ვანადიუმის ნიობიუმი და ტანტალი

ჯგუფის ელემენტები ვანადიუმი, ნიობიუმი და ტანტალი მათთვისაა ფოლადის მსგავსი ფიზიკური მახასიათებლები. აქვს მაღალი დნობის და დუღილის წერტილები, და შენადნობი რკინის წარმოების სპეციალური steels. ისინი საკმაოდ მდგრადია ქიმიური მოქმედების მიმართ და ისინი მხოლოდ ჟანგბადთან ერწყმიან მაღალ ტემპერატურაზე გათბობის შემთხვევაში.

მიუხედავად იმისა, რომ ამ ელემენტებს აქვთ ა გულწრფელად მეტალის ხასიათი, ჩვეულებრივ გვხვდება მათი ოქსიაციდების მარილები, ანუ ვანადატები (VO)₄^-3), ნიობიატი (NbO)₃^-1) და ტანტალატები (TaO₃^-1).

ვანადიუმი

ვანადიუმი ეს არის ქიმიური ელემენტი ატომური ნომერი 23 და სიმბოლო V. ეს არის შორის გარდამავალი ლითონები მეორე ჯგუფში, რომელსაც თან ახლავს ნიობიუმი და ტანტალი.

მისი ატომური მასა არის 50,994 გ / მოლ. Აქვს სიმკვრივე 6110 კგ / მ-დან³. მისი დნობის წერტილი ეს არის 1902 ° C ტემპერატურაზე. მისი Დუღილის წერტილი ეს არის 3409 ° C

მას შეუძლია ელექტროენერგიის გამტარობა, ა ელექტროგამტარობა 4.89x10-დან⁶ S / m (Siemens თითოეული მეტრი). მისი თერმული კონდუქტომეტრული უდრის 30,7 W / (K * m) (ვატი კელვინ-მეტრზე).

მისი ნაერთების მრავალფეროვანი და ინტენსიური ფერების გამო, ნ. გ. სეფსტრომმა, რომელმაც იგი 1830 წელს აღმოაჩინა, ამ მეტალს სახელი დაარქვა ვანადიუმი სკანდინავიელი ქალღმერთის ვანადისის საპატივცემულოდ. ელემენტი გვხვდება ვანადინიტში [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂], კარნოტიტაში [კ₂O * 2UO₃* V₂ან₅* 3 თ₂O] და Patronita VS- ში₃.

ასევე ის გვხვდება პერუს ნახშირში, რომლის ფერფლი შეიცავს 48% –მდე ვანადიუმის პენტოქსიდს (V₂ან₅).

ლითონი მიიღება ნახშირბადის ან წყალბადის ოქსიდის შემცირებით, მისი დიდი რაოდენობით გამოყოფით სპეციალური ფოლადების წარმოებისთვის. 0,5% 1% ვანადიუმის დამატება ზრდის ფოლადის ნიმუშის დაძაბულობის სიძლიერეს 1,16-დან 2 ტონამდე კვადრატულ სანტიმეტრზე.

ვანადიუმი ქმნის სხვადასხვა ოქსიდებს, მჟავე ხასიათისაა. სხვადასხვა ოქსიდის მარილები ფერადია: V– ს₂ან₂ მაგალითად, ისინი ლავანდის (ლავანდის) ცისფერია; იმ ვ₂ან₃ მწვანე; იმ ვ₂ან₄ ლურჯი, და V₂ან₅ ნარინჯისფერი.

ვანადიუმის პენტოქსიდი V₂ან₅ და მისგან მიღებული ზოგიერთი მარილი გამოიყენება, როგორც კატალიზატორები კონტაქტის მეთოდით გოგირდმჟავას მიღების.

ნიობიუმი

ნიობიუმი ეს არის ქიმიური ელემენტი ატომური ნომრის 41 და სიმბოლო Nb. ეს არის შორის გარდამავალი ლითონები მეორე ჯგუფში, რომელსაც თან ახლავს ვანადიუმი და ტანტალი.

თავდაპირველად ე.წ. კოლუმბიოდა სიმბოლოთი Cb, აღმოაჩინა 1801 წელს ც. ჰეჩეტი მინერალში Columbite Fe (CbO)₃)₂. ცნობილი არ არის ამ ელემენტის ან მისი ნაერთების მნიშვნელოვანი პროგრამები.

