Ванадий, ниобий и тантал

Элементы группы Ванадий, ниобий и тантал для их стальные физические характеристики. Есть высокие температуры плавления и кипения, и легированы железом для производства специальных сталей. Они довольно устойчивы к химическому воздействию и соединяются с кислородом только при нагревании до высоких температур.

Хотя эти элементы имеют откровенно металлический характер, обычно встречаются в виде солей их оксикислот, то есть в виде ванадатов (VO₄^-3), Ниобиаты (NbO₃^-1) и танталаты (TaO₃^-1).

Ванадий

В Ванадий это Химический элемент атомного номера 23 и символа V. Это среди Переходные металлы во второй группе - ниобий и тантал.

Его Атомная масса составляет 50,942 г / моль. Имеет плотность от 6110 кг / м³. Его Температура плавления Он находится при температуре 1902 ° C. Его Точка кипения это при 3409 ° C.

Он способен проводить электрический ток с Электропроводность с 4.89x10⁶ См / м (Сименс каждый метр). Его Теплопроводность равняется 30,7 Вт / (К * м) (Ватт на Кельвин-метр).

Из-за разнообразной и насыщенной окраски его соединений N. ГРАММ. Сефстрём, открывший его в 1830 году, дал этому металлу название

Ванадий в честь скандинавской богини Ванадис. Элемент содержится в ванадините [Pb₃(В.О.₄)₂* PbCl₂] в Карнотите [K₂O * 2UO₃* V₂ИЛИ ЖЕ₅* 3H₂O] и в Patronita VS₃.

Также Встречается в углях Перу., зола которого содержит до 48% пятиокиси ванадия (V₂ИЛИ ЖЕ₅).

Металл получают путем восстановления оксида углеродом или водородом, выделяя его в больших количествах для производства специальных сталей. Добавление от 0,5% до 1% ванадия увеличивает предел прочности стального образца с 1,16 до 2 тонн на квадратный сантиметр.

Ванадий образует различные оксиды, имеющие кислую природу. Соли различных оксидов окрашены: соли V₂ИЛИ ЖЕ₂ например, они голубые от лаванды (бледно-лиловые); те из V₂ИЛИ ЖЕ₃ зеленый; те из V₂ИЛИ ЖЕ₄ синий, а у V₂ИЛИ ЖЕ₅ апельсин.

Пятиокись ванадия V₂ИЛИ ЖЕ₅ и некоторые из полученных на его основе солей используются в качестве катализаторы в контактном методе для получения серной кислоты.

Ниобий

В Ниобий это Химический элемент атомного номера 41 и символа Nb. Это среди Переходные металлы во второй группе - ванадий и тантал.

Первоначально назывался Columbioи с символом Cb, был открыт в 1801 году К. Hatchett в минерале Columbite Fe (CbO₃)₂. Нет известных важных применений этого элемента или его соединений.

Его Атомная масса 92,906 г / моль. Имеет Плотность 8570 кг / м³. Его Температура плавления находится при 2477 ° C, а его Точка кипения Он находится при чрезвычайно высокой температуре 4744 ° C.

Имеет Электропроводность с 6.93x10⁶ См / м (Сименс каждый метр). Его Теплопроводность составляет 53,7 Вт / (К * м) (Ватт на Кельвин-метр).

Тантал

В Тантал это Химический элемент атомного номера 73 и символа Ta. Это среди Переходные металлы во второй группе - ванадий и ниобий.

В 1802 году А. ГРАММ. Экеберг нашел новый элемент в минерал с формулой Fe (TaO₃)₂, похожий на колумбит, и дал ему название Тантал, намекая на трудности, связанные с растворением минерала.

Его Атомная масса составляет 180,95 г / моль. Имеет Плотность от 16650 кг / м³, почти вдвое больше, чем у ниобия. Его Температура плавления находится при температуре 3017 ° C, а его Точка кипения достигается при 5458 ° C. Это температуры, которые достигаются только в строго контролируемых промышленных условиях.

Его Электропроводность имеет значение 7,61x10⁶ См / м (Сименс каждый метр). Его Теплопроводность равняется 57,5 ​​Вт / (К * м) (Ватт на Кельвин-метр).

Благодаря своей пластичности, большому сопротивлению электрическому току и очень высокой температуре плавления, он использовался как нить накаливания в лампах накаливания; но он был полностью заменен на вольфрам, также называемый вольфрамом, очень распространен и его легко получить в чистом виде.

В Тантал можно упрочнить сплавом. с небольшим количеством других элементов. Из таких сплавов делают нержавеющие инструменты и инструменты, которые можно стерилизовать в огне, не повредив порез. Карбид тантала чрезвычайно твердый и используется в качестве режущего инструмента в станках для обработки стали.

Примеры соединений ванадия, ниобия и тантала

Диоксид ванадия (V₂ИЛИ ЖЕ₂)

Триоксид ванадия (V₂ИЛИ ЖЕ₃)

Тетроксид ванадия (V₂ИЛИ ЖЕ₄)

Пятиокись ванадия (V₂ИЛИ ЖЕ₅)

Ванадинит [Pb₃(В.О.₄)₂* PbCl₂]

Карнотит [K₂O * 2UO₃* V₂ИЛИ ЖЕ₅* 3H₂ИЛИ ЖЕ]

Патронит (VS₃)

Колумбит Fe (NbO₃)₂

Монофосфид ниобия (NbP)

Оксид ниобия (NbO)

Борид ниобия (NbB)

Карбид ниобия (NbC)

Танталат железа [Fe (TaO₃)₂]

Карбид тантала (Ta₂C)