Vanadium: mga katangian, atomic mass, formula, aplikasyon. Valence ng vanadium

Vanadium(vanadium), v, kemikal na elemento ng pangkat na v panaka-nakang sistema Mendeleev; atomic number 23, atomic mass 50.942; bakal na kulay abong metal. Ang Natural V. ay binubuo ng dalawang isotopes: 51 v (99.75%) at 50 v (0.25%); ang huli ay mahina radioactive (half-life T 1/2 = 10 14 na taon). V. ay natuklasan noong 1801 ng Mexican mineralogist na si A. M. del Rio sa Mexican brown lead ore at pinangalanan sa magandang pulang kulay ng pinainit na mga asing-gamot, erythronium (mula sa Greek erythr o s, red). Noong 1830, natuklasan ng Swedish chemist na si N. G. Sefström ang isang bagong elemento sa iron ore mula sa Taberg (Sweden) at pinangalanan itong B. bilang parangal kay Vanadis, ang Old Norse na diyosa ng kagandahan. Noong 1869, nakuha ng English chemist na si H. Roscoe ang powdered metal na V. sa pamamagitan ng pagbabawas ng vcl 2 sa hydrogen. V. ay minahan sa isang pang-industriya na sukat mula pa noong simula ng ika-20 siglo.

nilalaman ni V crust ng lupa ay 1.5-10 -2% ng timbang, ito ay isang medyo karaniwang elemento, ngunit nakakalat sa mga bato at mineral. Mula sa isang malaking bilang Mahalagang industriyal ang patronite, roscoelite, decloisite, carnotite, vanadinite, at ilang iba pa. Ang Titanomagnetite at sedimentary (phosphorous) iron ores, pati na rin ang oxidized copper-lead-zinc ores, ay isang mahalagang pinagmumulan ng mga diamante. Ang V. ay kinukuha bilang isang by-product sa panahon ng pagproseso ng uranium raw na materyales, phosphorite, bauxite, at iba't ibang organikong deposito (asphaltites, oil shale).

Mga katangiang pisikal at kemikal. V. ay may body-centered cubic lattice na may period a = 3.0282 å. Sa dalisay nitong estado, ang V. ay huwad at madaling magawa sa pamamagitan ng presyon. Densidad 6.11 G/ cm 3 , t pl 1900 ± 25°C, t kip 3400°C; tiyak na kapasidad ng init (sa 20-100°C) 0.120 dumi/ ggrad; thermal coefficient ng linear expansion (sa 20-1000°C) 10.6 10 -6 granizo-1 , tiyak paglaban sa kuryente sa 20 °С 24.8 10 -8 ohm· m(24.8 10 -6 ohm· cm), sa ibaba 4.5 K V. napupunta sa isang estado ng superconductivity. Mga mekanikal na katangian ng mataas na kadalisayan V. pagkatapos ng pagsusubo: modulus ng pagkalastiko 135.25 n/ m 2 (13520 kgf/ mm 2), lakas ng makunat 120 nm/ m 2 (12 kgf/ mm 2), pagpahaba 17%, katigasan ng Brinell 700 pl/ m 2 (70 kgf/ mm 2). Ang mga impurities ng gas ay makabuluhang binabawasan ang plasticity ng lana at pinatataas ang katigasan at brittleness nito.

Sa ordinaryong temperatura V. ay hindi apektado ng hangin, tubig dagat, at alkali solusyon; lumalaban sa mga non-oxidizing acid, maliban sa hydrofluoric. Sa mga tuntunin ng paglaban sa kaagnasan sa hydrochloric at sulfuric acid, ang titanium ay higit na nakahihigit sa titanium at hindi kinakalawang na asero. Kapag pinainit sa hangin sa itaas ng 300°C, ang lana ay sumisipsip ng oxygen at nagiging malutong. Sa 600-700°C, ang V. ay masinsinang na-oxidize sa pagbuo ng v 2 o 5 pentoxide, pati na rin ang mas mababang mga oxide. Kapag ang V. ay pinainit sa itaas ng 700 ° C sa isang stream ng nitrogen, ang nitride vn ay nabuo ( t pl 2050°C), matatag sa tubig at mga acid. Nakikipag-ugnayan ang V. sa carbon sa mataas na temperatura, na nagbibigay ng refractory carbide vc ( t pl 2800°C) na may mataas na tigas.

V. nagbibigay ng mga compound na tumutugma sa valencies 2, 3, 4, at 5; nang naaayon, ang mga oxide ay kilala: vo at v 2 o 3 (may pangunahing karakter), vo 2 (amphoteric) at v 2 o 5 (acidic). Ang mga compound ng 2- at 3-valent V. ay hindi matatag at malakas na mga ahente ng pagbabawas. Praktikal na halaga may mga compound ng mas mataas na valencies. Ang pagkahilig ni V. na bumuo ng mga tambalan ng iba't ibang valencies ay ginagamit sa analitikal na kimika, at tinutukoy din ang catalytic properties v 2 o 5 . V. pentoxide dissolves sa alkalis sa pagbuo vanadates.

Resibo at aplikasyon. Para sa pagkuha ng V., ang mga sumusunod ay ginagamit: direktang pag-leaching ng ore o ore concentrate na may mga solusyon ng acids at alkalis; pag-ihaw ng feedstock (madalas na may mga additives ng nacl) na sinusundan ng pag-leaching ng inihaw na produkto na may tubig o dilute acids. Ang hydrated pentoxide V ay nahiwalay sa mga solusyon sa pamamagitan ng hydrolysis (sa pH = 1-3). Kapag ang vanadium-containing iron ores ay natunaw sa isang blast furnace, ang V. ay pumasa sa cast iron, sa panahon ng pagproseso kung saan ang mga slags na naglalaman ng 10-16% v 2 o 5 ay nakuha sa bakal. Ang mga slags ng vanadium ay inihaw na may table salt. Ang pinaputok na materyal ay binubuga ng tubig at pagkatapos ay may dilute na sulfuric acid. Ang V 2 o 5 ay nakahiwalay sa mga solusyon. Ang huli ay nagsisilbing matunaw ferrovanadium(iron alloys na may 35-70% W.) at pagkuha ng metallic W. at mga compound nito. Ang malambot na metal na V. ay nakukuha sa pamamagitan ng calcium-thermal reduction ng purong v 2 o 5 o v 2 o 3; pagbawi v 2 o 5 aluminyo; vacuum carbon thermal reduction v 2 o 3 ; magnesium thermal reduction vc1 3 ; thermal dissociation ng iodide B. B. ay natutunaw sa mga vacuum arc furnace na may consumable electrode at sa electron beam furnace.

Ang ferrous metalurgy ay ang pangunahing mamimili ng Britain (hanggang sa 95% ng lahat ng metal na ginawa). Ang V. ay bahagi ng high-speed steel, ang mga pamalit nito, low-alloyed tool at ilang structural steels. Sa pagpapakilala ng 0.15-0.25% V., ang lakas, tibay, paglaban sa pagkapagod, at paglaban sa pagsusuot ng bakal ay tumaas nang husto. Ang V., na ipinakilala sa bakal, ay parehong deoxidizing at carbide-forming element. Ang mga karbida ng trigo, na ipinamamahagi sa anyo ng mga dispersed inclusions, ay pumipigil sa paglaki ng butil kapag ang bakal ay pinainit. Ang V. ay ipinakilala sa bakal sa anyo ng isang ligature na haluang metal - ferrovanadium. V. ay ginagamit din para sa alloying cast iron. Ang isang bagong mamimili ng titanium ay ang mabilis na umuunlad na industriya ng mga haluang metal ng titanium; Ang ilang mga titanium alloy ay naglalaman ng hanggang 13% B. Ang mga haluang metal batay sa niobium, chromium, at tantalum na naglalaman ng mga additives ng B ay nakahanap ng aplikasyon sa aviation, rocket, at iba pang larangan ng teknolohiya. Ang mga haluang lumalaban sa init at corrosion batay sa B. na may pagdaragdag ng ti, nb , w, zr at al, na inaasahang gagamitin sa aviation, rocket at nuclear technology. Ang kawili-wili ay ang mga superconducting alloy at compound ng B. na may ga, si, at ti.

Ang purong metal V. ay ginagamit sa industriya ng nuclear power (mga shell para sa mga elemento ng gasolina, mga tubo) at sa paggawa ng mga elektronikong aparato.

