Vanadijum (hemijski element): istorija imena, struktura atoma, valencija. Vanadijum - karakteristika hemijskog elementa sa fotografijom; njegova biološka uloga u ljudskom tijelu; spisak izvora u kojima se nalazi

DEFINICIJA

Vanadijum je dvadeset treći element periodnog sistema. Oznaka - V od latinskog "vanadij". Smješten u četvrtom periodu, VB grupa. Odnosi se na metale. Nuklearni naboj je 23.

Jedinjenja vanadijuma su široko rasprostranjena u prirodi, ali su veoma raspršena i ne stvaraju značajne akumulacije; ukupan sadržaj vanadijuma u zemljinoj kori procjenjuje se na 0,0015% (mas.).

Čisti vanadijum je srebrnasti metal (slika 1) kovan metal gustine 5,96 g/cm 3, topi se na temperaturi od 1900 o C. Kao i titanijum, mehanička svojstva vanadijuma se naglo pogoršavaju ako sadrži nečistoće kiseonika, azota. , vodonik.

Rice. 1. Vanadijum. Izgled.

Atomska i molekulska težina vanadijuma

Relativna molekulska težina supstance (M r) je broj koji pokazuje koliko je puta masa date molekule veća od 1/12 mase atoma ugljika i relativna atomska masa elementa (Ar r) je koliko je puta prosječna masa atoma nekog kemijskog elementa veća od 1/12 mase atoma ugljika.

Budući da u slobodnom stanju kalcij postoji u obliku monoatomskih molekula V, vrijednosti njegove atomske i molekularne mase su iste. One su jednake 50,9962.

Izotopi vanadijuma

Poznato je da u prirodi vanadijum može biti u obliku jedinog stabilnog izotopa 51 V. Maseni broj je 51, atomsko jezgro sadrži dvadeset tri protona i dvadeset osam neutrona.

Postoje umjetni izotopi vanadijuma s masenim brojevima od 40 do 65, među kojima je najstabilniji 50 V s vremenom poluraspada 1,5 × 10 17 godina, kao i pet nuklearnih izotopa.

Vanadijum joni

Na vanjskom energetskom nivou atoma vanadijuma postoji pet valentnih elektrona:

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

Kao rezultat hemijske interakcije, vanadijum odustaje od svojih valentnih elektrona, tj. je njihov donor, i pretvara se u pozitivno nabijeni ion:

V o -2e → V 2+;

V o -3e → V 3+;

V o -4e → V 4+;

V o -5e → V 5+.

Molekul i atom vanadijuma

U slobodnom stanju, vanadijum postoji u obliku jednoatomskih molekula V. Evo nekih svojstava koja karakterišu atom i molekul vanadijuma:

Legure vanadijuma

Vanadijum se uglavnom koristi kao dodatak čelicima. Čelik koji sadrži samo 0,1 - 0,3% vanadijuma karakteriše visoka čvrstoća, elastičnost i neosjetljivost na udarce i udarce, što je posebno važno, na primjer, za osovine automobila koje su stalno izložene udarima. Vanadij se u pravilu unosi u čelik u kombinaciji s drugim legirajućim elementima: kromom, niklom, volframom, molibdenom.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

DEFINICIJA

U obliku jednostavne supstance vanadij sivi vatrostalni metal sa kubičnom rešetkom usredsređenom na tijelo. Nalazi se u četvrtom periodu grupe V sekundarne (B) podgrupe periodnog sistema.

Gustina - 6,11 g / cm 3. Tačke topljenja i ključanja su 1920 o C i 3400 o C, respektivno. Fizičko-hemijska svojstva vanadijuma jako zavise od čistoće metala. Dakle, čisti metal je savitljiv, dok prisustvo nečistoća u njemu uvelike narušava njegovu duktilnost i povećava njegovu tvrdoću. U normalnim uslovima, to je hemijski otporan metal.

