Vanadžio niobis ir tantalas

Grupės elementai Vanadis, niobis ir tantalas yra už jų į plieną panašios fizinės savybės. Turi aukštos lydymosi ir virimo temperatūrosir yra legiruoti geležimi, kad būtų gaminami specialūs plienai. Jie yra gana atsparūs cheminiam poveikiui ir su deguonimi derinami tik tada, kai yra pašildomi iki aukštos temperatūros.

Nors šie elementai turi a atvirai sakant, metalinis charakterispaprastai yra kaip jų oksirūgščių druskos, tai yra kaip vanadatai (VO₄^-3), Niobiatai (NbO₃^-1) ir Tantalatai (TaO₃^-1).

Vanadis

The Vanadis tai yra Cheminis elementas atominio skaičiaus 23 ir simbolio V Tai yra tarp Pereinamieji metalai antroje grupėje, lydimi niobio ir tantalo.

Jo Atominė masė yra 50,942 g / mol. Turi tankis nuo 6110 Kg / m³. Jo Lydymosi temperatūra Jis yra 1902 ° C temperatūroje. Jo Virimo taškas ji yra 3409 ° C temperatūroje.

Jis gali praleisti elektros srovę, kai: Elektros laidumas nuo 4,89x10⁶ S / m („Siemens“ kas metras). Jo Šilumos laidumas lygus 30,7 W / (K * m) (vatai per Kelvino metrą).

Dėl įvairių ir intensyvių jo junginių spalvų N. G. 1830 metais jį atradęs Sefströmas davė šiam metalui vardą

Vanadis skandinavų deivės Vanadis garbei. Elementas randamas Vanadinite [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂], Carnotitoje [K₂O * 2UO₃* V₂ARBA₅* 3H₂O] ir „Patronita VS“₃.

Taip pat Jo yra Peru anglyjekurio pelenuose yra iki 48% vanadžio pentoksido (V₂ARBA₅).

Metalas gaunamas redukuojant oksidą anglimi arba vandeniliu, didelius jo kiekius skiriant specialių plienų gamybai. Pridedant nuo 0,5% iki 1% vanadžio, plieno bandinio atsparumas tempimui padidėja nuo 1,16 iki 2 tonų kvadratiniame centimetre.

Vanadis sudaro įvairius rūgšties oksidus. Skirtingų oksidų druskos yra spalvos: V₂ARBA₂ pavyzdžiui, jie yra levandų (levandų) mėlyni; tie V₂ARBA₃ žalias; tie V₂ARBA₄ mėlyna, o V₂ARBA₅ oranžinė.

Vanadžio pentoksidas V₂ARBA₅ ir kai kurios iš jo gautos druskos yra naudojamos kaip katalizatoriai kontakto metodu gauti sieros rūgštį.

Niobis

The Niobis tai yra Cheminis elementas atominio skaičiaus 41 ir simbolio Nb. Tai yra tarp Pereinamieji metalai antroje grupėje, lydimi vanadžio ir tantalo.

Iš pradžių vadinosi Kolumbijair su simboliu Cb, 1801 m. atrado C. Hačetas mineraliniame Columbite Fe (CbO₃)₂. Nėra žinoma apie svarbų šio elemento ar jo junginių pritaikymą.

Jo Atominė masė yra 92,906 g / mol. Turi Tankis 8570 kg / m³. Jo Lydymosi temperatūra yra 2477 ° C temperatūroje, ir jo Virimo taškas Jis yra ypač aukštoje 4744 ° C temperatūroje.

Turi Elektros laidumas nuo 6,93x10⁶ S / m („Siemens“ kas metras). Jo Šilumos laidumas yra 53,7 W / (K * m) (vatai per Kelvino metrą).

Tantalas

The Tantalas tai yra Cheminis elementas atominio skaičiaus 73 ir simbolio Ta. Tai yra tarp Pereinamieji metalai antroje grupėje, lydimi vanadžio ir niobio.

1802 metais A. G. Ekebergas rado naują elementą mineralas, kurio formulė Fe (TaO₃)₂, panašus į Kolumbitą, ir suteikė jam Tantalo vardą, užsiminęs apie sunkumus, kuriuos gali sukelti mineralo ištirpimas.

Jo Atominė masė yra 180,95 g / mol. Turi Tankis nuo 16650 kg / m³, beveik dvigubai didesnis nei Niobio. Jo Lydymosi temperatūra yra 3017 ° C temperatūroje, o jos Virimo taškas jis pasiekiamas 5458 ° C temperatūroje. Tai temperatūra, kuri pasiekiama tik labai kontroliuojamomis pramoninėmis aplinkybėmis.

Jo Elektros laidumas turi 7,61x10 vertę⁶ S / m („Siemens“ kas metras). Jo Šilumos laidumas lygus 57,5 ​​W / (K * m) (vatai per Kelvino metrą).

Dėl savo plastiškumo, didelio atsparumo elektros srovei ir labai aukšto lydymosi taško, jis buvo naudojamas kaip kaitinamoji lempa kaitinamosiose lempose; bet jį visiškai pakeitė volframas, dar vadinamas volframu, labai gausus ir lengvai gaunamas grynoje būsenoje.

The Tantalą galima sukietinti lydiniu su nedideliais kitų elementų kiekiais. Iš tokių lydinių gaminami nerūdijantys įrankiai ir instrumentai, kuriuos galima sterilizuoti liepsnoje, nepažeidžiant pjūvio. Tantalo karbidas yra ypač kietas ir naudojamas kaip pjovimo įrankis plieno apdirbimo mašinose.

Vanadžio, niobio ir tantalo junginių pavyzdžiai

Vanadžio dioksidas (V₂ARBA₂)

Vanadžio trioksidas (V.₂ARBA₃)

Vanadžio tetoksidas (V.₂ARBA₄)

Vanadžio pentoksidas (V.₂ARBA₅)

Vanadinitas [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂]

Karnotitas [K₂O * 2UO₃* V₂ARBA₅* 3H₂ARBA]

Patronitas (VS₃)

Kolumbito Fe (NbO₃)₂

Niobio monofosfidas (NbP)

Niobio oksidas (NbO)

Niobio boridas (NbB)

Niobio karbidas (NbC)

Geležies tantalatas [Fe (TaO₃)₂]

Tantalo karbidas (Ta₂C)