Ang mga tambalang V. ay ginagamit sa industriya ng kemikal bilang mga katalista, agrikultura at gamot, sa mga industriya ng tela, pintura at barnis, goma, seramik, salamin, larawan at pelikula.

Ang mga koneksyon ni V. ay lason. Ang pagkalason ay posible sa pamamagitan ng paglanghap ng alikabok na naglalaman ng mga compound B. Nagdudulot sila ng pangangati ng respiratory tract, pagdurugo ng baga, pagkahilo, mga kaguluhan sa aktibidad ng puso, bato, atbp.

B. sa katawan. V. ay isang permanenteng bahagi ng mga organismo ng halaman at hayop. Ang pinagmulan ng V. ay mga igneous na bato at shales (naglalaman ng humigit-kumulang 0.013% V.), pati na rin ang mga sandstone at limestone (mga 0.002% V.). Sa mga lupa ng V., mga 0.01% (pangunahin sa humus); sa sariwang at tubig dagat 1 10 7 -2 10 7%. Sa terrestrial at aquatic na mga halaman, ang nilalaman ng V. ay mas mataas (0.16-0.2%) kaysa sa terrestrial at marine animals (1.5 10 -5 -2 10 -4%). Ang mga concentrator ni V. ay: ang bryozoan plumatella, ang mollusk pleurobranchus plumula, ang sea cucumber stichopus mobii, ilang ascidia, mula sa molds - black aspergillus, mula sa fungi - toadstool (amanita muscaria). Ang biological na papel ng V. ay pinag-aralan sa mga ascidian, sa mga selula ng dugo kung saan ang V. ay nasa 3- at 4-valent na estado, iyon ay, mayroong isang dynamic na balanse.

Ang physiological role ng V. sa ascidia ay nauugnay hindi sa respiratory transfer ng oxygen at carbon dioxide, ngunit sa mga proseso ng redox - ang paglipat ng mga electron gamit ang tinatawag na vanadium system, na malamang na may physiological significance sa ibang mga organismo.

Lit.: Meyerson G. A., Zelikman A. N., Metalurhiya ng mga bihirang metal, M., 1955; Polyakov A. Yu., Fundamentals of vanadium metalurgy, M., 1959; Rostoker U., Metalurhiya ng vanadium, trans. mula sa English, M., 1959; Kieffer p., Brown H., Vanadium, niobium, tantalum, trans. mula sa German., M., 1968; Handbook ng mga bihirang metal, [transl. mula sa Ingles], M., 1965, p. 98-121; Matigas ang ulo materyales sa mechanical engineering. Handbook, M., 1967, p. 47-55, 130-32; Kovalsky V.V., Rezaeva L.T., Ang biological na papel ng vanadium sa ascidia, "Mga Pagsulong sa modernong biology", 1965, vol. 60, c. 1(4); Bowen H. j. M., mga elemento ng bakas sa biochemistry, l. - n. y., 1966.

I. Romankov. V. V. Kovalsky.

Ang pagkatuklas nito elemento ng kemikal dalawang beses nangyari. Sa unang pagkakataon sa simula ng ika-19 na siglo, kinilala ng propesor ng mineralogy na si Del Rio ang mineral na ito sa mga lead ores ng mga bato. Ang mga European chemist ay may pag-aalinlangan tungkol sa gayong pagtuklas.

Noong 30s ng ika-19 na siglo, natagpuan ng chemist na si Sefstrom mula sa Sweden ang isang admixture ng isang hindi tiyak na metal, na may maraming kulay na mga compound, sa komposisyon ng iron ore. Salamat sa napakagandang hitsura, tinawag ito ng mga siyentipiko na Vanadium, na sa pagsasalin mula sa wikang Old Norse ay nangangahulugang ang diyosa ng kagandahan.

Vanadium: isang katangian ng isang trace element

Ang Vanadium sa periodic system ng Mendeleev ay isang side subgroup ng ikalimang pangkat ng ikaapat na yugto. May atom number na 23, at nailalarawan din sa pamamagitan ng isang kulay na pilak-bakal at mahusay na malleability.

Mga likas na lugar ng lokalisasyon ng elemento ng bakas

Ang Vanadium ay kabilang sa isang pangkat ng mga elemento ng kemikal na halos nasa loob malayang anyo mineral o puro deposito sa kalikasan ay hindi natagpuan. Ang kanilang lugar ng lokalisasyon ay iba't ibang mga mineral. Kabilang sa kung saan ito ay nagkakahalaga ng pag-highlight ng sedimentary at magnetic na mga bato, slate at iron ore. Kabilang sa mga pangunahing deposito ang Australia, Turkey, South Africa at ilang teritoryal na lugar sa Russia.

Ang katawan ng tao ay nag-iipon ng vanadium sa mga sumusunod na lugar:

• Adipose tissue.
• buto.
• subcutaneous immune cells.

Ang mga pangunahing katangian ng vanadium

Biswal na katulad ng bakal. Ito ay isang mataas na malleable na metal. Ang punto ng pagkatunaw nito ay higit sa 1900 degrees. Ang Vanadium ay hindi nakalantad sa oxygen, tubig-alat at alkali, sa kondisyon na ang normal na rehimen ng temperatura ay sinusunod.

Gaano karaming vanadium ang kailangan ng isang tao bawat araw?

Katamtaman araw-araw na allowance ang trace element na ito para sa malusog na tao ay hindi hihigit sa 2 mg. katangian na tampok Ang digestibility ng microelement na ito sa katawan ay ang pagsipsip ng 1% lamang ng halaga ng vanadium na natupok. Ang natitira ay excreted mula sa katawan natural. Sobra pinahihintulutang rate humahantong sa matinding pagkalasing ng katawan, ito, siyempre, negatibong ari-arian vanadium.

Anong mga pagkain ang naglalaman ng vanadium

Pagtanggap mga pharmaceutical na may nilalaman ng vanadium ay inireseta napakabihirang. Ang pagpapayaman ng katawan na may ganitong elemento ng bakas ay isinasagawa sa pamamagitan ng sistematikong paggamit ng mga sumusunod na produkto:

• Mga pananim na cereal.
• Bigas at bakwit.
• beans.
• Mga gulay.
• Mga prutas.
• Mga berry.

Ang positibong epekto ng vanadium sa katawan

Ang Vanadium ay isang mahalagang elemento ng bakas na kinakailangan upang ayusin ang metabolismo ng mga taba at carbohydrates. Bilang karagdagan, pinapagana nito ang paggawa ng enerhiya. Ang pagbabawas ng mga antas ng kolesterol ay direktang nauugnay sa konsentrasyon ng vanadium sa katawan. Pinasisigla din nito ang paggalaw ng mga selula ng dugo, na nag-aambag sa mas mabilis na pagsipsip ng mga pathogen.

Mga kumbinasyon ng vanadium sa iba pang mga sangkap

Ang nakakalason na epekto ng vanadium sa katawan ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng parallel na paggamit ng chromium at isang malaking halaga ng mga produkto na naglalaman ng protina. Ang ascorbic acid, iron o aluminum compound ay may negatibong epekto sa katawan.

Kakulangan ng Vanadium

SA medikal na kasanayan mayroong isang solong kaso ng kakulangan ng vanadium sa katawan, na nagpapakita ng sarili sa anyo ng kulang na schizophrenia. Ang kakulangan ng vanadium sa katawan ay nagdaragdag ng posibilidad na umunlad diabetes, atherosclerosis bilang resulta ng mababang kolesterol at advanced na antas triglycerides, at phospholipids.

Ang mga pangunahing palatandaan ng labis na halaga ng vanadium sa katawan

Ang sobrang saturation ng katawan na may vanadium ay karaniwan. Upang makontrol ang papasok na dami ng sangkap na ito sa katawan, dapat maging matulungin ang isa sa kanyang diyeta at subaybayan ang pinakamaliit na mga abnormalidad sa physiological sa katawan.

Ang mga pangunahing palatandaan ng labis na vanadium ay kinabibilangan ng:

• Allergy reaksyon.
• Anemia.
• Multiple sclerosis.
• Ang pag-unlad ng pamamaga sa mauhog lamad at balat.
• Pinsala sa upper respiratory organs.
• Ang pagkakaroon ng mga neoplasma.
• Pag-unlad ng depressive neurosis.
• Bipolar affective disorder.

Vanadium sa buhay ng tao

Ang industriya ng metalurhiko ay ang pangunahing mamimili ng vanadium sa mga aktibidad nito. Sa tulong nito, ang mga hindi kinakalawang na haluang metal ay ginawa, na ginagamit para sa paggawa ng mga high-speed na tool mula sa bakal. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na lakas at paglaban sa pagsusuot.

