الفاناديوم النيوبيوم والتنتالوم

عناصر المجموعة الفاناديوم والنيوبيوم والتنتالوم هي لهم الخصائص الفيزيائية الشبيهة بالصلب. لديك نقاط انصهار وغليان عالية، ويتم خلطها بالحديد لإنتاج أنواع خاصة من الفولاذ. إنها مقاومة تمامًا للعمل الكيميائي ، ولا تتحد إلا مع الأكسجين إذا تم تسخينها إلى درجات حرارة عالية.

على الرغم من أن هذه العناصر لها امتداد بصراحة الطابع المعدني، عادة ما توجد على شكل أملاح للأكسجين ، أي الفانادات (VO₄^-3) ، Niobiates (NbO₃^-1) و Tantalates (TaO₃^-1).

الفاناديوم

ال الفاناديوم انه عنصر كيميائي العدد الذري 23 والرمز V. إنه من بين معادن الانتقال في المجموعة الثانية ، برفقة النيوبيوم والتانتالوم.

له الكتلة الذرية 50.942 جم / مول. لديه كثافة من 6110 كجم / م³. له نقطة الانصهار كانت عند درجة حرارة 1902 درجة مئوية. له نقطة الغليان عند 3409 درجة مئوية.

إنه قادر على توصيل التيار الكهربائي ، ب الموصلية الكهربائية من 4.89 × 10⁶ S / م (سيمنز كل متر). له توصيل حراري يساوي 30.7 واط / (ك * م) (واط لكل كيلفن متر).

نظرًا للألوان المتنوعة والمكثفة لمركباتها ، فإن N. ج. أطلق سيفستروم ، الذي اكتشفه في عام 1830 ، هذا المعدن الاسم الفاناديوم تكريما للإلهة الاسكندنافية فاناديس

. تم العثور على العنصر في الفانادينايت [Pb₃(صوت₄)₂* PbCl₂] ، في Carnotita [K.₂O * 2UO₃* الخامس₂أو₅* 3 ح₂O] وفي Patronita VS₃.

أيضا توجد في فحم بيرو، الذي يحتوي رماده على 48٪ من خام الفاناديوم (V₂أو₅).

يتم الحصول على المعدن عن طريق اختزال الأكسيد بالكربون أو الهيدروجين ، وتخصيص كميات كبيرة منه لتصنيع الفولاذ الخاص. تؤدي إضافة 0.5٪ إلى 1٪ من الفاناديوم إلى زيادة مقاومة الشد لعينة الصلب من 1.16 إلى 2 طن لكل سنتيمتر مربع.

يشكل الفاناديوم أكاسيد مختلفة حمضية في الطبيعة. تم تلوين أملاح الأكاسيد المختلفة: تلك الخاصة بـ V.₂أو₂ على سبيل المثال ، فهي زرقاء من الخزامى (الخزامى) ؛ تلك الخاصة بـ V.₂أو₃ لون أخضر؛ تلك الخاصة بـ V.₂أو₄ باللون الأزرق ، وتلك الخاصة بـ V.₂أو₅ البرتقالي.

خامس أكسيد الفاناديوم الخامس₂أو₅ وتستخدم بعض الأملاح المشتقة منه المحفزات في طريقة الاتصال للحصول على حامض الكبريتيك.

النيوبيوم

ال النيوبيوم انه عنصر كيميائي العدد الذري 41 والرمز Nb. إنه من بين معادن الانتقال في المجموعة الثانية برفقة الفاناديوم والتانتالوم.

في الأصل كولومبيووبالرمز Cb، تم اكتشافه في عام 1801 بواسطة C. هاتشيت في الحديد الكولومبي المعدني (CbO₃)₂. لا توجد تطبيقات مهمة معروفة لهذا العنصر أو مركباته.

له الكتلة الذرية هو 92.906 جم / مول. لديه كثافة 8570 كجم / م³. له نقطة الانصهار يقع عند 2477 درجة مئوية ، ولها نقطة الغليان إنها عند درجة حرارة عالية للغاية تبلغ 4744 درجة مئوية.

لديه الموصلية الكهربائية من 6.93x10⁶ S / م (سيمنز كل متر). له توصيل حراري 53.7 واط / (K * م) (واط لكل كيلفن متر).

التنتالوم

ال التنتالوم انه عنصر كيميائي العدد الذري 73 والرمز Ta. إنه من بين معادن الانتقال في المجموعة الثانية برفقة الفاناديوم والنيوبيوم.

في عام 1802 ، أ. ج. وجد Ekeberg عنصرًا جديدًا في معدن له الصيغة Fe (TaO₃)₂، على غرار كولومبيت ، وأعطاها اسم تانتالوس ، في إشارة إلى الصعوبات التي قدمها انحلال المعدن.

له الكتلة الذرية 180.95 جم / مول. لديه كثافة من 16650 كجم / م³، ما يقرب من ضعف النيوبيوم. له نقطة الانصهار يقع عند درجة حرارة 3017 درجة مئوية ، ولها نقطة الغليان يتم الوصول إليه عند 5458 درجة مئوية. هذه درجات حرارة لا يتم الوصول إليها إلا في ظروف صناعية شديدة التحكم.

له الموصلية الكهربائية له قيمة 7.61 × 10⁶ S / م (سيمنز كل متر). له توصيل حراري يساوي 57.5 واط / (ك * م) (واط لكل كيلفن متر).

بسبب ليونة ومقاومة كبيرة للتيار الكهربائي ونقطة انصهار عالية جدًا ، تم استخدامه كخيوط في المصابيح المتوهجة ؛ ولكن تم استبداله بالكامل بالتنغستن، وتسمى أيضًا التنجستن ، وهي وفيرة جدًا ويسهل الحصول عليها في حالتها النقية.

ال يمكن تقوية التنتالوم بواسطة سبيكة بكميات صغيرة من العناصر الأخرى. تُستخدم هذه السبائك في صناعة الأدوات والأدوات غير القابلة للصدأ ، والتي يمكن تعقيمها باللهب دون الإضرار بالقطع. التنتالوم كربيد مادة صلبة للغاية ، وتستخدم كأداة قطع في آلات عمل الصلب.

أمثلة على مركبات الفاناديوم والنيوبيوم والتنتالوم

ثاني أكسيد الفاناديوم (V₂أو₂)

ثالث أكسيد الفاناديوم (V₂أو₃)

رابع أكسيد الفاناديوم (V₂أو₄)

خامس أكسيد الفاناديوم (V₂أو₅)

الفانادينايت [Pb₃(صوت₄)₂* PbCl₂]

كارنوت [K.₂O * 2UO₃* الخامس₂أو₅* 3 ح₂أو]

باترونايت (VS₃)

كولومبيت في (NbO₃)₂

النيوبيوم أحادي الفوسفيد (NbP)

أكسيد النيوبيوم (NbO)

نيوبيوم بوريد (NbB)

كربيد النيوبيوم (NbC)

تانتالات الحديد [Fe (TaO₃)₂]

كربيد التنتالوم (تا₂ج)