Valencija vanadijuma u jedinjenjima

Vanadijum je u četvrtom periodu u VB grupi periodnog sistema D.I. Mendeljejev. Serijski broj je 23. Jezgro atoma vanadijuma sadrži 23 protona i 27 neutrona (maseni broj je 50). Postoje četiri energetska nivoa u atomu vanadijuma, koji sadrže 23 elektrona (slika 1).

Rice. 1. Strukture atoma vanadijuma.

Elektronska formula atoma vanadijuma u osnovnom stanju je sljedeća:

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

I energetski dijagram (napravljen samo za elektrone vanjskog energetskog nivoa, koji se inače nazivaju valentnim):

Prisustvo tri nesparena elektrona ukazuje na to da vanadijum u svojim jedinjenjima može ispoljiti valenciju III (V III 2 O 3 , V III F 3 , V III Cl 3 ).

Atom vanadija može prijeći u pobuđeno stanje: elektroni 4s podnivoa su nespareni i jedan od njih zauzima praznu orbitalu 3d podnivoa:

Prisustvo pet nesparenih elektrona ukazuje da vanadijum takođe pokazuje V valentnost u svojim jedinjenjima (V V 2 O 5 , V V F 5 ).

Poznato je da vanadijum ima valencije II(V II O) i IV (V IV O 2 , V IV Cl 4).

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

← Vanadijum → Chromium

V
↓
Nb Izgled jednostavne supstance Atom svojstva Ime, simbol, broj Vanadijum / Vanadijum (V), 23 Atomska masa
(molarna masa) 50.9415(1) a. e. m. (/mol) Elektronska konfiguracija 3d 3 4s 2 Radijus atoma 134 pm Hemijska svojstva kovalentni radijus 122 pm Jonski radijus (+5e)59 (+3e)74 h Elektronegativnost 1,63 (Paulingova skala) Potencijal elektrode 0 Stanja oksidacije 5, 4, 3, 2, 0 Energija jonizacije
(prvi elektron) 650,1 (6,74) kJ/mol (eV) Termodinamička svojstva jednostavne supstance Gustina (na n.a.) 6,11 g/cm³ Temperatura topljenja 2160 K (1887 °C) Temperatura ključanja 3650 K (3377 °C) Oud. toplota fuzije 17,5 kJ/mol Oud. toplota isparavanja 460 kJ/mol Molarni toplotni kapacitet 24,95 J/(K mol) Molarni volumen 8,35 cm³/mol Kristalna rešetka jednostavne supstance Rešetkasta struktura kubni
usredsređen na telo Parametri rešetke 3.024Å Debye temperatura 390 Ostale karakteristike Toplotna provodljivost (300 K) 30,7 W/(m K) CAS broj 7440-62-2

Priča

Hemijska svojstva

Hemijski, vanadijum je prilično inertan. Otporan je na morsku vodu, razrijeđene otopine klorovodične, dušične i sumporne kiseline, lužine.

Sa kiseonikom, vanadijum formira nekoliko oksida: VO, V 2 O 3, VO 2, V 2 O 5. Narandžasti V 2 O 5 je kiseli oksid, tamnoplavi VO 2 je amfoteričan, ostatak vanadijevih oksida je bazni.

Poznati su sljedeći vanadijevi oksidi:

Ime	Formula	Gustina	Temperatura topljenja	Temperatura ključanja	Boja
Vanadijum(II) oksid	VO	5,76 g/cm³	~1830 °C	3100°C	Crna
Vanadijum(III) oksid	V 2 O 3	4,87 g/cm³	1967°C	3000°C	Crna
Vanadijum(IV) oksid	VO2	4,65 g/cm³	1542°C	2700°C	tamno plava
Vanadijum(V) oksid	V 2 O 5	3,357 g/cm³	670°C	2030°C	crveno žuto

Vanadijum halogenidi se hidroliziraju. Sa halogenima, vanadijum formira prilično isparljive halogenide sastava VX 2 (X = , , , ), VX 3 , VX 4 (X = , , ), VF 5 i nekoliko oksohalida (VOCl, VOCl 2, VOF 3, itd.) .