Bilang karagdagan, ang vanadium ay isang mahalagang bahagi ng nuclear energy, ginagamit ito sa paggawa ng synthetic sulfuric acid. Ginagamit din ang Vanadium bilang pinagmumulan ng kasalukuyang kemikal.

Vanadium

VANADIUM-ako; m.[lat. Vanadium mula sa Nord.] Isang kemikal na elemento (V), isang mapusyaw na kulay-abo na matigas na metal na ginagamit upang gumawa ng mahahalagang grado ng bakal. ● Pinangalanan pagkatapos ng Norse diyosa ng kagandahan Vanadis dahil sa magandang kulay kanilang mga asin.

◁ Vanadium, ika, ika. V-th ores. V-th bakal.

vanadium

(lat. Vanadium), isang kemikal na elemento ng pangkat V ng periodic system. Ang pangalan ay nagmula sa Old Norse na diyosa ng kagandahan na si Vanadis. Gray-steel na matigas na metal. Densidad 6.11 g / cm 3, t pl 1920°C. Lumalaban sa tubig at maraming acid. Nakakalat sa crust ng lupa, kadalasang sinasamahan ng bakal (iron ores ay isang mahalagang pang-industriya na pinagmumulan ng vanadium). Isang alloying component ng structural steels at alloys na ginagamit sa aviation at space technology, marine shipbuilding, isang component ng superconducting alloys. Ang mga compound ng vanadium ay ginagamit sa mga industriya ng tela, pintura at barnis, at salamin.

VANADIUM

VANADIUM (lat. Vanadium), V (basahin ang "vanadium"), isang kemikal na elemento na may atomic number 23, atomic mass 50.9415. Ang natural na vanadium ay pinaghalong dalawang nuclides (cm. NUCLIDE): stable 51 V (99.76% by mass) at mahina radioactive 52 V (half-life more than 3.9 10 17 years). Pagsasaayos ng dalawang panlabas na layer ng elektron 3 s 2 p 6 d 3 4s 2 . Sa periodic system ng Mendeleev, ito ay matatagpuan sa ika-apat na panahon sa pangkat na VB. Ang Vanadium ay bumubuo ng mga compound sa mga estado ng oksihenasyon mula +2 hanggang +5 (mga valencies mula II hanggang V).
Ang radius ng neutral atom ng vanadium ay 0.134 nm, ang radius ng V 2+ ions ay 0.093 nm, V 3+ ay 0.078 nm, V 4+ ay 0.067-0.086 nm, V 5+ ay 0.050-0.068 nm. Ang mga enerhiya ng sunud-sunod na ionization ng vanadium atom ay 6.74, 14.65, 29.31, 48.6, at 65.2 eV. Sa sukat ng Pauling, ang electronegativity ng vanadium ay 1.63.
Sa libreng anyo - isang makintab na pilak-kulay-abo na metal.
Kasaysayan ng pagtuklas
Ang Vanadium ay natuklasan noong 1801 ng Mexican mineralogist na si A. M. del Río bilang isang admixture sa lead ore mula sa isang minahan sa Zimapan. Pinangalanan ni Del Rio ang bagong elementong erythronium (mula sa Greek erythros, pula) dahil sa pulang kulay ng mga compound nito. Gayunpaman, nang maglaon ay nagpasya siyang hindi isang bagong elemento ang kanyang natuklasan, ngunit isang iba't ibang mga kromo, na natuklasan apat na taon na ang nakaraan at halos hindi pa natutuklasan. Noong 1830, kinuha ng German chemist na si F. Wehler ang Mexican na mineral. (cm. Wehler Friedrich) Gayunpaman, dahil nalason ng hydrogen fluoride, huminto siya sa pananaliksik sa loob ng ilang buwan. Sa parehong taon, ang Swedish chemist na si N. Sefstrom (cm. SEFSTREM Nils Gabriel) iginuhit ng pansin ang pagkakaroon ng mga impurities sa iron ore, kung saan, kasama ang mga kilalang elemento, ang ilang mga bagong sangkap ay naging. Bilang resulta ng pagsusuri sa laboratoryo ng J. Berzelius (cm. BERZELIUS Jens Jacob) napatunayan na may natuklasang bagong elemento. Ang elementong ito ay bumubuo ng mga compound na may magandang kulay, kaya ang pangalan ng elemento na nauugnay sa pangalan ng Scandinavian na diyosa ng kagandahan na si Vanadis. Noong 1831, pinatunayan ni Wöhler ang pagkakakilanlan ng erythronium at vanadium, ngunit pinanatili ng elemento ang pangalang ibinigay dito nina Sefstrom at Berzelius.
Ang pagiging likas
Sa likas na katangian, ang vanadium ay hindi nangyayari sa libreng anyo, kabilang ito sa mga elemento ng bakas. (cm. TRACE ELEMENTS). Ang nilalaman ng vanadium sa crust ng lupa ay 1.6 10 -2% sa timbang, sa tubig ng karagatan 3.10 -7%. Mahahalagang Mineral: patronite V(S 2) 2, vanadinite Pb 5 (VO 4) 3 Cl at ilang iba pa. Ang pangunahing pinagmumulan ng vanadium ay mga iron ores na naglalaman ng vanadium bilang isang karumihan.
Resibo
Sa industriya, kapag ang vanadium ay nakuha mula sa iron ores kasama ang admixture nito, ang isang concentrate ay unang inihanda, kung saan ang nilalaman ng vanadium ay umabot sa 8-16%. Dagdag pa, sa pamamagitan ng oxidative treatment, ang vanadium ay inililipat sa pinakamataas na estado ng oksihenasyon ng +5 at ang madaling nalulusaw sa tubig na sodium vanadate NaVO 3 ay pinaghihiwalay. Kapag ang solusyon ay acidified na may sulfuric acid, isang precipitate form, na, pagkatapos ng pagpapatayo, ay naglalaman ng higit sa 90% vanadium.
Ang pangunahing concentrate ay nabawasan sa mga blast furnace at isang vanadium concentrate ay nakuha, na pagkatapos ay ginagamit sa smelting ng isang haluang metal ng vanadium at bakal - ang tinatawag na ferrovanadium (naglalaman mula 35 hanggang 70% vanadium). Ang Vanadium metal ay maaaring ihanda sa pamamagitan ng pagbabawas ng vanadium chloride na may hydrogen, calcium-thermal reduction ng vanadium oxides (V 2 O 5 o V 2 O 3), thermal dissociation ng VI 2 at iba pang mga pamamaraan.
Mga katangiang pisikal at kemikal
Ang Vanadium ay katulad sa hitsura sa bakal, ito ay medyo mahirap, ngunit sa parehong oras ductile metal. Natutunaw na punto 1920 ° C, kumukulo na punto tungkol sa 3400 ° C, density 6.11 g / cm 3. Ang crystal lattice ay cubic body-centered, parameter a=0.3024 nm.
Sa kemikal, ang vanadium ay medyo hindi gumagalaw. Ito ay lumalaban sa tubig ng dagat, maghalo ng mga solusyon ng hydrochloric, nitric at sulfuric acid, alkalis. Ang Vanadium ay bumubuo ng ilang mga oxide na may oxygen: VO, V 2 O 3 , V 3 O 5 , VO 2 , V 2 O 5 . Ang Orange V 2 O 5 ay isang acidic oxide, ang dark blue na VO 2 ay amphoteric, ang natitirang mga vanadium oxide ay basic. Sa mga halogens, ang vanadium ay bumubuo ng mga halides ng mga komposisyon VX 2 (X = F, Cl, Br, I), VX 3, VX 4 (X = F, Cl, Br), VF 5 at ilang mga oxohalid (VOCl, VOCl 2, VOF 3 , atbp.).
Ang mga compound ng vanadium sa mga estado ng oksihenasyon na +2 at +3 ay malakas na mga ahente ng pagbabawas, sa mga estado ng oksihenasyon +5 ay nagpapakita sila ng mga katangian ng mga ahente ng pag-oxidizing. Kilalang refractory vanadium carbide VC (t pl =2800 °C), vanadium nitride VN, vanadium sulfide V 2 S 5, vanadium silicide V 3 Si at iba pang vanadium compound.
Kapag ang V 2 O 5 ay nakikipag-ugnayan sa mga pangunahing oksido, ang mga vanadate ay nabuo (cm. VANADATES)- mga asing-gamot ng vanadic acid ng posibleng komposisyon H 2 .
Aplikasyon
Ang Vanadium ay pangunahing ginagamit bilang isang alloying additive sa paggawa ng wear-resistant, heat-resistant at corrosion-resistant alloys (lalo na ang mga espesyal na bakal), bilang isang bahagi sa paggawa ng mga magnet. Ang Vanadium oxide V 2 O 5 ay nagsisilbing isang epektibong katalista, halimbawa, sa oksihenasyon ng sulfur dioxide SO 2 sa sulfur gas SO 3 sa paggawa ng sulfuric acid. Ang mga compound ng Vanadium ay nakakahanap ng iba't ibang mga aplikasyon sa iba't ibang mga industriya (tela, salamin, pintura at barnisan, atbp.).
Biyolohikal na papel
Ang Vanadium ay patuloy na naroroon sa mga tisyu ng lahat ng mga organismo sa mga bakas na halaga. Sa mga halaman, ang nilalaman nito (0.1-0.2%) ay mas mataas kaysa sa mga hayop (1 10 -5 -1 10 -4 %). Ang ilang mga organismo sa dagat - mga bryozoan, mollusk at, lalo na, mga ascidian - ay nakakapag-concentrate ng vanadium sa makabuluhang dami (sa mga ascidians, ang vanadium ay matatagpuan sa plasma ng dugo o mga espesyal na selula - mga vanadocytes). Tila, ang vanadium ay kasangkot sa ilang mga proseso ng oxidative sa mga tisyu. Ang tissue ng kalamnan ng tao ay naglalaman ng 2 10 - 6% vanadium, buto- 0.35 10 - 6%, sa dugo - mas mababa sa 2 10 - 4% mg / l. Sa kabuuan, ang katawan ng isang karaniwang tao (timbang ng katawan 70 kg) ay naglalaman ng 0.11 mg ng vanadium. Ang Vanadium at ang mga compound nito ay nakakalason. Ang nakakalason na dosis para sa mga tao ay 0.25 mg, ang nakamamatay na dosis ay 2-4 mg. Para sa V 2 O 5 MPC sa hangin ay 0.1-0.5 mg / m 3.

