Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Вана дій V хімічний елемент з атомним номером 23 та його проста речовина рідкісний м який і ковкий метал Ванадій містить

Ванадій

Ванадій

Вана́дій (V)— хімічний елемент з атомним номером 23 та його проста речовина — рідкісний, м'який і ковкий метал. Ванадій міститься в деяких мінералах і використовується в основному для виробництва певних сплавів.

Ванадій (V)
Атомний номер 23
Зовнішній вигляд простої речовини м'який, ковкий,
сріблясто-білий метал
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса) 50,9415 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 134 пм
Енергія іонізації (перший електрон) 650,1(6,74) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Ar] 3d3 4s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 122 пм
Радіус іона (+5e)59 (+3e)74 пм
Електронегативність (за Полінгом) 1,63
Електродний потенціал 0
Ступені окиснення 5, 4, 3, 2, 0
Термодинамічні властивості
Густина 6,11 г/см³
Молярна теплоємність 0,485 Дж/(К·моль)
Теплопровідність 30,7 Вт/(м·К)
Температура плавлення 2160 К
Теплота плавлення 17,5 кДж/моль
Температура кипіння 3650 К
Теплота випаровування 460 кДж/моль
Молярний об'єм 8,35 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки кубічна
об'ємноцентрована
Період ґратки 3,020 Å
Відношення с/а n/a
Температура Дебая 360 К
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
image Ванадій у Вікісховищі

Загальна інформація

Ванадій — метал сіро-сталевого кольору. Рідкісний. Середній вміст у земній корі — 0,02 мас.%. Відомо близько 80 мінералів — ванадатів природних, більшість з них — екзогенного походження. Основні мінерали: ванадиніт, карнотит, деклуазит.

Історія

Ванадій названий на честь богині краси древніх скандинавів — легендарної Фрейї Ванадіс. Це ім'я елементу дав 1831 року Габріель Сефстрьом, професор Гірничого інституту Стокгольму. Він виділив елемент зі шлаку, що утворюється при плавленні руди в доменних печах. Свою роботу Сефстрем здійснив разом із учнем Єнсом Якобом Берцеліусом.

image
Надчистий ванадій 99,9 %, три зразки кристалів, показані різні текстури кристала і зеленувато окиснені поверхні, а також куб ванадію високої чистоти (99,95 %) 1 см³ для порівняння.

До Сефстрема цей елемент вже було виділено, і навіть не один раз, а двічі. 1801 року мексиканський мінералог Андрес Мануель дель Ріо виявив у свинцевій руді елемент і назвав його «еритронієм». Проте він сумнівався у своїх висновках, а тому вирішив, що має справу з недавно відкритим хромом.

Трохи раніше від Сефстрема до відкриття цього елемента підійшов Фрідріх Велер, той самий, з яким пов'язують перший в історії синтез органічної речовини в лабораторії. Велер досліджував привезені з Мексики руди (з якими мав справу і Дель Ріо) і знайшов у них щось, але він недоречно захворів, а коли відновив роботу і визначив, що має справу з новими елементом, Сефстрем вже опублікував своє відкриття. Отже, честь відкриття ванадію залишилася за Сефстремом.

Фрідріх Велер після цього написав товаришу про свою невдачу: «Мені випало бути справжнім віслюком, прогледівши новий елемент у свинцевій руді. Берцеліус не без іронії сміявся з того, як невдало, без затятості, стукався Велер у будинок богині Ванадіс».

Сефстрем вперше виділив із шлаку не чистий метал, а тверді і жаростійкі його сполуки — карбіди ванадію. Він здобув порошок чорного кольору, а в чистому вигляді ванадій — ковкий метал світло сірого кольору. Це з'ясувалося лише після 1867 року (тобто тридцять років потому), коли ванадій та його сполуки як слід вивчили і Едуард Горнилі.

1869 — Роско вдалося вперше отримати ванадій 96-процентної чистоти, який виявився крихким і твердим. По мірі ж видалення решти 4 % домішок ванадій стає дедалі пластичнішим і ковкішим.

Отримання

Родовища і запаси

image
Ферованадій

Розмір атома ванадію близький до заліза і титану, тому у таких рудах він зазвичай є абсолютно розсіянним. Найвищі концентрації ванадію мають деякі базальти, але і там вона становить 230-290 г/тонну.. Зазвичай ванадій добувається з залізних руд, що містять його як домішку. Велика кількість відомих покладів ванадієвмістних руд зосереджена в Китаї (9 млн.тонн), Росії (5 млн. тонн), ПАР (3,5 млн. тонн) та Австралії (2,1 млн. тонн). Загальносвітовий видобуток ванадію в 2017 році склав 80 тисяч тонн, 72 тисячі з яких припали на Китай, Росію і ПАР, а майже вся решта — на Бразилію..

Видобування з руди

image
Ванадій

У промисловості ванадій отримують із залізних руд. Спочатку з його домішкою готують концентрат, у якому вміст ванадію сягає 8-16 %. Далі окисненням ванадій переводять у вищий ступінь окиснення +5 і відокремлюють легко розчинний у воді (Na) NaVO3. При підкисленні розчину сірчаною кислотою випадає осад, який після висушування містить понад 90 % ванадію. Первинний концентрат відновлюють в доменних печах і отримують концентрат ванадію, який далі використовують при виплавці сплаву ванадію і заліза — так званого феррованадію (містить від 35 до 80 % ванадію). Металевий ванадій можна приготувати відновленням хлориду ванадію воднем (H), кальційтермічним відновленням оксидів ванадію (V2O5 або V2O3), термічною дисоціацією VI2 та іншими методами.

