Vanádium niób a tantal

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)