Ніобій і тантал ванадію

Елементи групи Ванадій, ніобій і тантал є для своїх сталеподібні фізичні характеристики. Є високі температури плавлення і кипіння, і легуються залізом для отримання спеціальних сталей. Вони досить стійкі до хімічної дії і поєднуються з киснем лише в тому випадку, якщо їх нагрівають до високих температур.

Хоча ці елементи мають a відверто металевий характер, як правило, містяться як солі їх оксикислот, тобто як ванадати (VO₄^-3), Ніобіати (NbO₃^-1) і танталати (TaO₃^-1).

Ванадій

Ванадій це Хімічний елемент атомного числа 23 та символу V. Це серед Перехідні метали у другій групі в супроводі ніобію та танталу.

Його Атомна маса становить 50,942 г / моль. Має щільність від 6110 кг / м³. Його Точка плавлення Це при температурі 1902 ° С. Його Точка кипіння вона знаходиться при 3409 ° C.

Він здатний проводити електричний струм з Електропровідність від 4,89x10⁶ S / m (Siemens кожен метр). Його Теплопровідність дорівнює 30,7 Вт / (К * м) (Вт на Кельвін-метр).

Завдяки різноманітним та інтенсивним кольорам сполук, N. Г. Сефстрем, який відкрив його в 1830 році, дав цьому металу назву

Ванадій на честь скандинавської богині Ванадіс. Елемент міститься у ванадиніті [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂], в Carnotita [K₂O * 2UO₃* V₂АБО₅* 3Н₂O] та в Patronita VS₃.

Також Він знаходиться у вугіллі Перу, попіл якого містить до 48% п’ятиокису ванадію (V₂АБО₅).

Метал отримують шляхом відновлення оксиду вуглецем або Гідрогеном, виділяючи його велику кількість на виготовлення спеціальних сталей. Додавання 0,5% до 1% ванадію збільшує міцність на розрив зразка сталі з 1,16 до 2 тонн на квадратний сантиметр.

Ванадій утворює різні оксиди, кислі за своєю природою. Солі різних оксидів забарвлені: солей V₂АБО₂ наприклад, вони блакитні від лаванди (лаванда); ті з V₂АБО₃ зелений; ті з V₂АБО₄ синій, а V₂АБО₅ помаранчевий.

П'ятиокис ванадію V₂АБО₅ а деякі солі, отримані з нього, використовуються як каталізатори в контактному способі для отримання Сірчаної кислоти.

Ніобій

Ніобій це Хімічний елемент атомного числа 41 та символу Nb. Це серед Перехідні метали у другій групі у супроводі ванадію та танталу.

Спочатку називався Коламбіота із символом Cb, був відкритий в 1801 році С. Січка в мінералі Коламбіт Fe (CbO₃)₂. Немає відомих важливих застосувань цього елемента або його сполук.

Його Атомна маса становить 92,906 г / моль. Має Щільність 8570 кг / м³. Його Точка плавлення знаходиться при 2477 ° C, і його Точка кипіння Це при надзвичайно високій температурі 4744 ° C.

Має Електропровідність від 6,93х10⁶ S / m (Siemens кожен метр). Його Теплопровідність становить 53,7 Вт / (К * м) (Вт на Кельвін-метр).

Тантал

Тантал це Хімічний елемент атомного числа 73 та символу Ta. Це серед Перехідні метали у другій групі у супроводі ванадію та ніобію.

У 1802 р. А. Г. Екеберг знайшов новий елемент у Росії мінерал з формулою Fe (TaO₃)₂, схожий на Коламбіт, і дав йому назву Тантал, натякаючи на труднощі, які призводить до розчинення мінералу.

Його Атомна маса становить 180,95 г / моль. Має Щільність від 16650 кг / м³, майже вдвічі більше ніж ніобій. Його Точка плавлення знаходиться при температурі 3017 ° С, а її Точка кипіння вона досягається при 5458 ° C. Це температури, яких досягають лише у висококонтрольованих промислових умовах.

Його Електропровідність має значення 7,61х10⁶ S / m (Siemens кожен метр). Його Теплопровідність дорівнює 57,5 ​​Вт / (К * м) (Вт на Кельвін-метр).

Завдяки своїй пластичності, великій стійкості до електричного струму та дуже високій температурі плавлення, його використовували як нитку розжарювання в лампах розжарювання; але його повністю замінив вольфрам, який також називають вольфрамом, дуже рясний і його легко отримати в чистому стані.

Тантал може затвердіти сплавом з невеликою кількістю інших елементів. З таких сплавів виготовляють нержавіючі інструменти та інструменти, які можна стерилізувати у полум’ї, не пошкоджуючи поріз. Карбід танталу надзвичайно твердий і використовується як ріжучий інструмент у сталеобробних верстатах.

Приклади сполук ванадію, ніобію та танталу

Двоокис ванадію (V₂АБО₂)

Тріоксид ванадію (V₂АБО₃)

Тетроксид ванадію (V₂АБО₄)

П'ятиокис ванадію (V₂АБО₅)

Ванадиніт [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂]

Карнотит [К₂O * 2UO₃* V₂АБО₅* 3Н₂АБО]

Патроніт (VS₃)

Коламбіт Fe (NbO₃)₂

Монофосфід ніобію (NbP)

Оксид ніобію (NbO)

Ніобій борид (NbB)

Карбід ніобію (NbC)

Танталат заліза [Fe (TaO₃)₂]

Карбід танталу (Ta₂В)