encyclopedic Dictionary . 2009 .

Mga kasingkahulugan:

Tingnan kung ano ang "vanadium" sa ibang mga diksyunaryo:

- (lat. vanadium). Ang marupok na metal, puti, ay natuklasan noong 1830 at ipinangalan sa Scandinavian deity na Vanadium. Diksyunaryo mga salitang banyaga kasama sa wikang Ruso. Chudinov A.N., 1910. VANADIUM lat. vanadium, pinangalanang Vanadia, ... ... Diksyunaryo ng mga banyagang salita ng wikang Ruso

- (chemical value V, atomic weight 51) isang kemikal na elemento na katulad ng mga compound na may phosphorus at nitrogen. Ang mga koneksyon ni V. ay madalas na nakakatugon, kahit na sa maliit na dami, sa mga iron ores at ilang mga luad; sa pagproseso ng vanadic iron ores, V. bahagi ... ... Encyclopedia ng Brockhaus at Efron

Vanad Dictionary ng mga kasingkahulugan ng Ruso. vanadium n., bilang ng mga kasingkahulugan: 2 vanadium (1) elemento ... diksyunaryo ng kasingkahulugan

VANADIUM- VANADIUM, chem. sign V, sa. V. 51.0, matigas, nababanat na kulay na bakal na metal, punto ng pagkatunaw 1715°, sp. timbang 5.688. Ang mga koneksyon ni V. ay malawak na ipinamamahagi sa kalikasan. Ang mga compound na ito ay mga lason, hindi mas mababa sa lakas kaysa sa arsenic; meron sila…… Malaking Medical Encyclopedia

- (Vanadium), V, isang kemikal na elemento ng pangkat V ng periodic system, atomic number 23, atomic mass 50.9415; metal, mp 1920shC. Ginagamit para sa alloying steel at cast iron, bilang isang bahagi ng heat-resistant, hard at corrosion-resistant alloys, bilang ... Modern Encyclopedia

- (lat. Vanadium) V, isang kemikal na elemento ng pangkat V ng periodic system, atomic number 23, atomic mass 50.9415. Ang pangalan ay nagmula sa Old Norse na diyosa ng kagandahan na si Vanadis. Gray na bakal na matigas na metal. Density 6.11 g/cm³, mp 1920 .C.… … Malaking Encyclopedic Dictionary

- (simbulo V), TRANSITION ELEMENT, natuklasan noong 1801. Pilak na puti, malleable, malapot na metal. Natagpuan sa iron, lead at uranium ores, gayundin sa karbon at langis. Ginagamit sa mga haluang metal upang madagdagan ang lakas at paglaban sa init. ... ... Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo Physical Encyclopedia

vanadium- V Elemento ng V group na Periodic. mga sistema; sa. n. 23, sa. m. 50.942; bakal na kulay abong metal. Ang Natural V ay binubuo ng dalawang isotopes: 51V (99.75%) at 50V (0.25%). Ang V ay natuklasan noong 1801 ni Mex. mineralogist na si A. M. del Rio. Sa prom. sukat V…… Handbook ng Teknikal na Tagasalin

Vanadium

Ang Vanadium ay isang elemento ng isang side subgroup ng ikalimang pangkat, ang ikaapat na yugto ng periodic system ng mga elemento ng kemikal ng D. I. Mendeleev, na may atomic number na 23. Ito ay tinutukoy ng simbolong V (lat. Vanadium). Ang simpleng substance na vanadium ay isang ductile silver-grey na metal.

1. Kasaysayan ng pagtuklas

Una vanadium ay talagang natuklasan noong 1781 ng isang propesor ng mineralogy mula sa Mexico City, Andres Manuel Del Rio sa lead ores. Natuklasan niya ang isang bagong metal at iminungkahi ang pangalan na "panchromium" para dito dahil sa malawak na hanay ng mga kulay ng mga compound nito, pagkatapos ay pinalitan ito ng "erytronium". Walang awtoridad si Del Rio siyentipikong mundo Europe, at European chemists ay nagtanong sa kanyang mga resulta. Pagkatapos ay si Del Rio mismo ay nawalan ng tiwala sa kanyang natuklasan at nagpahayag na siya ay natuklasan lamang ang lead chromate.

Noong 1830, ang vanadium ay muling natuklasan ng Swedish chemist na si Nils Sefström sa iron ore. Ang pangalan ay ibinigay sa bagong elemento nina Berzelius at Sefström.

Si Friedrich Wöhler, na nag-imbestiga sa Mexican ore, ay nagkaroon ng pagkakataon na matuklasan ang vanadium, ngunit ilang sandali bago ang pagkatuklas ng Sefström, siya ay malubhang nalason ng hydrogen fluoride at hindi naipagpatuloy ang kanyang pananaliksik. Gayunpaman, natapos ni Wöhler ang pag-aaral ng mineral at sa wakas ay pinatunayan na naglalaman ito ng vanadium, at hindi chromium.

1. Ang pagiging likas

Ang Vanadium ay isang trace element at hindi nangyayari sa kalikasan sa malayang anyo nito. Ang nilalaman ng vanadium sa crust ng lupa ay 1.6 × 10 −2% sa pamamagitan ng masa, sa tubig ng mga karagatan 3 × 10 −7%. Ang pinakamataas na average na nilalaman ng vanadium sa mga igneous na bato ay nabanggit sa gabbro at basalts (230–290 g/t). Sa sedimentary rocks, ang isang makabuluhang akumulasyon ng vanadium ay nangyayari sa bioliths (asphaltites, coals, bituminous phosphates), bituminous shales, bauxite, pati na rin sa oolitic at siliceous-iron ores. Ang kalapitan ng ionic radii ng vanadium at iron at titanium, na laganap sa mga igneous na bato, ay humahantong sa katotohanan na ang vanadium sa mga proseso ng hypogene ay ganap na nasa isang dispersed na estado at hindi bumubuo ng sarili nitong mga mineral. Ang mga carrier nito ay maraming titanium mineral (titanomagnetite, sphene, rutile, ilmenite), micas, pyroxenes at garnets, na may tumaas na isomorphic na kapasidad na may paggalang sa vanadium. Ang pinakamahalagang mineral ay patronite V(S 2) 2 , vanadinite Pb 5 (VO 4) 3 Cl at ilang iba pa. Ang pangunahing pinagmumulan ng vanadium ay mga iron ores na naglalaman ng vanadium bilang isang karumihan.