მისი ატომური მასა არის 92,906 გ / მოლი. Აქვს სიმჭიდროვე 8570 კგ / მ³. მისი დნობის წერტილი მდებარეობს 2477 ° C და მისი Დუღილის წერტილი ეს არის უკიდურესად მაღალ ტემპერატურაზე 4744 ° C.

Აქვს ელექტროგამტარობა 6.93x10-დან⁶ S / m (Siemens თითოეული მეტრი). მისი თერმული კონდუქტომეტრული არის 53,7 ვტ / (K * მ) (ვატი კელვინ-მეტრზე).

ტანტალი

ტანტალი ეს არის ქიმიური ელემენტი ატომური ნომერი 73 და სიმბოლო Ta. ეს არის შორის გარდამავალი ლითონები მეორე ჯგუფში, რომელსაც თან ახლავს ვანადიუმი და ნიობიუმი.

1802 წელს ა. გ. ეკერბერგმა ახალი ელემენტი იპოვა მინერალი ფორმულით Fe (TaO)₃)₂კოლუმბიტის მსგავსია და მას ტანტალუსის სახელი მიანიჭა, რაც მიანიშნებს იმ სირთულეებზე, რომლებიც მინერალის დაშლას გვთავაზობდა.

მისი ატომური მასა არის 180,95 გ / მოლი. Აქვს სიმჭიდროვე 16650 კგ / მ-დან³, თითქმის გაორმაგებულია, ვიდრე ნიობიუმი. მისი დნობის წერტილი მდებარეობს 3017 ° C ტემპერატურაზე და მისი Დუღილის წერტილი ის მიიღწევა 5458 ° C ტემპერატურაზე. ეს არის ტემპერატურა, რომელსაც მხოლოდ მაღალ კონტროლირებად ინდუსტრიულ პირობებში აღწევს.

მისი ელექტროგამტარობა აქვს 7.61x10 მნიშვნელობა⁶ S / m (Siemens თითოეული მეტრი). მისი თერმული კონდუქტომეტრული უდრის 57,5 ​​ვტ / (K * მ) (ვატი კელვინ-მეტრზე).

მისი ductility, დიდი წინააღმდეგობა ელექტროენერგიის და ძალიან მაღალი დნობის წერტილი, იგი გამოიყენებოდა ინკანდესენტური ნათურების ძაფად; მაგრამ იგი მთლიანად ჩაანაცვლა ვოლფრამმავოლფრამს უწოდებენ, ძალიან უხვი და მისი სუფთა მდგომარეობაში მიღება ადვილია.

ტანტალის გამკვრივება შეიძლება შენადნობისგან მცირე რაოდენობით სხვა ელემენტებით. ასეთ შენადნობებს იყენებენ უჟანგავი ხელსაწყოებისა და ინსტრუმენტების დასამზადებლად, რომელთა ალი სტერილიზაცია ხდება ჭრის დაზიანების გარეშე. ტანტალი კარბიდი უკიდურესად მძიმეა და გამოიყენება როგორც ჭრის იარაღი ფოლადის დამამუშავებელ დანადგარებში.

ვანადიუმის, ნიობიუმის და ტანტალის ნაერთების მაგალითები

ვანადიუმის დიოქსიდი (V₂ან₂)

ვანადიუმის ტრიოქსიდი (V₂ან₃)

ვანადიუმის ტეტროქსიდი (ვ₂ან₄)

ვანადიუმის პენტოქსიდი (V₂ან₅)

ვანადინიტი [პბ₃(VO₄)₂* PbCl₂]

კარნოტიტი [კ₂O * 2UO₃* V₂ან₅* 3 თ₂ან]

მფარველი (VS₃)

კოლუმბიტი Fe (NbO)₃)₂

ნიობიუმის მონოფოსფიდი (NbP)

ნიობიუმის ოქსიდი (NbO)

ნიობიუმის ბორიდი (NbB)

ნიობიუმის კარბიდი (NbC)

რკინის ტანტალატი [Fe (TaO₃)₂]

ტანტალის კარბიდი (ტა₂გ)