Vanadiu Niobiu și Tantal

Elementele grupului Vanadiu, Niobiu și Tantal sunt pentru lor caracteristici fizice asemănătoare oțelului. Avea puncte ridicate de topire și fierbereși sunt aliate cu fier pentru a produce oțeluri speciale. Sunt destul de rezistente la acțiunea chimică și se combină cu oxigenul numai dacă sunt încălzite la temperaturi ridicate.

Deși aceste elemente au un caracter sincer metalic, se găsesc de obicei ca săruri ale oxiacidelor lor, adică ca Vanadate (VO₄^-3), Niobiate (NbO₃^-1) și Tantalați (TaO₃^-1).

Vanadiu

Vanadiu e o Element chimic a numărului atomic 23 și simbolul V. Este printre Metale de tranziție în al doilea grup, însoțit de Niobiu și Tantal.

A lui Masă atomică este de 50,942 g / mol. Are o densitate de la 6110 Kg / m³. A lui Punct de topire Este la o temperatură de 1902 ° C. A lui Punct de fierbere este la 3409 ° C.

Este capabil să conducă curent electric, cu un Conductivitatea electrică de la 4.89x10⁶ S / m (Siemens la fiecare metru). A lui Conductivitate termică este egal cu 30,7 W / (K * m) (wați pe Kelvin-metru).

Datorită culorilor variate și intense ale compușilor săi, N. G. Sefström, care l-a descoperit în 1830, a dat numele acestui metal Vanadiu în cinstea zeiței scandinave Vanadis. Elementul se găsește în Vanadinite [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂], în Carnotita [K₂O * 2UO₃* V₂SAU₅* 3H₂O] și în Patronita VS₃.

De asemenea Se găsește în cărbunele din Peru, a cărui cenușă conține până la 48% pentoxid de vanadiu (V₂SAU₅).

Metalul se obține prin reducerea oxidului cu carbon sau hidrogen, alocând cantități mari din acesta la fabricarea oțelurilor speciale. Adăugarea de 0,5% la 1% vanadiu crește rezistența la tracțiune a unei probe de oțel de la 1,16 la 2 tone pe centimetru pătrat.

Vanadiul formează diverși oxizi, de natură acidă. Sărurile diferiților oxizi sunt colorate: cele de V₂SAU₂ de exemplu, acestea sunt albastre de lavandă (lavandă); cele din V₂SAU₃ verde; cele din V₂SAU₄ albastru, iar cele ale lui V₂SAU₅ portocale.

Pentoxid de vanadiu V₂SAU₅ iar unele dintre sărurile derivate din acesta sunt folosite ca catalizatori în metoda de contact pentru a obține acid sulfuric.

Niobiu

Niobiu e o Element chimic a numărului atomic 41 și simbolul Nb. Este printre Metale de tranziție în al doilea grup, însoțit de Vanadiu și Tantal.

Numit inițial Columbioși cu simbolul Cb, a fost descoperit în 1801 de C. Hatchett în mineralul Columbite Fe (CbO₃)₂. Nu există aplicații importante cunoscute ale acestui element sau ale compușilor săi.

A lui Masă atomică este de 92.906 g / mol. Are o Densitate de 8570 Kg / m³. A lui Punct de topire este situat la 2477 ° C și Punct de fierbere Este la o temperatură extrem de ridicată de 4744 ° C.

Are o Conductivitatea electrică de la 6,93x10⁶ S / m (Siemens la fiecare metru). A lui Conductivitate termică este de 53,7 W / (K * m) (wați pe Kelvin-metru).

Tantal

Tantal e o Element chimic a numărului atomic 73 și simbolul Ta. Este printre Metale de tranziție în al doilea grup, însoțit de Vanadiu și Niobiu.

În 1802, A. G. Ekeberg a găsit un element nou în un mineral cu formula Fe (TaO₃)₂, asemănător cu Columbitul, și i-a dat numele de Tantal, făcând aluzie la dificultățile pe care le oferea dizolvarea mineralului.

A lui Masă atomică este de 180,95 g / mol. Are o Densitate de la 16650 Kg / m³, aproape dublu față de Niobiu. A lui Punct de topire este situat la o temperatură de 3017 ° C și Punct de fierbere se ajunge la 5458 ° C. Acestea sunt temperaturi care sunt atinse numai în condiții industriale foarte controlate.

A lui Conductivitatea electrică are o valoare de 7,61x10⁶ S / m (Siemens la fiecare metru). A lui Conductivitate termică este egal cu 57,5 ​​W / (K * m) (wați pe Kelvin-metru).

Datorită ductilității sale, rezistenței mari la curent electric și Punctului de topire foarte ridicat, era folosit ca filament în lămpile cu incandescență; dar a fost complet înlocuit de Tungsten, numit și Tungsten, foarte abundent și ușor de obținut în stare pură.

Tantalul poate fi întărit prin aliaj cu cantități mici de alte elemente. Astfel de aliaje sunt folosite pentru fabricarea instrumentelor și instrumentelor inoxidabile, care pot fi sterilizate într-o flacără fără a deteriora tăietura. Carbura de tantal este extrem de dură și este utilizată ca instrument de tăiere în mașinile de prelucrare a oțelului.

Exemple de compuși de vanadiu, niobiu și tantal

Dioxid de vanadiu (V₂SAU₂)

Trioxid de vanadiu (V₂SAU₃)

Tetroxid de vanadiu (V₂SAU₄)

Pentoxid de vanadiu (V₂SAU₅)

Vanadinite [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂]

Carnotit [K₂O * 2UO₃* V₂SAU₅* 3H₂SAU]

Patronit (VS₃)

Columbite Fe (NbO₃)₂

Monofosfură de niobiu (NbP)

Oxid de niobiu (NbO)

Borură de niobiu (NbB)

Carbura de niobiu (NbC)

Tantalat de fier [Fe (TaO₃)₂]

Carbura de tantal (Ta₂C)