Vanadij niobij i tantal

Elementi grupe Vanadij, niobij i tantal su za svoje fizičke karakteristike nalik čeliku. Imati visoka tališta i vrelišta, a legirani su željezom za proizvodnju posebnih čelika. Prilično su otporni na kemijsko djelovanje, a s kisikom se kombiniraju samo ako su zagrijani na visoke temperature.

Iako ti elementi imaju a iskreno metalni karakter, obično se nalaze kao soli njihovih oksijakiselina, odnosno kao vanadati (VO₄^-3), Niobijati (NbO₃^-1) i tantalata (TaO₃^-1).

Vanadij

The Vanadij to je Kemijski element atomskog broja 23 i simbola V. Među je Prijelazni metali u drugoj skupini, u pratnji Niobija i Tantala.

Njegova Atomska masa je 50,942 g / mol. Ima gustoća od 6110 Kg / m³. Njegova Talište Na temperaturi je od 1902 ° C. Njegova Vrelište na 3409 ° C.

Sposoban je provoditi električnu struju s a Električna vodljivost od 4,89x10⁶ S / m (Siemens svaki metar). Njegova Toplinska vodljivost jednako je 30,7 W / (K * m) (vati po Kelvin-metru).

Zbog raznolikih i intenzivnih boja svojih spojeva, N. G. Sefström, koji ga je otkrio 1830. godine, dao je ovom metalu ime

Vanadij u čast skandinavske božice Vanadis. Element se nalazi u vanadinitu [Pb₃(GLAS₄)₂* PbCl₂], u Carnotiti [K₂O * 2UO₃* V₂ILI₅* 3H₂O] i u Patroniti VS₃.

Također Nalazi se u ugljenu Perua, čiji pepeo sadrži do 48% vanadij-pentoksida (V₂ILI₅).

Metal se dobiva redukcijom oksida ugljikom ili vodikom, alocirajući velike količine za proizvodnju posebnih čelika. Dodavanjem 0,5% do 1% vanadija povećava vlačnu čvrstoću uzorka čelika s 1,16 na 2 tone po kvadratnom centimetru.

Vanadij tvori razne okside, kisele prirode. Obojene su soli različitih oksida: V₂ILI₂ na primjer, plave su boje lavande (lavande); oni iz V₂ILI₃ zelena; oni iz V₂ILI₄ plava, a one iz V₂ILI₅ naranča.

Vanadij pentoksid V₂ILI₅ a neke soli dobivene iz nje koriste se kao katalizatori u kontaktnoj metodi za dobivanje sumporne kiseline.

Niobij

The Niobij to je Kemijski element atomskog broja 41 i simbola Nb. Među je Prijelazni metali u drugoj skupini, u pratnji Vanadija i Tantala.

Izvorno nazvan Columbioi sa simbolom Cb, otkrio je 1801. C. Hatchett u mineralu Columbite Fe (CbO₃)₂. Nema poznatih važnih primjena ovog elementa ili njegovih spojeva.

Njegova Atomska masa je 92,906 g / mol. Ima Gustoća od 8570 Kg / m³. Njegova Talište nalazi se na 2477 ° C, a njegova Vrelište Na izuzetno je visokoj temperaturi od 4744 ° C.

Ima Električna vodljivost od 6,93x10⁶ S / m (Siemens svaki metar). Njegova Toplinska vodljivost iznosi 53,7 W / (K * m) (vati po Kelvin-metru).

Tantal

The Tantal to je Kemijski element atomskog broja 73 i simbola Ta. Među je Prijelazni metali u drugoj skupini, u pratnji Vanadija i Niobija.

1802. godine A. G. Ekeberg je pronašao novi element u mineral s formulom Fe (TaO₃)₂, slično Columbiteu, i dao mu ime Tantal, aludirajući na poteškoće koje nudi otapanje minerala.

Njegova Atomska masa iznosi 180,95 g / mol. Ima Gustoća od 16650 Kg / m³, gotovo dvostruko više od Niobija. Njegova Talište nalazi se na temperaturi od 3017 ° C, a njegova Vrelište doseže se na 5458 ° C. To su temperature koje se dosežu samo u visoko kontroliranim industrijskim okolnostima.

Njegova Električna vodljivost ima vrijednost 7,61x10⁶ S / m (Siemens svaki metar). Njegova Toplinska vodljivost jednako 57,5 ​​W / (K * m) (vati po Kelvin-metru).

Zbog svoje duktilnosti, velike otpornosti na električnu struju i vrlo visoke tališta, koristio se kao nit u žaruljama sa žarnom niti; ali ga je u potpunosti zamijenio volfram, koji se naziva i volfram, vrlo bogat i jednostavan za dobivanje u čistom stanju.

The Tantal se može očvrsnuti legurom s malim količinama ostalih elemenata. Od takvih se legura izrađuju nehrđajući alati i instrumenti koji se mogu sterilizirati u plamenu bez oštećenja posjekotine. Tantalov karbid izuzetno je tvrd i koristi se kao alat za rezanje u strojevima za obradu čelika.

Primjeri spojeva vanadija, niobija i tantala

Vanadij dioksid (V₂ILI₂)

Vanadij trioksid (V₂ILI₃)

Vanadij tetroksid (V₂ILI₄)

Vanadij pentoksid (V₂ILI₅)

Vanadinit [Str₃(GLAS₄)₂* PbCl₂]

Karnotit [K₂O * 2UO₃* V₂ILI₅* 3H₂ILI]

Patronit (VS₃)

Kolumbit Fe (NbO₃)₂

Niobij monofosfid (NbP)

Niobij-oksid (NbO)

Niobij bord (NbB)

Niobij karbid (NbC)

Tantalat željeza [Fe (TaO₃)₂]

Tantalov karbid (Ta₂C)