Lugar ng Kapanganakan

Ang mga deposito ay kilala sa Peru, Colorado, USA, South Africa, Finland, Australia, Armenia, Russia.

1. Pagkuha ng Vanadium

Sa industriya, kapag ang vanadium ay nakuha mula sa iron ores kasama ang admixture nito, ang isang concentrate ay unang inihanda, kung saan ang nilalaman ng vanadium ay umabot sa 8-16%. Dagdag pa, sa pamamagitan ng oxidative treatment, ang vanadium ay inililipat sa pinakamataas na estado ng oksihenasyon ng +5 at ang madaling nalulusaw sa tubig na sodium vanadate (Na) NaVO 3 ay pinaghihiwalay. Kapag ang solusyon ay acidified na may sulfuric acid, isang precipitate form, na, pagkatapos ng pagpapatayo, ay naglalaman ng higit sa 90% vanadium.

Ang pangunahing concentrate ay nabawasan sa mga blast furnaces at isang vanadium concentrate ay nakuha, na pagkatapos ay ginagamit sa smelting ng isang haluang metal ng vanadium at bakal - ang tinatawag na ferrovanadium (naglalaman mula 35 hanggang 80% vanadium). Ang Vanadium metal ay maaaring ihanda sa pamamagitan ng pagbabawas ng vanadium chloride na may hydrogen (H), calcium-thermal reduction ng vanadium oxides (V 2 O 5 o V 2 O 3), thermal dissociation ng VI 2 at iba pang mga pamamaraan.

1. Mga Katangiang Pisikal

Ang Vanadium ay isang ductile silver-gray na metal, katulad ng hitsura sa bakal. Ang crystal lattice ay cubic body-centered, a=3.024 Å, z=2, space group Im3m. Punto ng pagkatunaw 1920 °C, punto ng kumukulo 3400 °C, density 6.11 g/cm³. Kapag pinainit sa hangin sa itaas ng 300 °C, ang vanadium ay nagiging malutong. Ang mga impurities ng oxygen, hydrogen at nitrogen ay makabuluhang binabawasan ang plasticity ng vanadium at pinatataas ang tigas at brittleness nito.

1. Mga katangian ng kemikal

Sa kemikal, ang vanadium ay medyo hindi gumagalaw. Ito ay lumalaban sa tubig ng dagat, maghalo ng mga solusyon ng hydrochloric, nitric at sulfuric acid, alkalis.

Sa oxygen, ang vanadium ay bumubuo ng ilang mga oksido: VO, V 2 O 3, VO 2, V 2 O 5. Ang Orange V 2 O 5 ay isang acidic oxide, ang dark blue na VO 2 ay amphoteric, ang natitirang mga vanadium oxide ay basic. Ang vanadium halides ay hydrolyzed. Sa mga halogens, ang vanadium ay bumubuo sa halip na pabagu-bago ng mga halides ng mga komposisyon na VX 2 (X = F, Cl, Br, I), VX 3, VX 4 (X = F, Cl, Br), VF 5 at ilang mga oxohalid (VOCl, VOCl 2). , VOF 3 at iba pa).

Ang mga compound ng vanadium sa mga estado ng oksihenasyon na +2 at +3 ay malakas na mga ahente ng pagbabawas, sa mga estado ng oksihenasyon +5 ay nagpapakita sila ng mga katangian ng mga ahente ng pag-oxidizing. Kilalang refractory vanadium carbide VC (t pl =2800 °C), vanadium nitride VN, vanadium sulfide V 2 S 5, vanadium silicide V 3 Si at iba pang vanadium compound.

Kapag ang V 2 O 5 ay nakikipag-ugnayan sa mga pangunahing oksido, ang mga vanadate ay nabuo - mga asin ng vanadic acid ng malamang na komposisyon na HVO 3 .

1. Aplikasyon

80% ng lahat ng ginawang vanadium ay ginagamit sa mga haluang metal, pangunahin para sa hindi kinakalawang at kasangkapang bakal.

Ang vanadium steel ay ginagamit para sa paglalagay ng hull ng barko. Ang pagtaas ng kumpetisyon sa paggawa ng mga barko ay nagpapatindi sa pagpapakilala ng mga bakal na nagpapahintulot sa high-speed welding sa isang mahalumigmig na kapaligiran. Ang paggamit ng vanadium sa paggawa ng mga haluang metal batay sa titanium at iba pang mga refractory metal na inilaan para sa bagong teknolohiya (aviation, rocket, nuclear power) ay lumalawak. Ang nilalaman ng vanadium sa mga haluang ito ay 0.8-6.0%. Ang vanadium na pinagsama sa aluminyo ay ginagamit upang magbigay ng kinakailangang lakas sa mga haluang metal ng titanium, na ginagamit upang lumikha ng mga espesyal na bathysphere para sa paggalugad ng karagatan sa lalim na 10,000 m. Ang pagdaragdag ng vanadium sa mga aluminyo na haluang metal ay nagpapabuti sa kanilang paglaban sa init at pagkakawelding.

Enerhiya ng atomic hydrogen:

Ang vanadium chloride ay ginagamit sa thermochemical decomposition ng tubig sa nuclear-hydrogen energy (vanadium-chloride cycle "General Motors", USA). Sa metalurhiya, ang vanadium ay tinutukoy ng titik F.

Mga kasalukuyang mapagkukunan ng kemikal:

Ang Vanadium pentoxide ay malawakang ginagamit bilang isang positibong elektrod (anode) sa mga high-power na lithium batteries at accumulator. Silver vanadate sa mga backup na baterya bilang isang katod.

1. Biyolohikal na papel at epekto

Ito ay itinatag na ang vanadium ay maaaring pagbawalan ang synthesis ng mga fatty acid at sugpuin ang pagbuo ng kolesterol. Pinipigilan ng Vanadium ang isang bilang ng mga sistema ng enzyme, pinipigilan ang phosphorylation at ATP synthesis, binabawasan ang antas ng coenzymes A at Q, pinasisigla ang aktibidad ng monoamine oxidase at oxidative phosphorylation. Alam din na sa schizophrenia, ang nilalaman ng vanadium sa dugo ay tumataas nang malaki.

Ang labis na paggamit ng vanadium sa katawan ay kadalasang nauugnay sa mga kadahilanan sa kapaligiran at produksyon. Sa ilalim ng matinding pagkakalantad sa mga nakakalason na dosis ng vanadium, ang mga manggagawa ay nakakaranas ng lokal nagpapasiklab na reaksyon balat at mauhog lamad ng mga mata, itaas na respiratory tract, akumulasyon ng uhog sa bronchi at alveoli. Mayroon ding systemic mga reaksiyong alerdyi mga uri ng hika at eksema; pati na rin ang leukopenia at anemia, na sinamahan ng mga paglabag sa pangunahing biochemical parameter ng katawan.

Kapag ang vanadium ay ibinibigay sa mga hayop (sa mga dosis na 25-50 µg/kg), napapansin ang paghina ng paglaki, pagtatae at pagtaas ng dami ng namamatay.

Sa kabuuan, ang katawan ng isang karaniwang tao (timbang ng katawan 70 kg) ay naglalaman ng 0.11 mg ng vanadium. Ang Vanadium at ang mga compound nito ay nakakalason. Ang nakakalason na dosis para sa mga tao ay 0.25 mg, ang nakamamatay na dosis ay 2-4 mg.

Ang tumaas na nilalaman ng mga protina at kromo sa diyeta ay binabawasan ang nakakalason na epekto ng vanadium. Mga rate ng pagkonsumo para dito bagay na mineral hindi naka-install.

Bilang karagdagan, ang vanadium sa ilang mga organismo, halimbawa, sa mga naninirahan sa dagat sa ilalim ng mga holothurian at ascidian, ay puro sa coelomic fluid / dugo, at ang mga konsentrasyon nito ay umabot sa 10%! Iyon ay, ang mga hayop na ito ay ang biological concentrator ng vanadium. Ang pag-andar nito sa katawan ng mga holothurian ay hindi ganap na malinaw; itinuturing ng iba't ibang mga siyentipiko na responsable ito alinman sa paglipat ng oxygen sa katawan ng mga hayop na ito, o para sa paglipat. sustansya. Mula sa punto ng view ng praktikal na paggamit - posible na kunin ang vanadium mula sa mga organismong ito, ang pang-ekonomiyang pagbabayad ng naturang "mga plantasyon sa dagat" ay hindi malinaw sa ngayon, ngunit may mga pagpipilian sa pagsubok sa Japan.