Jedinjenja vanadijuma u oksidacionim stanjima +2 i +3 su jaki redukcioni agensi, u oksidacionim stanjima +5 ispoljavaju svojstva oksidacionih sredstava. Poznati vatrostalni vanadijev karbid VC (t pl =2800 °C), vanadijev nitrid VN, vanadij sulfid V 2 S 5 , vanadij silicid V 3 Si i druga jedinjenja vanadijuma.

Kada V 2 O 5 stupi u interakciju s bazičnim oksidima, vanadates- soli vanadinske kiseline vjerovatnog sastava HVO 3 .

Aplikacija

80 % [ ] svih proizvedenih vanadijuma koristi se u legurama, uglavnom za nerđajuće i alatne čelike.

Atomska energija vodonika

Vanadijum hlorid se koristi u termohemijskoj razgradnji vode u nuklearno-vodoničnoj energiji (ciklus vanadijum-hlorid "General Motors", SAD). U metalurgiji, vanadijum se označava slovom F.

U proizvodnji sumporne kiseline Metalurgija

Koristi se (naročito efikasno zajedno sa molibdenom i niklom) kao legirajući aditiv u proizvodnji čelika, u proizvodnji bimetala.

Automobilska industrija

Vanadijum se koristi u delovima koji zahtevaju veoma veliku čvrstoću, kao što su klipovi u automobilskim motorima. Američki industrijalac Henry Ford istakao je važnu ulogu vanadija u automobilskoj industriji. "Da nije bilo vanadijuma, ne bi bilo ni automobila." - rekao je Ford.

Elektronika

Materijal na bazi vanadij i titan dioksida koristi se u stvaranju kompjutera i druge elektronike.

Proizvodnja nafte

Vanadijum čelik se koristi u izradi podvodnih platformi za bušenje naftnih bušotina.

Suvenirski proizvodi

Proizvodnja

Biološka uloga i uticaj

Vanadijum i svi njegovi spojevi toksično. Jedinjenja petovalentnog vanadijuma su najotrovnija. Njegov oksid (V) je izuzetno otrovan (otrovan kada se proguta i udiše, utiče na respiratorni sistem). Smrtonosna LD50 doza vanadij(V) oksida za pacove oralno je 10 mg/kg.

Vanadijum i njegova jedinjenja su veoma toksični za vodene organizme (životnu sredinu).

Utvrđeno je da vanadijum može inhibirati sintezu masnih kiselina i inhibirati stvaranje holesterola. Vanadijum inhibira brojne enzimske sisteme [ ], inhibira fosforilaciju i sintezu ATP-a, smanjuje nivo koenzima A i , stimuliše aktivnost monoamin oksidaze i oksidativnu fosforilaciju. Također je poznato da se kod šizofrenije sadržaj vanadijuma u krvi značajno povećava [ ] .

Višak unosa vanadijuma u organizam obično je povezan sa faktorima okoline i proizvodnje. Pri akutnom izlaganju toksičnim dozama vanadijuma kod radnika se javljaju lokalne upalne reakcije kože i sluzokože očiju, gornjih dišnih puteva, nakupljanje sluzi u bronhima i alveolama. Postoje i sistemske alergijske reakcije kao što su astma i ekcem; kao i leukopenija i anemija, koje su praćene kršenjem glavnih biohemijskih parametara tijela.

Kada se vanadij daje životinjama (u dozama od 25-50 µg/kg), bilježi se usporavanje rasta, dijareja i povećanje mortaliteta.

Ukupno, tijelo prosječne osobe (tjelesne težine 70 kg) sadrži 0,11 mg vanadijuma. Toksična doza za ljude je 0,25 mg, a smrtonosna doza je 2-4 mg.

Opis i svojstva vanadijuma

Vanadijum je prvobitno otkrio Meksikanac A.M. Del Rio u smeđim rudama koje sadrže olovo, koje je, kada se zagrije, davalo crvenkastu boju.

