Vanádium niób a tantal
Chémia / / July 04, 2021
Prvky skupiny Vanád, niób a tantal sú pre ich oceľové fyzikálne vlastnosti. Mať vysoká teplota topenia a teplota varu, a sú legované železom na výrobu špeciálnych ocelí. Sú celkom odolné voči chemickému pôsobeniu a s kyslíkom sa kombinujú, iba ak sú zahrievané na vysoké teploty.
Aj keď tieto prvky majú a úprimne kovový charakter, sa zvyčajne nachádzajú ako soli ich oxykyselín, to znamená ako vanadičnany (VO4-3), Niobiate (NbO3-1) a tantaláty (TaO3-1).
Vanád
The Vanád je to Chemický prvok atómového čísla 23 a symbolu V. Patrí medzi Prechodné kovy v druhej skupine sprevádzané nióbom a tantalom.
Jeho Atómová hmotnosť je 50,942 g / mol. Má hustota od 6110 kg / m3. Jeho Bod topenia Je pri teplote 1902 ° C. Jeho Bod varu je to 3409 ° C.
Je schopný viesť elektrický prúd s a Elektrická vodivosť od 4,89x106 S / m (Siemens každý meter). Jeho Tepelná vodivosť sa rovná 30,7 W / (K * m) (Watty na Kelvin-meter).
Vďaka rôznym a intenzívnym farbám svojich zlúčenín bol N. G. Sefström, ktorý ho objavil v roku 1830, dal tomuto kovu meno
Vanád na počesť škandinávskej bohyne Vanadis. Prvok sa nachádza vo vanadinite [Pb3(VO4)2* PbCl2], Carnotita [K.2O * 2UO3* V2ALEBO5* 3H2O] a vo VS Patronita3.Tiež Nachádza sa v peruánskom uhlí, ktorého popol obsahuje až 48% oxidu vanadičitého (V2ALEBO5).
Kov sa získava redukciou oxidu uhlíkom alebo vodíkom a jeho veľké množstvá sa prideľujú na výrobu špeciálnych ocelí. Pridaním 0,5% až 1% vanádu sa zvyšuje pevnosť v ťahu vzorky ocele z 1,16 na 2 tony na centimeter štvorcový.
Vanád vytvára rôzne oxidy, kyslej povahy. Soli rôznych oxidov sú sfarbené: soli V2ALEBO2 napríklad sú modré od levandule (levanduľa); tie z V2ALEBO3 zelená; tie z V2ALEBO4 modrá a tie z V2ALEBO5 oranžová.
Oxid vanádnatý V2ALEBO5 a niektoré zo solí z neho odvodených sa používajú ako katalyzátory v kontaktnej metóde aby sa získala kyselina sírová.
Niób
The Niób je to Chemický prvok atómového čísla 41 a symbol Nb. Patrí medzi Prechodné kovy v druhej skupine, ktorú sprevádzali vanád a tantal.
Pôvodne sa volala Columbioa so symbolom Cb, bola objavená v roku 1801 C. Hatchett v minerále Columbite Fe (CbO3)2. Nie sú známe žiadne dôležité aplikácie tohto prvku alebo jeho zlúčenín.
Jeho Atómová hmotnosť je 92,906 g / mol. Má Hustota 8570 kg / m3. Jeho Bod topenia sa nachádza na 2477 ° C a Bod varu Je pri extrémne vysokej teplote 4744 ° C.
Má Elektrická vodivosť od 6,93x106 S / m (Siemens každý meter). Jeho Tepelná vodivosť je 53,7 W / (K * m) (wattov na Kelvin-meter).
Tantalom
The Tantalom je to Chemický prvok atómového čísla 73 a symbolu Ta. Patrí medzi Prechodné kovy v druhej skupine sprevádzané vanádom a nióbom.
V roku 1802 A. G. Ekeberg našiel nový prvok v minerál so vzorcom Fe (TaO3)2, podobne ako Kolumbit, a dal mu meno Tantalos, narážajúc na ťažkosti, ktoré rozpustenie minerálu prinieslo.
Jeho Atómová hmotnosť je 180,95 g / mol. Má Hustota od 16650 kg / m3, čo je takmer dvojnásobok množstva nióbu. Jeho Bod topenia sa nachádza pri teplote 3017 ° C, a Bod varu dosiahne sa pri 5458 ° C. Toto sú teploty, ktoré sa dosahujú iba za vysoko kontrolovaných priemyselných podmienok.
Jeho Elektrická vodivosť má hodnotu 7,61x106 S / m (Siemens každý meter). Jeho Tepelná vodivosť sa rovná 57,5 W / (K * m) (Watty na Kelvin-meter).
Vďaka svojej ťažnosti, veľkej odolnosti voči elektrickému prúdu a veľmi vysokej teplote topenia používal sa ako vlákno v žiarovkách; ale bol úplne nahradený Tungstenom, tiež nazývaný volfrám, veľmi bohatý a ľahko dostupný v čistom stave.
The Tantal je možné kaliť zliatinou s malým množstvom ďalších prvkov. Z týchto zliatin sa vyrábajú nehrdzavejúce nástroje a nástroje, ktoré je možné sterilizovať v plameni bez poškodenia rezu. Karbid tantalu je mimoriadne tvrdý a používa sa ako rezný nástroj v strojoch na obrábanie ocele.
Príklady zlúčenín vanádu, nióbu a tantalu
Oxid vanadičitý (V2ALEBO2)
Oxid vanádnatý (V2ALEBO3)
Oxid vanádnatý (V2ALEBO4)
Oxid vanádnatý (V2ALEBO5)
Vanadinit [Pb3(VO4)2* PbCl2]
Carnotite [K.2O * 2UO3* V2ALEBO5* 3H2ALEBO]
Patronit (VS3)
Columbite Fe (NbO3)2
Monofosfid nióbu (NbP)
Oxid nióbitý (NbO)
Borid nióbitý (NbB)
Karbid nióbu (NbC)
Tantalát železa [Fe (TaO3)2]
Karbid tantalu (Ta2C)