1. isotopes

Ang natural na vanadium ay binubuo ng dalawang isotopes: mahina radioactive 50 V (isotopic abundance 0.250%) at stable 51 V (99.750%). Ang kalahating buhay ng vanadium-50 ay 1.5 × 10 17 taon, ibig sabihin, para sa lahat ng praktikal na layunin, maaari itong ituring na matatag; ang isotope na ito sa 83% ng mga kaso ay na-convert sa 50 Ti sa pamamagitan ng pagkuha ng elektron, at sa 17% ng mga kaso ay sumasailalim ito sa beta-minus decay, na nagiging 50 Cr. Mayroong 24 na kilalang artificial radioactive isotopes ng vanadium na may mass number mula 40 hanggang 65 (pati na rin ang 5 metastable na estado). Sa mga ito, ang pinaka-stable ay 49 V ( T 1/2 =337 araw) at 48 V ( T 1/2 = 15.974 araw).

Lithium

Lithium (lat. lithium; tinutukoy ng simbolong Li) - isang elemento ng pangunahing subgroup ng unang pangkat, ang pangalawang panahon ng pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal ng D. I. Mendeleev, na may atomic number 3. Ang simpleng sangkap na lithium ay isang malambot na alkali metal ng pilak-puti. kulay.

1. Kasaysayan ng pagtuklas

Ang Lithium ay natuklasan noong 1817 ng Swedish chemist at mineralogist na si A. Arfvedson, una sa mineral petalite (Li, Na), at pagkatapos ay sa spodumene LiAl at sa lepidolite KLi 1.5 Al 1.5 (F,OH) 2 . Ang Lithium metal ay unang natuklasan ni Humphrey Davy noong 1825.

Ang Lithium ay nakuha ang pangalan nito dahil ito ay matatagpuan sa "mga bato" (Greek λίθος - bato). Orihinal na tinatawag na "lithion", modernong pangalan iminungkahi ni Berzelius.

1. Ang pagiging likas

Geochemistry ng lithium:

Ayon sa mga geochemical na katangian nito, ang lithium ay kabilang sa malalaking-ion na lithophile na elemento, kabilang ang potassium, rubidium, at cesium. Ang nilalaman ng lithium sa itaas na crust ng kontinental ay 21 g/t, in tubig dagat 0.17 mg/l.

Ang mga pangunahing lithium mineral ay mica lepidolite - KLi 1.5 Al 1.5 (F, OH) 2 at spodumene pyroxene - LiAl. Kapag ang lithium ay hindi bumubuo ng mga independiyenteng mineral, pinapalitan nito ng isomorphically ang potasa sa laganap na mga mineral na bumubuo ng bato.

Ang mga deposito ng lithium ay nakakulong sa mga bihirang-metal na granite intrusions, na may kaugnayan sa kung saan ang lithium-bearing pegmatites o hydrothermal complex na mga deposito, na naglalaman din ng lata, tungsten, bismuth at iba pang mga metal, ay nabubuo. Ito ay nagkakahalaga ng pagpuna sa mga tiyak na bato ng ongonite - granite na may igneous topaz, mataas na nilalaman fluorine at tubig, at napakataas na konsentrasyon ng iba't ibang bihirang elemento, kabilang ang lithium.

Ang isa pang uri ng mga deposito ng lithium ay ang mga brine ng ilang mga lawa na may mataas na asin.

Lugar ng kapanganakan:

Ang mga deposito ng lithium ay kilala sa Russia, Argentina, Mexico, Afghanistan, Chile, USA, Canada, Brazil, Spain, Sweden, China, Australia, Zimbabwe, Congo.

1. Pagkuha ng Lithium

Sa kasalukuyan, para makakuha ng metallic lithium, ang mga natural na mineral nito ay nabubulok ng sulfuric acid (paraan ng acid), o na-sinter gamit ang CaO o CaCO 3 (paraang alkalina), o ginagamot gamit ang K 2 SO 4 (paraan ng asin), at pagkatapos ay na-leach gamit ang tubig. Sa anumang kaso, ang hindi gaanong natutunaw na lithium carbonate Li 2 CO 3 ay nakahiwalay mula sa nagresultang solusyon, na pagkatapos ay na-convert sa LiCl chloride. Ang electrolysis ng lithium chloride melt ay isinasagawa sa isang halo na may KCl o BaCl 2 (ang mga asing-gamot na ito ay nagsisilbing babaan ang natutunaw na punto ng pinaghalong).

2LiCl(l) = 2Li + Cl2

Kasunod nito, ang nagresultang lithium ay dinadalisay sa pamamagitan ng vacuum distillation.

1. Mga katangiang pisikal

Ang Lithium ay isang kulay-pilak na puting metal, malambot at ductile, mas matigas kaysa sa sodium ngunit mas malambot kaysa sa tingga. Maaari itong iproseso sa pamamagitan ng pagpindot at pag-roll.

Sa temperatura ng silid, ang metallic lithium ay may cubic body-centered na sala-sala (coordination number 8), na, kapag malamig, nagiging isang cubic close-packed na sala-sala, kung saan ang bawat atom na mayroong double cuboctahedral na koordinasyon ay napapalibutan ng 12 iba pa. Sa ibaba ng 78 K, ang matatag na mala-kristal na anyo ay isang hexagonal na malapit na naka-pack na istraktura, kung saan ang bawat lithium atom ay may 12 pinakamalapit na kapitbahay na matatagpuan sa mga vertices ng cuboctahedron.

Sa lahat ng alkali metal, ang lithium ang pinakamarami mataas na temperatura natutunaw at kumukulo (180.54 at 1340 ° C, ayon sa pagkakabanggit), mayroon itong pinakamaraming Mababang densidad sa temperatura ng silid sa lahat ng mga metal (0.533 g / cm³, halos dalawang beses na mas mababa kaysa sa density ng tubig).

Ang maliit na sukat ng lithium atom ay humahantong sa paglitaw ng mga espesyal na katangian ng metal. Halimbawa, humahalo lamang ito sa sodium sa mga temperaturang mas mababa sa 380 ° C at hindi humahalo sa molten potassium, rubidium at cesium, habang ang iba pang alkali metal vapors ay naghahalo sa bawat isa sa anumang ratio.

1. Mga katangian ng kemikal

Ang Lithium ay isang alkali metal, ngunit medyo matatag sa hangin. Ang Lithium ay ang hindi gaanong aktibong alkali metal; halos hindi ito tumutugon sa tuyong hangin (at maging sa tuyong oxygen) sa temperatura ng silid. Para sa kadahilanang ito, ang lithium ay ang tanging alkali metal na hindi nakaimbak sa kerosene (bukod sa, ang density ng lithium ay napakababa na ito ay lumutang dito) at maaaring maimbak sa hangin sa loob ng maikling panahon.

Sa mahalumigmig na hangin, dahan-dahan itong tumutugon sa nitrogen sa hangin, na nagiging Li 3 N nitride, LiOH hydroxide at Li 2 CO 3 carbonate. Sa oxygen, kapag pinainit, nasusunog ito, nagiging oxide Li 2 O. Meron kawili-wiling tampok na sa hanay ng temperatura mula 100 °C hanggang 300 °C, ang lithium ay natatakpan ng isang siksik na oxide film at hindi na nag-oxidize pa.

Noong 1818, natuklasan ng Aleman na chemist na si Leopold Gmelin na ang lithium at ang mga asing-gamot nito ay nagbibigay kulay sa apoy ng carmine na pula, na isang tanda ng husay para sa pagtukoy ng lithium. Ang temperatura ng pag-aapoy ay humigit-kumulang 300 °C. Ang mga produkto ng pagkasunog ay nakakainis sa mauhog na lamad ng nasopharynx.

Ang mahinahon, nang walang pagsabog at pag-aapoy, ay tumutugon sa tubig, na bumubuo ng LiOH at H 2 . Tumutugon din ito sa ethyl alcohol (na may pagbuo ng isang alcoholate), na may hydrogen (sa 500-700 ° C) na may pagbuo ng lithium hydride, na may ammonia at may mga halogens (na may yodo - kapag pinainit lamang). Sa 130 °C, ito ay tumutugon sa sulfur upang bumuo ng sulfide. Sa isang vacuum sa temperatura na higit sa 200 °C, ito ay tumutugon sa carbon (bumubuo ng acetylenide). Sa 600–700°C, ang lithium ay tumutugon sa silikon upang bumuo ng silicide. Natutunaw sa kemikal sa likidong ammonia (-40 °C), isang asul na solusyon ang bumubuo.