Ali element je kasnije dobio službeno priznanje, kada ga je otkrio kemičar iz Švedske, N. G. Sefstrem, dok je proučavao željeznu rudu iz lokalnog ležišta, i dao mu ime Vanadium, u skladu s imenom Vanadis, koje su nosili stari Grci. boginja lepote.

Po izgledu, metal podsjeća na čelik svojom srebrno-sivom bojom. Ali tu se sličnost završava. Struktura vanadijuma: kubična tijelo centrirana rešetka sa parametrima a=3,024A i z=2. Gustina je 6,11 g/cm 3 .

Topi se na temperaturi od 1920 o C, a počinje da ključa na 3400 o C. Ali zagrijavanje na otvorenom do temperature iznad 300 o C smanjuje plastična svojstva metala i čini ga krhkim, a povećava tvrdoću. Struktura atoma metala pomaže u razumijevanju ovog ponašanja.

element vanadija, ima atomski broj 23 i atomsku masu 50,942, pripada grupi V četvrtog perioda D. sistema. A to znači to atom vanadijuma sastoji se od 23 protona, 23 elektrona i 28 neutrona.

Iako je element V grupe, valenciju vanadijuma nije uvijek jednako 5. Dešava se da je 2, 3. 4 i 5 sa pozitivnim predznakom. Različite vrijednosti valencije objašnjavaju se različitim načinima punjenja elektronskih ljuski, u kojima one dolaze u stabilno stanje.

Poznato je da je pozitivna vrijednost valencije određena brojem elektrona koje je donirao atom nekog kemijskog elementa, a negativna vrijednost je određena brojem elektrona vezanih za vanjski energetski nivo kako bi se formirala njegova stabilnost. Elektronska formula vanadijuma— 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3 .

Lako može donirati dva elektrona sa 4. podnivoa, dok je njegovo oksidacijsko stanje zbog 2-valentne pozitivne manifestacije. Ali atom ovog elementa može donirati još 3 elektrona iz orbite koja prethodi vanjskom podnivou i pokazati maksimalno oksidacijsko stanje od +5.

Oksidi ovog elementa sa valentnošću od 2 do 5 različiti su po svojoj hemijskoj manifestaciji. Oksidi VO i V 2 O 3 su bazni, VO 2 je amfoterni, a V 2 O 5 je kiseli.

Čisti metal se odlikuje svojom duktilnošću i stoga se dobro obrađuje štancanjem, prešanjem i valjanjem. Obrada zavarivanjem i rezanjem mora se odvijati u inertnom okruženju, jer se pri zagrijavanju gubi plastičnost.

Tokom obrade, metal praktički nije podložan kaljenju i može izdržati velika opterećenja pri hladnoj redukciji bez srednjeg žarenja. Otporan je na koroziju i ne mijenja se pod utjecajem vode, uključujući morsku vodu, kao ni slabe otopine nekih kiselina, soli i lužina.

Ležišta i ekstrakcija vanadijuma

Vanadijum hemijski element, prilično čest u kopnenim stijenama, ali se ne pojavljuje u svom čistom obliku, jer je prisutan u mineralima u raspršenom stanju. Njegove akumulacije u stijenama su vrlo rijetke. Ovo je rijedak metal. Ruda sa sadržajem od 1% čiste supstance klasifikovana je kao bogata.

U industriji se ne zanemaruju ni rude koje sadrže 0,1% deficitarnog elementa. U niskim koncentracijama nalazi se u više od četrdeset minerala. Značajnim za industriju može se nazvati roskoelit, nazvan vanadijev liskun, koji sadrži do 29% V 2 O 5 pentoksida, karnotit (uranijev liskun) koji sadrži 20% V 2 O 5 i vanadinit sa sadržajem od 19% V 2 O 5.

Velika nalazišta ruda koje sadrže metal nalaze se u Americi, Južnoj Africi, Rusiji, Finskoj i Australiji. Postoji veliko ležište u planinama Perua, gde ga predstavlja patronit V 2 S 5 koji sadrži sumpor. Kada se peče, formira se koncentrat koji sadrži do 30% V 2 O 5.

