Ванадий ниобий и тантал

Елементите на групата Ванадий, ниобий и тантал са за своите подобни на стомана физически характеристики. Имайте високи точки на топене и кипене, и са легирани с желязо за производство на специални стомани. Те са доста устойчиви на химическо действие и се комбинират с кислород само ако се нагряват до високи температури.

Въпреки че тези елементи имат a откровено метален характер, обикновено се намират като соли на техните оксикиселини, т.е. като ванадати (VO₄^-3), Ниобиати (NbO₃^-1) и танталати (TaO₃^-1).

Ванадий

The Ванадий това е Химичен елемент на атомно число 23 и символ V. Той е сред Преходни метали във втората група, придружена от ниобий и тантал.

Неговата Атомна маса е 50,942 g / mol. Има плътност от 6110 Kg / m³. Неговата Точка на топене Той е при температура от 1902 ° C. Неговата Точка на кипене е при 3409 ° C.

Той е в състояние да провежда електрически ток с a Електрическа проводимост от 4.89х10⁶ S / m (Siemens на всеки метър). Неговата Топлопроводимост е равно на 30,7 W / (K * m) (вата на келвин метър).

Поради разнообразните и интензивни цветове на своите съединения, N. G. Sefström, който го откри през 1830 г., даде името на този метал Ванадий в чест на скандинавската богиня Ванадис. Елементът се намира във ванадинит [Pb₃(ГЛАС₄)₂* PbCl₂], в Carnotita [K₂O * 2UO₃* V₂ИЛИ₅* 3Н₂O] и в Patronita VS₃.

Също Намира се във въглищата на Перу, чиято пепел съдържа до 48% ванадиев пентоксид (V₂ИЛИ₅).

Металът се получава чрез редуциране на оксида с въглерод или водород, като се отделят големи количества от него за производството на специални стомани. Добавянето на 0,5% до 1% ванадий увеличава якостта на опън на стоманена проба от 1,16 на 2 тона на квадратен сантиметър.

Ванадийът образува различни оксиди, киселинни по природа. Солите на различните оксиди са оцветени: тези на V₂ИЛИ₂ например те са сини от лавандула (лавандула); тези на V₂ИЛИ₃ зелено; тези на V₂ИЛИ₄ синьо, а тези на V₂ИЛИ₅ оранжево.

Ванадиев пентоксид V₂ИЛИ₅ и някои от солите, получени от него, се използват като катализатори в контактния метод за получаване на сярна киселина.

Ниобий

The Ниобий това е Химичен елемент на атомно число 41 и символ Nb. Той е сред Преходни метали във втората група, придружена от ванадий и тантал.

Първоначално наречен Колумбиои със символ Cb, е открит през 1801 г. от С. Hatchett в минерала Columbite Fe (CbO₃)₂. Не са известни важни приложения на този елемент или неговите съединения.

Неговата Атомна маса е 92,906 g / mol. Има Плътност от 8570 Kg / m³. Неговата Точка на топене се намира при 2477 ° C и неговата Точка на кипене Той е при изключително висока температура от 4744 ° C.

Има Електрическа проводимост от 6,93х10⁶ S / m (Siemens на всеки метър). Неговата Топлопроводимост е 53,7 W / (K * m) (вата на келвин метър).

Тантал

The Тантал това е Химичен елемент на атомно число 73 и символ Ta. Той е сред Преходни метали във втората група, придружена от ванадий и ниобий.

През 1802 г. А. G. Екеберг намери нов елемент в минерал с формула Fe (TaO₃)₂, подобно на Колумбит, и му е дал името Тантал, намеквайки за трудностите, които предлага разтварянето на минерала.

Неговата Атомна маса е 180,95 g / mol. Има Плътност от 16650 Kg / m³, почти двойно повече от ниобия. Неговата Точка на топене се намира при температура 3017 ° C, а неговата Точка на кипене достига се при 5458 ° C. Това са температури, които се достигат само при силно контролирани индустриални условия.

Неговата Електрическа проводимост има стойност 7,61x10⁶ S / m (Siemens на всеки метър). Неговата Топлопроводимост равен на 57,5 ​​W / (K * m) (вата на келвин метър).

Поради своята пластичност, голяма устойчивост на електрически ток и много висока точка на топене, той се използва като нажежаема жичка в лампи с нажежаема жичка; но той е напълно заменен от волфрам, наричан още волфрам, много богат и лесен за получаване в чисто състояние.

The Танталът може да се втвърди от сплав с малки количества други елементи. Такива сплави се използват за изработване на неръждаеми инструменти и инструменти, които могат да се стерилизират в пламък, без да се повреди разрезът. Танталовият карбид е изключително твърд и се използва като режещ инструмент в машини за обработка на стомана.

Примери за ванадиеви, ниобиеви и танталови съединения

Ванадиев диоксид (V₂ИЛИ₂)

Ванадиев триоксид (V₂ИЛИ₃)

Ванадиев тетроксид (V₂ИЛИ₄)

Ванадиев пентоксид (V₂ИЛИ₅)

Ванадинит [Pb₃(ГЛАС₄)₂* PbCl₂]

Карнотит [K₂O * 2UO₃* V₂ИЛИ₅* 3Н₂ИЛИ]

Патронит (VS₃)

Columbite Fe (NbO₃)₂

Ниобиев монофосфид (NbP)

Ниобиев оксид (NbO)

Ниобиев борид (NbB)

Ниобиев карбид (NbC)

Железен танталат [Fe (TaO₃)₂]

Танталов карбид (Ta₂° С)