Ang Lithium ay iniimbak sa petroleum eter, paraffin, gasolina at/o mineral na langis sa mga lata na may hermetically sealed. Ang Lithium metal ay nagdudulot ng paso kapag nadikit sa balat, mauhog na lamad at mata.

1. Aplikasyon

Thermoelectric na materyales:

Ang isang haluang metal ng lithium sulfide at tansong sulfide ay isang mahusay na semiconductor para sa mga thermoelectric converter (EMF ay tungkol sa 530 μV/K).

Mga kasalukuyang mapagkukunan ng kemikal:

Ang mga anod ay ginawa mula sa lithium mga mapagkukunan ng kemikal kasalukuyang (mga baterya, tulad ng mga baterya ng lithium-chlorine) at mga galvanic na selula na may solidong electrolyte (halimbawa, lithium-chromium-silver, lithium-bismuth, lithium-copper oxide, lithium-manganese dioxide, lithium-iodine lead, lithium-iodine , lithium-thionyl chloride, lithium-vanadium oxide , lithium-fluorocopper, lithium-sulfur dioxide cells) na gumagana sa batayan ng non-aqueous liquid at solid electrolytes (tetrahydrofuran, propylene carbonate, methyl formate, acetonitrile).

Ang Lithium cobaltate at lithium molybdate ay nagpakita ng pinakamahusay na mga katangian ng pagpapatakbo at intensity ng enerhiya bilang isang positibong elektrod ng mga baterya ng lithium.

Ang Lithium hydroxide ay ginagamit bilang isa sa mga bahagi para sa paghahanda ng alkaline na electrolyte ng baterya. Ang pagdaragdag ng lithium hydroxide sa electrolyte ng traction iron-nickel, nickel-cadmium, nickel-zinc na mga baterya ay nagpapataas ng kanilang buhay ng serbisyo ng 3 beses at kapasidad ng 21% (dahil sa pagbuo ng lithium nickelates).

Ang Lithium aluminate ay ang pinaka mahusay na solid electrolyte (kasama ang cesium-beta-alumina).

Mga materyales sa laser:

Lithium fluoride single crystals ay ginagamit upang gumawa ng mataas na kahusayan (efficiency 80%) lasers batay sa libreng mga sentro ng kulay at upang gumawa ng mga optika na may malawak na parang multo na bandwidth.

Mga oxidizer:

Ang Lithium perchlorate ay ginagamit bilang isang oxidizing agent.

Defectoscopy:

Ginagamit ang Lithium sulfate sa pagtuklas ng kapintasan.

Pyrotechnics:

Ang Lithium nitrate ay ginagamit sa pyrotechnics.

Mga haluang metal:

Ang mga haluang metal na lithium na may pilak at ginto, pati na rin ang tanso, ay napaka-epektibong mga panghinang. Ang mga haluang metal ng lithium na may magnesium, scandium, copper, cadmium at aluminum ay mga bagong promising na materyales sa aviation at astronautics. Batay sa lithium aluminate at silicate, ang mga ceramics ay nilikha na tumitigas sa temperatura ng silid at ginagamit sa mga kagamitang militar, metalurhiya, at, sa hinaharap, sa thermonuclear energy. Ang salamin na batay sa lithium-aluminum-silicate, na pinalakas ng mga hibla ng silikon na karbida, ay may napakalaking lakas. Ang Lithium ay napaka-epektibo sa pagpapalakas ng mga lead alloy at pagbibigay sa kanila ng ductility at corrosion resistance.

Electronics:

Ang Lithium-cesium triborate ay ginagamit bilang optical material sa radio electronics. Ang crystalline lithium niobate LiNbO 3 at lithium tantalate LiTaO 3 ay mga nonlinear na optical na materyales at malawakang ginagamit sa nonlinear optics, acousto-optics, at optoelectronics. Ginagamit din ang Lithium sa pagpuno ng mga gas-discharge metal halide lamp.

Metalurhiya:

Sa ferrous at non-ferrous metalurgy, ang lithium ay ginagamit upang mag-deoxidize at mapataas ang ductility at lakas ng mga haluang metal. Minsan ginagamit ang Lithium para sa pagbabawas ng mga bihirang metal sa pamamagitan ng mga pamamaraang metallothermic.

aluminyo metalurhiya:

Ang Lithium carbonate ay ang pinakamahalagang auxiliary substance (idinagdag sa electrolyte) sa aluminum smelting at ang pagkonsumo nito ay lumalaki bawat taon sa proporsyon sa dami ng produksyon ng aluminum sa mundo (ang pagkonsumo ng lithium carbonate ay 2.5-3.5 kg bawat tonelada ng smelted aluminum).

Aluminum alloying:

Ang pagpapakilala ng lithium sa alloying system ay ginagawang posible na makakuha ng mga bagong aluminyo na haluang metal na may mataas na tiyak na lakas.

Ang pagdaragdag ng lithium ay binabawasan ang density ng haluang metal at pinatataas ang modulus ng pagkalastiko. Sa nilalaman ng lithium na hanggang 1.8%, ang haluang metal ay may mababang resistensya sa stress corrosion, at sa 1.9%, ang haluang metal ay hindi madaling kapitan ng stress corrosion cracking. Ang pagtaas sa nilalaman ng lithium sa 2.3% ay nag-aambag sa isang pagtaas sa posibilidad ng pagbuo ng pagkaluwag at mga bitak. Sa kasong ito, nagbabago ang mga mekanikal na katangian: ang lakas ng makunat at lakas ng ani ay tumataas, at ang mga katangian ng plastik ay bumababa.

Ang pinakakilalang mga alloying system ay ang Al-Mg-Li (isang halimbawa ay ang haluang metal 1420, na ginagamit para sa paggawa ng mga istruktura ng sasakyang panghimpapawid) at Al-Cu-Li (isang halimbawa ay ang haluang metal 1460, na ginagamit para sa paggawa ng mga lalagyan para sa mga tunaw na gas. ).

Enerhiya ng nukleyar:

Ang 6 Li at 7 Li isotopes ay may iba't ibang nuclear properties (thermal neutron absorption cross section, reaction products) at ang kanilang saklaw ay iba. Ang Lithium hafniate ay bahagi ng isang espesyal na enamel na idinisenyo para sa pagtatapon ng mataas na antas ng nuclear waste na naglalaman ng plutonium.

Lithium-6 (thermonuclear):

Ito ay ginagamit sa thermonuclear power engineering.

Kapag ang nuclide 6 Li ay na-irradiated ng mga thermal neutron, ang radioactive tritium 3 1 H (T) ay nakuha:

6 3 Li + 1 0 n= 3 1 H + 4 2 Siya.

Dahil dito, ang lithium-6 ay maaaring gamitin bilang isang kapalit para sa radioactive, hindi matatag at hindi maginhawa sa paghawak ng tritium para sa parehong militar (thermonuclear weapons) at mapayapang (controlled thermonuclear fusion) na layunin. Ang mga sandatang thermonuclear ay karaniwang gumagamit ng lithium-6 deuteride 6 LiD.

Nangangako rin na gumamit ng lithium-6 upang makagawa ng helium-3 (sa pamamagitan ng tritium) para sa karagdagang paggamit sa mga deuterium-helium thermonuclear reactor.

Lithium-7 (coolant):

Ginagamit ito sa mga nuclear reactor na gumagamit ng mga reaksyong kinasasangkutan ng mabibigat na elemento tulad ng uranium, thorium o plutonium.

Salamat sa napakataas tiyak na init at mababang thermal neutron capture cross section, ang likidong lithium-7 (madalas sa anyo ng isang haluang metal na may sodium o cesium-133) ay nagsisilbing isang epektibong coolant. Ang Lithium-7 fluoride sa isang haluang metal na may beryllium fluoride (66% LiF + 34% BeF 2) ay tinatawag na "flybe" (FLiBe) at ginagamit bilang isang napakahusay na coolant at solvent para sa uranium at thorium fluoride sa high-temperature na likido-salt reactors, at para sa produksyon ng tritium.

Mga drying gas:

Ang mataas na hygroscopic LiBr bromide at lithium chloride LiCl ay ginagamit upang matuyo ang hangin at iba pang mga gas.