Mineral je pronađen u Kirgistanu i Kazahstanu. Čuveno Kyzylorda polje je jedno od najvećih. U Rusiji se vadi uglavnom na Krasnodarskom teritoriju (nalazište Kerč) i na Uralu (Gusevogorsko ležište titanomagnetita).

Tehnologija ekstrakcije metala ovisi o zahtjevima za njegovom čistoćom i području upotrebe. Glavne metode koje se koriste u tehnologiji njegove proizvodnje su jodidne, kalcetermalne, aluminotermne, ugljične termalne u vakuumu, hloridne.

Tehnologija jodidne metode zasniva se na termalnoj disocijaciji jodida. Uobičajeno je da se metal dobije redukcijom V 2 O 5 termičkom metodom pomoću kalcijuma ili aluminijuma.

U ovom slučaju, reakcija se odvija prema formuli: V 2 O 5 + 5Ca \u003d 2V + 5CaC + 1460 kJ uz oslobađanje topline, što je dovoljno da se nastali V otopi, što mu omogućava da se iscijedi i skupi u čvrstu supstancu formu. Čistoća metala dobijenog na ovaj način dostiže 99,5%.

Savremena metoda ekstrakcije V je redukcija oksida u vakuumskim uslovima ugljenikom na temperaturama od 1250°C do 1700°C. Metoda ekstrakcije hlorida se sastoji u redukciji VCl 3 tečnim magnezijumom.

Primena vanadijuma

Jedna od glavnih primjena metala nalazi se kao legirajući aditiv - ferovanadij za poboljšanje kvalitete čelika. Dodatak vanadijuma povećava parametre čvrstoće čelika, kao i njegovu žilavost, otpornost na habanje i druge karakteristike.

U ovom slučaju, aditiv obavlja funkciju i deoksidatora i komponente koja stvara karbid. Karbidi su ravnomjerno raspoređeni u leguri, sprječavajući strukturni rast čeličnih zrnaca kada se zagrijavaju. I liveno gvožđe legirano vanadijumom poboljšava njegove kvalitete.

Koristi se vanadijum za poboljšanje legura na bazi titana. Postoje titanijumi koji sadrže do 13% ovog legirajućeg aditiva. Vanadijum je takođe prisutan u legurama niobija, tantala i hroma koji se koriste u vazduhoplovnoj industriji, kao i aluminijumu, titanijumu i drugim materijalima u vazduhoplovstvu i raketnoj industriji.

Jedinstvenost elementa omogućava njegovu upotrebu u nuklearnoj industriji u proizvodnji kanalskih cijevi za gorive šipke za nuklearne elektrane, budući da, poput cirkonija, ima svojstvo malog poprečnog hvatanja toplinskih neutrona, što je važno u nuklearne reakcije. U tehnologiji atomskog vodonika, vanadij hlorid se koristi za termohemijsku interakciju sa vodom.

Vanadijum se koristi u hemijskoj i poljoprivrednoj industriji, medicini, proizvodnji stakla, tekstilnoj industriji, proizvodnji boja i lakova i proizvodnji baterija. Ručni i alati od legure koji se široko koriste hrom vanadij, odlikuju se svojom izdržljivošću.

Jedna od najnovijih oblasti je elektronika. Posebno je zanimljiv i obećavajući materijal na bazi dioksida. titanijum i vanadijum. Povezani na određeni način, stvaraju sistem koji ima sposobnost da značajno poveća memoriju i brzinu računara i drugih elektronskih uređaja.

Cijena vanadijuma

kao gotova sirovina se oslobađa vanadijum u obliku štapića, krugova, kao i oksida. U asortimanu mnogih preduzeća koja se bave proizvodnjom ovog vatrostalnog metala predstavljene su legure različitih razreda. Cijena u velikoj mjeri ovisi o namjeni, čistoći metala, načinu proizvodnje, kao i vrsti proizvoda.

