Vanadium Niobium og Tantal

Elementerne i gruppen Vanadium, Niobium og Tantal er for deres stållignende fysiske egenskaber. Har høje smelte- og kogepunkterog er legeret med jern til fremstilling af specielt stål. De er ret modstandsdygtige over for kemisk virkning, og de kombineres kun med ilt, hvis de opvarmes til høje temperaturer.

Selvom disse elementer har en ærligt talt metallisk karakter, findes normalt som salte af deres oxyacids, det vil sige som Vanadates (VO₄^-3), Niobiates (NbO₃^-1) og Tantalates (TaO₃^-1).

Vanadium

Det Vanadium Det er en Kemisk element af atomnummer 23 og symbol V. Det er blandt de Overgangsmetaller i den anden gruppe, ledsaget af Niobium og Tantalum.

Hans Atommasse er 50,942 g / mol. Har en massefylde fra 6110 kg / m³. Hans Smeltepunkt Det har en temperatur på 1902 ° C. Hans Kogepunkt det er ved 3409 ° C.

Den er i stand til at lede elektrisk strøm med en Elektrisk ledningsevne fra 4,89 x 10⁶ S / m (Siemens hver meter). Hans Varmeledningsevne svarer til 30,7 W / (K * m) (Watt pr. Kelvin-meter).

På grund af de varierede og intense farver af dets forbindelser, N. G. Sefström, der opdagede det i 1830, gav dette metal navnet Vanadium til ære for den skandinaviske gudinde Vanadis. Elementet findes i vanadinit [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂], i Carnotita [K₂O * 2UO₃* V₂ELLER₅* 3H₂O] og i Patronita VS₃.

Også Det findes i Perus kul, hvis aske indeholder op til 48% vanadiumpentoxid (V₂ELLER₅).

Metallet opnås ved at reducere oxidet med kulstof eller brint og tildele store mængder af det til fremstilling af specialstål. Tilsætning af 0,5% til 1% Vanadium øger en stålprøves trækstyrke fra 1,16 til 2 tons pr. Kvadratcentimeter.

Vanadium danner forskellige oxider, sure i naturen. Saltene af de forskellige oxider er farvede: de af V₂ELLER₂ for eksempel er de blå af lavendel (lavendel); dem af V₂ELLER₃ grøn; dem af V₂ELLER₄ blå, og de af V₂ELLER₅ orange.

Vanadiumpentoxid V₂ELLER₅ og nogle af de salte, der stammer derfra, anvendes som katalysatorer i kontaktmetoden til opnåelse af svovlsyre.

Niob

Det Niob Det er en Kemisk element af atomnummer 41 og symbol Nb. Det er blandt de Overgangsmetaller i den anden gruppe, ledsaget af Vanadium og Tantal.

Oprindeligt kaldt Columbioog med symbol Cb, blev opdaget i 1801 af C. Hatchett i mineralet Columbite Fe (CbO₃)₂. Der er ingen kendte vigtige anvendelser af dette element eller dets forbindelser.

Hans Atommasse er 92,906 g / mol. Har en Massefylde på 8570 kg / m³. Hans Smeltepunkt ligger ved 2477 ° C, og dens Kogepunkt Det har en ekstremt høj temperatur på 4744 ° C.

Har en Elektrisk ledningsevne fra 6,93x10⁶ S / m (Siemens hver meter). Hans Varmeledningsevne er 53,7 W / (K * m) (watt pr. Kelvin-meter).

Tantal

Det Tantal Det er en Kemisk element af atomnummer 73 og symbol Ta. Det er blandt de Overgangsmetaller i den anden gruppe ledsaget af Vanadium og Niobium.

I 1802, A. G. Ekeberg fandt et nyt element i et mineral med formlen Fe (TaO₃)₂, svarende til Columbite, og gav det navnet Tantalus med henvisning til de vanskeligheder, som opløsningen af ​​mineralet tilbød.

Hans Atommasse er 180,95 g / mol. Har en Massefylde fra 16650 kg / m³, næsten det dobbelte af Niobium. Hans Smeltepunkt er placeret ved en temperatur på 3017 ° C, og dens Kogepunkt den nås ved 5458 ° C. Dette er temperaturer, der kun nås under stærkt kontrollerede industrielle forhold.

Hans Elektrisk ledningsevne har en værdi på 7,61x10⁶ S / m (Siemens hver meter). Hans Varmeledningsevne svarer til 57,5 ​​W / (K * m) (Watt pr. Kelvin-meter).

På grund af sin duktilitet, stor modstand mod elektrisk strøm og meget højt smeltepunkt, det blev brugt som glødetråd i glødelamper; men det er blevet erstattet fuldstændigt af Wolfram, også kaldet wolfram, meget rigelig og let at få i sin rene tilstand.

Det Tantal kan hærdes af legering med små mængder af andre elementer. Sådanne legeringer bruges til at fremstille rustfri værktøjer og instrumenter, som kan steriliseres i en flamme uden at beskadige snittet. Tantalcarbid er ekstremt hårdt og bruges som skæreværktøj i stålbearbejdningsmaskiner.

Eksempler på Vanadium-, Niobium- og Tantal-forbindelser

Vanadiumdioxid (V₂ELLER₂)

Vanadiumtrioxid (V₂ELLER₃)

Vanadintetroxid (V₂ELLER₄)

Vanadiumpentoxid (V₂ELLER₅)

Vanadinit [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂]

Carnotite [K₂O * 2UO₃* V₂ELLER₅* 3H₂ELLER]

Patronite (VS₃)

Columbite Fe (NbO₃)₂

Niob monophosphid (NbP)

Nioboxid (NbO)

Niobiumborid (NbB)

Niobiumcarbid (NbC)

Jerntantalat [Fe (TaO₃)₂]

Tantalcarbid (Ta₂C)