Gamot:

Ang Lithium salts ay may psychotropic effect at ginagamit sa gamot para sa pag-iwas at paggamot ng ilang mga sakit sa isip. Ang Lithium carbonate ay ang pinakakaraniwan sa kapasidad na ito. Ginagamit ito sa psychiatry upang patatagin ang mood ng mga taong nagdurusa bipolar disorder at madalas na mood swings. Ito ay epektibo sa pagpigil sa depression mania at binabawasan ang panganib ng pagpapakamatay. Ang mga doktor ay paulit-ulit na naobserbahan na ang ilang mga lithium compound (sa naaangkop na mga dosis, siyempre) ay may positibong epekto sa mga pasyente na dumaranas ng manic depression. Ang epektong ito ay ipinaliwanag sa dalawang paraan. Sa isang banda, natuklasan na ang lithium ay may kakayahang umayos sa aktibidad ng ilang mga enzyme na kasangkot sa paglipat ng mga sodium at potassium ions mula sa interstitial fluid patungo sa mga selula ng utak. Sa kabilang banda, napagmasdan na ang mga lithium ions ay direktang nakakaapekto sa balanse ng ionic ng cell. At ang estado ng pasyente ay nakasalalay sa isang malaking lawak sa balanse ng sodium at potassium: ang labis na sodium sa mga cell ay katangian ng mga pasyente na nalulumbay, isang kakulangan - para sa mga nagdurusa sa kahibangan. Ang pag-align sa balanse ng sodium-potassium, ang mga lithium salt ay may positibong epekto sa pareho. Lithium nikotinate (lithium salt nikotinic acid, litonite) ay ginagamit bilang isang di-tiyak na ahente para sa paggamot ng mga pasyente na may alkoholismo, ang gamot ay nagpapabuti ng mga proseso ng metabolic at hemodynamics, binabawasan ang mga affective disorder.

Mga pampadulas:

Ang Lithium stearate ("lithium soap") ay ginagamit bilang isang mataas na temperatura na pampadulas.

Oxygen regeneration sa mga autonomous na device:

Lithium hydroxide LiOH, peroxide Li 2 O 2 at superoxide LiO 2 ay ginagamit upang linisin ang hangin mula sa carbon dioxide; habang ang huling dalawang compound ay tumutugon sa pagpapakawala ng oxygen (halimbawa, 4LiO 2 + 2CO 2 → 2Li 2 CO 3 + 3O 2), dahil sa kung saan ginagamit ang mga ito sa insulating gas mask, sa mga cartridge para sa paglilinis ng hangin sa mga submarino, sa pinapatakbo ng sasakyang pangkalawakan, atbp. d.

industriya ng silicate:

Ang Lithium at ang mga compound nito ay malawakang ginagamit sa industriya ng silicate para sa paggawa ng mga espesyal na uri ng salamin at para sa mga produktong patong ng porselana.

Iba pang mga application:

Ang mga lithium compound ay ginagamit sa industriya ng tela (pagpapaputi ng mga tela), pagkain (preserbasyon) at mga parmasyutiko (mga kosmetiko).

1. Isotopes ng lithium

Ang natural na lithium ay binubuo ng dalawang matatag na isotopes: 6 Li (7.5%) at 7 Li (92.5%); sa ilang sample ng lithium, ang isotope ratio ay maaaring maabala nang husto dahil sa natural o artipisyal na isotope fractionation. Dapat itong isaisip sa mga tiyak na eksperimento sa kemikal gamit ang lithium o mga compound nito. Ang Lithium ay may 7 artificial radioactive isotopes at dalawang nuclear isomers (4 Li - 12 Li at 10m1 Li - 10m2 Li, ayon sa pagkakabanggit). Ang pinaka-matatag sa mga ito, 8 Li, ay may kalahating buhay na 0.8403 s. Ang kakaibang isotope 3 Li (triproton) ay tila hindi umiiral bilang isang nakatali na sistema.

7 Ang Li ay isa sa ilang isotopes na lumitaw sa panahon ng primordial nucleosynthesis (iyon ay, ilang sandali pagkatapos ng Big Bang). Ang pagbuo ng elementong lithium sa mga bituin ay posible sa pamamagitan ng reaksyong nukleyar"chipping" ng mas mabibigat na elemento.

Konklusyon:

Ang parehong mga elemento ng kemikal sa itaas ay isang mahalagang bahagi ng ating buhay, dahil walang kahit isa sa kanila, ang pagkakaroon ng anumang sangay ng pagdadalubhasa ay imposible.

Ang Lithium at Vanadium ay parehong mga metal na may kaunting pagkakahawig sa isa't isa, ngunit ang bawat isa sa kanila ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa aplikasyon.

Bibliograpiya:

Ang mga materyales mula sa site ay ginamit upang likhain ang gawaing ito:

1. en.wikipedia.org/wiki/Lithium
2. en.wikipedia.org/wiki/Vanadium
3. http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/LITI.html
4. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2344.html
5. http://chem100.ru/elem.php?n=3
6. http://revolutionpedagogy/00228636.html

DEPARTMENT OF EDUCATION OF THE CITY OF MOSCOW

INSTITUSYON NG EDUKASYONAL NG ESTADO

SECONDARY VOCATIONAL EDUCATION

POLYTECHNICAL COLLEGE №19

BUOD SA "CHEMISTRY"

PAKSANG-ARALIN: VANADIUM AT LITHIUM

Ginagawa ng isang mag-aaral

1 kurso 1BM1 pangkat

Kapustiansky Vladislav

Aleksandrovich

Sinuri ni: guro

Denis Alexandrovich

Moscow, 2010

Vanadium:

1. Kasaysayan ng pagtuklas
2. Ang pagiging likas

Lugar ng Kapanganakan

1. Pagkuha ng Vanadium
2. Mga Katangiang Pisikal
3. Mga katangian ng kemikal
4. Aplikasyon

Enerhiya ng atomic hydrogen

Mga kasalukuyang mapagkukunan ng kemikal

1. Biyolohikal na papel at epekto
2. isotopes

Lithium:

1. Kasaysayan ng pagtuklas
2. Ang pagiging likas

Geochemistry

Lugar ng Kapanganakan

1. Pagkuha ng Lithium
2. Mga Katangiang Pisikal
3. Mga katangian ng kemikal
4. Aplikasyon

Thermoelectric na materyales

Mga kasalukuyang mapagkukunan ng kemikal

Mga materyales sa laser

Mga oxidizer

Defectoscopy

Pyrotechnics

Electronics

Metalurhiya

Nuclear electronics

Mga gas na nagpapatuyo

Gamot

Mga pampadulas

Oxygen regeneration sa mga self-contained na device

industriya ng silicate

Ibang lugar

1. Isotopes ng lithium

Ang VANADIUM (Vanadium), V (a. vanadium; n. Vanadin; f. vanadium; at. vanadio), ay isang kemikal na elemento ng pangkat V ng periodic system ng Mendeleev, atomic number 23, atomic mass 50.94. Dalawang matatag na isotopes ng vanadium ang kilala sa kalikasan, 50 V (0.25%) at 51 V (99.75%). Natuklasan ng Mexican mineralogist na si A. M. del Rio noong 1801.

Pagkuha at paggamit ng vanadium

Ang metallic vanadium (95-99% V) ay nakukuha sa pamamagitan ng carbo-, calcium- at magnesium-thermal reduction ng teknikal na V 2 O 5 o sa pamamagitan ng thermal dissociation ng vanadium iodide. Upang makakuha ng mataas na kadalisayan ng vanadium, ginagamit ang pagpino nito: electrolysis ng molten vanadium halides, simple at zone induction, arc at electron beam na natutunaw sa vacuum. Humigit-kumulang 90% ng vanadium ang kumokonsumo ferrous metalurhiya kung saan ito ay ginagamit bilang isang alloying karagdagan sa bakal at cast iron. Ang iba't ibang mga haluang metal ay nilikha din batay sa vanadium, na, kasama ang metal na vanadium, ay ginagamit bilang isang istrukturang materyal sa mga nuclear reactor, at ang mga haluang metal na batay sa Ti na may mga additives ng vanadium ay ginagamit sa teknolohiya ng aviation at rocket. Sa industriya ng kemikal, ang mga compound ng vanadium ay ginagamit bilang mga katalista sa paggawa ng contact ng sulfuric acid; ay inilapat sa pintura at barnis, goma, tela, ceramic at iba pang mga produksyon.