バナジウムニオブとタンタル

グループの要素 バナジウム、ニオブ、タンタル 彼らのためです 鋼のような物理的特性. 持ってる 高い融点と沸点、および鉄と合金化して特殊鋼を製造します。 それらは化学作用に対して非常に耐性があり、高温に加熱された場合にのみ酸素と結合します。

これらの要素には 率直に言ってメタリックなキャラクター、は通常、それらの酸素酸の塩として、すなわちバナジン酸塩（VO₄^-3）、ニオビエート（NbO₃^-1）およびタンタレート（TaO₃^-1).

バナジウム

ザ・ バナジウム それは 化学元素 原子番号23と記号Vの。 それは 遷移金属 2番目のグループでは、ニオブとタンタルを伴います。

彼の 原子質量 50.942 g / molです。 があります 密度 6110 Kg / mから³. 彼の 融点 それは1902°Cの温度にあります。 彼の 沸点 それは3409°Cにあります。

それは、電流を伝導することができます。 電気伝導率 4.89x10から⁶ S / m（1メートルごとにシーメンス）。 彼の 熱伝導率 30.7 W /（K * m）（ケルビンメートルあたりのワット数）に等しい。

その化合物の多様で強烈な色のために、N。 G。 1830年にそれを発見したSefströmは、この金属に名前を付けました スカンジナビアの女神ヴァナディスに敬意を表してバナジウム. 元素は褐鉛鉱に含まれています[Pb₃（VO₄)₂* PbCl₂]、カルノー石[K₂O * 2UO₃* V₂または₅* 3H₂O]そしてパトロニータVSで₃.

また ペルーの石炭に含まれています、その灰には最大48％の五酸化バナジウム（V₂または₅).

金属は、酸化物を炭素または水素で還元し、特殊鋼の製造に大量に割り当てることによって得られます。 0.5％から1％のバナジウムを追加すると、鋼サンプルの引張強度が1.16トン/平方センチメートルから2トン/平方センチメートルに増加します。

バナジウムは、本質的に酸性のさまざまな酸化物を形成します。 さまざまな酸化物の塩が着色されています：Vの塩₂または₂ たとえば、それらはラベンダー（ラベンダー）の青です。 Vのもの₂または₃ 緑; Vのもの₂または₄ 青、そしてVのもの₂または₅ オレンジ。

五酸化バナジウムV₂または₅ そしてそれに由来する塩のいくつかはとして使用されます 接触法における触媒 硫酸を得るために。

ニオブ

ザ・ ニオブ それは 化学元素 原子番号41と記号Nbの。 それは 遷移金属 2番目のグループでは、バナジウムとタンタルを伴います。

もともと呼ばれる コロンビオ記号Cb付き、1801年にCによって発見されました。 鉱物コルンブ石Fe（CbO₃)₂. この元素またはその化合物の既知の重要な用途はありません。

彼の 原子質量 92.906 g / molです。 があります 密度 8570 Kg / mの³. 彼の 融点 は2477°Cにあり、 沸点 それは4744°Cの非常に高い温度にあります。

があります 電気伝導率 6.93x10から⁶ S / m（1メートルごとにシーメンス）。 彼の 熱伝導率 は53.7W /（K * m）（ワット/ケルビンメートル）です。

タンタル

ザ・ タンタル それは 化学元素 原子番号73と記号Taの。 それは 遷移金属 2番目のグループでは、バナジウムとニオブを伴います。

1802年、A。 G。 Ekebergはで新しい要素を見つけました 式Fe（TaO₃)₂、コルンブ石に似ており、鉱物の溶解がもたらす困難をほのめかして、タンタロスの名前を付けました。

彼の 原子質量 180.95 g / molです。 があります 密度 16650 Kg / mから³、ニオブのほぼ2倍。 彼の 融点 3017°Cの温度に位置し、その 沸点 5458°Cで到達します。 これらは、高度に制御された産業環境でのみ到達する温度です。

彼の 電気伝導率 値は7.61x10です⁶ S / m（1メートルごとにシーメンス）。 彼の 熱伝導率 57.5 W /（K * m）（ケルビンメートルあたりのワット数）に相当します。

その延性、電流に対する優れた耐性、および非常に高い融点により、 白熱灯のフィラメントとして使用されました。 しかし、それは完全にタングステンに置き換えられました、タングステンとも呼ばれ、非常に豊富で、純粋な状態で簡単に入手できます。

ザ・ タンタルは合金で硬化させることができます 少量の他の要素で。 このような合金は、ステンレス製の工具や器具の製造に使用され、カットを損傷することなく炎で滅菌することができます。 タンタルカーバイドは非常に硬く、鉄鋼加工機の切削工具として使用されています。

バナジウム、ニオブ、タンタル化合物の例

二酸化バナジウム（V₂または₂)

三酸化バナジウム（V₂または₃)

四酸化バナジウム（V₂または₄)

五酸化バナジウム（V₂または₅)

褐鉛鉱[Pb₃（VO₄)₂* PbCl₂]

カルノー石[K₂O * 2UO₃* V₂または₅* 3H₂または]

パトロナイト（VS₃)

コルンブ石Fe（NbO₃)₂

ニオブモノホスフィド（NbP）

酸化ニオブ（NbO）

ニオブボライド（NbB）

炭化ニオブ（NbC）

タンタル酸鉄[Fe（TaO₃)₂]

タンタルカーバイド（Ta₂C）