 형성되며 건조 후 바나듐 함량이 90% 이상입니다.
1차 정광은 용광로에서 환원되고 바나듐 정광이 얻어지며, 이는 바나듐과 철의 합금(소위 페로바나듐(35~70% 바나듐 함유))의 제련에 사용됩니다. 금속 바나듐은 염화바나듐을 수소로 환원하고, 산화바나듐(V 2 O 5 또는 V 2 O 3)의 칼슘-열 환원, VI 2의 열해리 및 기타 방법을 통해 제조할 수 있습니다.
물리적, 화학적 특성
바나듐 모습강철과 유사하며 매우 단단하지만 동시에 연성 금속입니다. 녹는점 1920 °C, 끓는점 약 3400 °C, 밀도 6.11 g/cm3. 결정 격자는 체심형 입방체이며 매개변수 a = 0.3024 nm입니다.
화학적으로 바나듐은 매우 불활성입니다. 해수, 염산, 질산, 황산의 희석 용액, 알칼리에 대한 내성이 있습니다. 산소와 함께 바나듐은 VO, V 2 O 3, V 3 O 5, VO 2, V 2 O 5와 같은 여러 산화물을 형성합니다. 주황색 V 2 O 5는 산성 산화물이고, 진한 파란색 VO 2는 양쪽성이며, 나머지 바나듐 산화물은 염기성입니다. 할로겐의 경우 바나듐은 VX 2 (X = F, Cl, Br, I), VX 3, VX 4 (X = F, Cl, Br), VF 5 및 여러 옥소할로겐화물(VOCl, VOCl 2, VOF)의 할로겐화물을 형성합니다. 3 등.).
산화 상태 +2 및 +3의 바나듐 화합물은 강력한 환원제이며 산화 상태 +5에서는 산화제의 특성을 나타냅니다. 내화성 바나듐 카바이드 VC(t pl =2800°C), 질화 바나듐 VN, 황화 바나듐 V 2 S 5, 바나듐 규화물 V 3 Si 및 기타 바나듐 화합물이 알려져 있습니다.
V 2 O 5 가 염기성 산화물과 상호작용하면 바나듐산염이 형성됩니다 (센티미터.바나데이트)- 예상 조성 H 2 의 바나딘산 염.
애플리케이션
바나듐은 주로 내마모성, 내열성 및 내식성 합금(주로 특수강) 생산 시 합금 첨가제로 사용되며 자석 생산 시 구성요소로 사용됩니다. 산화 바나듐 V 2 O 5는 예를 들어 황산 생산에서 이산화황 SO 2를 황 가스 SO 3으로 산화시키는 데 효과적인 촉매 역할을합니다. 바나듐 화합물은 다양한 산업(섬유, 유리, 페인트 및 바니시 등)에서 다양한 용도로 사용됩니다.
생물학적 역할
바나듐은 모든 유기체의 조직에 미량으로 지속적으로 존재합니다. 식물의 경우 그 함량(0.1~0.2%)이 동물의 경우(1·10 –5 –1·10 –4%)보다 훨씬 높습니다. 일부 해양 유기체(bryozoans, 연체동물, 특히 ascidians)는 상당한 양의 바나듐을 농축할 수 있습니다(ascidians의 경우 바나듐은 혈장 또는 특수 세포(바나도사이트)에서 발견됩니다). 분명히 바나듐은 조직의 일부 산화 과정에 관여합니다. 인간의 근육 조직에는 바나듐이 2·10 - 6%, 뼈 조직에는 0.35·10 - 6%, 혈액에는 2·10 - 4% mg/l 미만이 포함되어 있습니다. 전체적으로, 평균적인 사람(체중 70kg)은 0.11mg의 바나듐을 함유하고 있습니다. 바나듐과 그 화합물은 독성이 있습니다. 인간의 독성 복용량은 0.25mg, 치사량은 2-4mg입니다. V 2 O 5 의 경우 공기 중 최대 허용 농도는 0.1-0.5 mg/m 3 입니다.

백과사전. 2009 .

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