Na primjer, jekaterinburško preduzeće NPK "Specijalna metalurgija" prodaje ingote po cijeni od 7 hiljada po kg - po cijeni od 440 do 500 hiljada po toni, ingote marke VNM-1 po cijeni od 500 hiljada po toni. Cijena se također može mijenjati u zavisnosti od tržišnih uslova i potražnje za proizvodima.

Vanadijum

VANADIJ-I; m.[lat. Vanadijum iz Nord.] Hemijski element (V), svijetlo sivi tvrdi metal koji se koristi za izradu vrijednih vrsta čelika. ● Ime je dobio po nordijskoj boginji ljepote Vanadis zbog prekrasne boje soli.

◁ Vanadijum, th, th. V-te rude. V-ti čelik.

vanadij

(lat. Vanadium), hemijski element V grupe periodnog sistema. Ime dolazi od staronordijske boginje ljepote Vanadis. Tvrdi metal od sivog čelika. Gustina 6,11 g/cm 3, t pl 1920°C. Otporan na vodu i mnoge kiseline. Rasprostranjeno u zemljinoj kori, često praćeno gvožđem (gvozdene rude su važan industrijski izvor vanadijuma). Legirajuća komponenta konstrukcijskih čelika i legura koji se koriste u zrakoplovnoj i svemirskoj tehnologiji, pomorskoj brodogradnji, komponenta supravodljivih legura. Jedinjenja vanadijuma se koriste u tekstilnoj industriji, industriji boja i lakova i staklu.

VANADIJ

VANADIJ (lat. Vanadium), V (čitaj "vanadijum"), hemijski element sa atomskim brojem 23, atomske mase 50,9415. Prirodni vanadijum je mešavina dva nuklida (cm. NUKLID): stabilan 51 V (99,76% po masi) i slabo radioaktivan 52 V (vrijeme poluraspada više od 3,9 10 17 godina). Konfiguracija dva vanjska elektronska sloja 3 s 2 str 6 d 3 4s 2 . U periodičnom sistemu Mendeljejeva nalazi se u četvrtom periodu u grupi VB. Vanadijum stvara jedinjenja u oksidacionim stanjima od +2 do +5 (valencije od II do V).
Radijus neutralnog atoma vanadijuma je 0,134 nm, radijus jona V 2+ je 0,093 nm, V 3+ je 0,078 nm, V 4+ je 0,067-0,086 nm, V 5+ je 0,050-0,068 nm, Energije uzastopne jonizacije atoma vanadijuma su 6,74, 14,65, 29,31, 48,6 i 65,2 eV. Na Paulingovoj skali, elektronegativnost vanadijuma je 1,63.
U slobodnom obliku - sjajni srebrno sivi metal.
Istorija otkrića
Vanadijum je 1801. godine otkrio meksički mineralog A. M. del Río kao dodatak olovnoj rudi iz rudnika u Zimapanu. Del Rio je novi element nazvao eritronijum (od grčkog erythros, crvena) zbog crvene boje njegovih spojeva. Međutim, kasnije je odlučio da nije otkrio novi element, već sortu hroma, otkrivenu četiri godine ranije i još uvijek gotovo neistraženu. Godine 1830. njemački hemičar F. Wehler se bavio meksičkim mineralom. (cm. Wehler Friedrich) Međutim, nakon što je bio otrovan fluorovodikom, prekinuo je istraživanje na nekoliko mjeseci. Iste godine švedski hemičar N. Sefstrom (cm. SEFSTREM Nils Gabriel) skrenuo pažnju na prisustvo nečistoća u željeznoj rudi, u kojoj se, uz poznate elemente, ispostavilo da se nalazi i neka nova supstanca. Kao rezultat analize u laboratoriji J. Berzeliusa (cm. BERZELIUS Jens Jacob) dokazano je da je otkriven novi element. Ovaj element stvara spojeve prelijepe boje, pa otuda i naziv elementa povezan s imenom skandinavske božice ljepote Vanadis. Godine 1831. Wöhler je dokazao identitet eritronija i vanadijuma, ali je element zadržao ime koje su mu dali Sefstrom i Berzelius.
Biti u prirodi
U prirodi se vanadijum ne pojavljuje u slobodnom obliku, on pripada elementima u tragovima. (cm. ELEMENTI U TRAGOVIMA). Sadržaj vanadijuma u zemljinoj kori iznosi 1,6 10 -2% po težini, u vodi okeana 3,10 -7%. Najvažniji minerali su patronit V(S 2) 2 , vanadinit Pb 5 (VO 4) 3 Cl i neki drugi. Glavni izvor vanadijuma su željezne rude koje sadrže vanadijum kao nečistoću.
Potvrda
U industriji, kada se vanadijum dobija iz željezne rude sa primesama, prvo se priprema koncentrat u kome sadržaj vanadijuma dostiže 8-16%. Dalje, oksidativnim tretmanom, vanadijum se prelazi u najviše oksidaciono stanje od +5 i odvaja se natrijum vanadat NaVO 3 koji je lako rastvorljiv u vodi. Kada se otopina zakiseli sumpornom kiselinom, formira se talog koji nakon sušenja sadrži više od 90% vanadija.
Primarni koncentrat se redukuje u visokim pećima i dobija se koncentrat vanadijuma koji se zatim koristi za topljenje legure vanadijuma i gvožđa - tzv. ferovanadija (sadrži od 35 do 70% vanadijuma). Metalni vanadijum se može dobiti redukcijom vanadij hlorida vodonikom, kalcijum-termalnom redukcijom vanadijum oksida (V 2 O 5 ili V 2 O 3), termičkom disocijacijom VI 2 i drugim metodama.
Fizička i hemijska svojstva
Vanadij je po izgledu sličan čeliku, prilično je tvrd, ali istovremeno duktilan metal. Tačka topljenja 1920 ° C, tačka ključanja oko 3400 ° C, gustina 6,11 g / cm 3. Kristalna rešetka je kubična tjelesno centrirana, parametar a=0,3024 nm.
Hemijski, vanadijum je prilično inertan. Otporan je na morsku vodu, razrijeđene otopine klorovodične, dušične i sumporne kiseline, lužine. Vanadijum sa kiseonikom stvara nekoliko oksida: VO, V 2 O 3 , V 3 O 5 , VO 2 , V 2 O 5 . Narandžasti V 2 O 5 je kiseli oksid, tamnoplavi VO 2 je amfoteričan, ostatak vanadijevih oksida je bazni. Sa halogenima vanadijum formira halogenide sastava VX 2 (X = F, Cl, Br, I), VX 3, VX 4 (X = F, Cl, Br), VF 5 i nekoliko oksohalida (VOCl, VOCl 2, VOF 3 itd.).
Jedinjenja vanadija u oksidacionim stanjima +2 i +3 su jaki redukcioni agensi, u oksidacionim stanjima +5 ispoljavaju svojstva oksidacionih sredstava. Poznati vatrostalni vanadijev karbid VC (t pl =2800 °C), vanadijum nitrid VN, vanadij sulfid V 2 S 5 , vanadij silicid V 3 Si i druga jedinjenja vanadijuma.
Kada V 2 O 5 stupi u interakciju sa bazičnim oksidima, nastaju vanadati (cm. VANADATI)- soli vanadinske kiseline vjerovatnog sastava H 2 .
Aplikacija
Vanadijum se uglavnom koristi kao legirajući aditiv u proizvodnji legura otpornih na habanje, toplotu i koroziju (posebno specijalnih čelika), kao komponenta u proizvodnji magneta. Vanadijum oksid V 2 O 5 služi kao efikasan katalizator, na primer, u oksidaciji sumpordioksida SO 2 u sumporni gas SO 3 u proizvodnji sumporne kiseline. Jedinjenja vanadijuma nalaze razne primjene u raznim industrijama (tekstil, staklo, boje i lakovi, itd.).
Biološka uloga
Vanadijum je stalno prisutan u tkivima svih organizama u tragovima. U biljkama je njegov sadržaj (0,1-0,2%) značajno veći nego kod životinja (1 10 -5 -1 10 -4 %). Neki morski organizmi - mekušci, mekušci i, posebno, ascidijani - sposobni su koncentrirati vanadij u značajnim količinama (kod ascidijana, vanadij se nalazi u krvnoj plazmi ili posebnim stanicama - vanadocitima). Očigledno, vanadijum je uključen u neke oksidativne procese u tkivima. Ljudsko mišićno tkivo sadrži 2 10 - 6% vanadijuma, koštano tkivo - 0,35 10 - 6%, u krvi - manje od 2 10 - 4% mg/l. Ukupno, tijelo prosječne osobe (tjelesne težine 70 kg) sadrži 0,11 mg vanadijuma. Vanadijum i njegovi spojevi su toksični. Toksična doza za ljude je 0,25 mg, a smrtonosna doza je 2-4 mg. Za V 2 O 5 MPC u zraku je 0,1-0,5 mg / m 3.

enciklopedijski rječnik. 2009 .

Sinonimi:

Pogledajte šta je "vanadijum" u drugim rečnicima:

- (lat. vanadium). Krhki metal, bijeli, otkriven 1830. godine i nazvan po skandinavskom božanstvu Vanadiju. Rječnik stranih riječi uključenih u ruski jezik. Čudinov A.N., 1910. VANADIJ lat. vanadij, po imenu Vanadia, ... ... Rečnik stranih reči ruskog jezika

- (hemijska vrednost V, atomska težina 51) hemijski element sličan jedinjenjima sa fosforom i azotom. Veze V. susreću se vrlo često, iako u zanemarljivo malim količinama, u željeznim rudama i nekim glinama; u preradi vanadskih željeznih ruda, V. dio ... ... Enciklopedija Brockhausa i Efrona

Vanadski rječnik ruskih sinonima. vanadijum n., broj sinonima: 2 vanadijum (1) element ... Rečnik sinonima

VANADIJ- VANADIJUM, hem. znak V, at. in. 51.0, tvrdi, elastični metal u boji čelika, tačka topljenja 1715°, sp. težina 5.688. V. veze su široko rasprostranjene u prirodi. Ova jedinjenja su otrovi, koji nisu inferiorniji u snazi ​​od onih arsena; oni imaju…… Velika medicinska enciklopedija

- (Vanadijum), V, hemijski element V grupe periodnog sistema, atomski broj 23, atomska masa 50,9415; metal, mp 1920shC. Koristi se za legiranje čelika i livenog gvožđa, kao sastavni deo legura otpornih na toplotu, tvrdih i otpornih na koroziju, kao ... Moderna enciklopedija

- (lat. Vanadium) V, hemijski element V grupe periodnog sistema, atomski broj 23, atomska masa 50,9415. Ime dolazi od staronordijske boginje ljepote Vanadis. Sivi čelik tvrdi metal. Gustina 6,11 g/cm³, mp 1920 .C.… … Veliki enciklopedijski rječnik

- (simbol V), PRIJELAZNI ELEMENT, otkriven 1801. Srebrnobijeli, savitljivi, viskozni metal. Nalazi se u rudama željeza, olova i uranijuma, kao iu uglju i nafti. Koristi se u čeličnim legurama za povećanje čvrstoće i otpornosti na toplinu. Naučno-tehnički enciklopedijski rječnik Fizička enciklopedija

vanadij- V element V grupe Periodični. sistemi; at. n. 23, at. m. 50.942; čelično sivi metal. Prirodni V se sastoji od dva izotopa: 51V (99,75%) i 50V (0,25%). V je otkrio Mex 1801. mineralog A. M. del Rio. Na maturalnoj večeri. skala V… … Priručnik tehničkog prevodioca