Застосування

Застосовують у металургії, виробництві електронних приладів тощо. Близько 90 % ванадію споживає чорна металургія як легуючі добавки до сталі та чавуну. Ванадій застосовують також як конструкційний матеріал в ядерних реакторах, а сплави на основі титану з добавками ванадію — в авіаційній і ракетній техніці. Сполуки ванадію часто отруйні. Використовують їх у медицині, фотографії, виробництві ванадієвої сталі, титанових сплавів, лакофарбовій промисловості тощо. VC використовують як покриття металевих поверхонь при плазмовому напиленні.

V2O5 — каталізатор окиснення діоксиду сірки при промисловому синтезі сірчаної кислоти.

Хімічні властивості

image
Колір сполук ванадію, зліва направо +2 (фіолетовий), +3 (зелений), +4 (синій), +5 (жовтий).

Ванадій досить інертний, стійкий до розведених кислот та лугів. Відомі сполуки в різних ступенях окиснення (+5, +4, +3, +2). Наприклад, оксиди: VO, V2O3, VO2,V2O5.

Галогеніди VX2 (X = F, Cl, Br, I), VX3, VX4 (X = F, Cl, Br), VF5 та оксогалогеніди (VOCl, VOCl2, VOF3 …).

Сполуки Ванадію +2 и +3 — сильні відновники.

Існують дослідження, що вказують на можливість використання солей ванадію у терапії при діабеті 2 типу.

Біологічне значення

Хоча наразі ванадій не входить до списку необхідних для людини елементів, деякі інші організми його потребують. Переважна більшість з них — морські. Деякі водорості містять ванадій у складі ферменту [en], а деякі азотфіксуючі бактерії — у нітрогеназі.. Асцидії і покривники акумулюють в собі ванадій, і мають для цього спеціальні клітини, що називають ванадоцитами. Концентрація ванадію їх крові у мільйони разів вища, ніж у навколишній воді. З наземних організмів великі концентрації ванадію знайдені у звичайних мухоморах, хоча його біологічне значення для них достеменно не відоме.

Див. також

Примітки

  1. A Course In Thermodynamics, Volume 2(англ.)
  2. Мировой рынок ванадия [ 14 вересня 2018 у Wayback Machine.](рос.)
  3. VANADIUM [ 1 жовтня 2018 у Wayback Machine.](англ.)
  4. Використання карбіду ванадію H. C. Starck-Gruppe.[недоступне посилання](нім.)[недоступне посилання з червня 2019]
  5. Arylalkylamine vanadium salts as new anti-diabetic compounds(англ.)
  6. The role of vanadium bromoperoxidase in the biosynthesis of halogenated marine natural products. [ 1 жовтня 2018 у Wayback Machine.](англ.)
  7. The structure of vanadium nitrogenase reveals an unusual bridging ligand [ 18 вересня 2021 у Wayback Machine.](англ.)
  8. Vanadocytes, cells hold the key to resolving the highly selective accumulation and reduction of vanadium in ascidians. [ 1 жовтня 2018 у Wayback Machine.](англ.)
  9. Amavadine, a Vanadium Compound in Amanita Fungi [ 1 жовтня 2018 у Wayback Machine.](англ.)

Посилання

    Література

    • Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк: Вебер, 2008. — 758 с. —
    • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .

    Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

    Vana dij V himichnij element z atomnim nomerom 23 ta jogo prosta rechovina ridkisnij m yakij i kovkij metal Vanadij mistitsya v deyakih mineralah i vikoristovuyetsya v osnovnomu dlya virobnictva pevnih splaviv Vanadij V Atomnij nomer 23Zovnishnij viglyad prostoyi rechovini m yakij kovkij sriblyasto bilij metalVlastivosti atomaAtomna masa molyarna masa 50 9415 a o m g mol Radius atoma 134 pmEnergiya ionizaciyi pershij elektron 650 1 6 74 kDzh mol eV Elektronna konfiguraciya Ar 3d3 4s2Himichni vlastivostiKovalentnij radius 122 pmRadius iona 5e 59 3e 74 pmElektronegativnist za Polingom 1 63Elektrodnij potencial 0Stupeni okisnennya 5 4 3 2 0Termodinamichni vlastivostiGustina 6 11 g sm Molyarna teployemnist 0 485 Dzh K mol Teploprovidnist 30 7 Vt m K Temperatura plavlennya 2160 KTeplota plavlennya 17 5 kDzh molTemperatura kipinnya 3650 KTeplota viparovuvannya 460 kDzh molMolyarnij ob yem 8 35 sm molKristalichna gratkaStruktura gratki kubichna ob yemnocentrovanaPeriod gratki 3 020 AVidnoshennya s a n aTemperatura Debaya 360 KH HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br KrRb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Vanadij u VikishovishiZagalna informaciyaVanadij metal siro stalevogo koloru Ridkisnij Serednij vmist u zemnij kori 0 02 mas Vidomo blizko 80 mineraliv vanadativ prirodnih bilshist z nih ekzogennogo pohodzhennya Osnovni minerali vanadinit karnotit dekluazit IstoriyaVanadij nazvanij na chest bogini krasi drevnih skandinaviv legendarnoyi Frejyi Vanadis Ce im ya elementu dav 1831 roku Gabriel Sefstrom profesor Girnichogo institutu Stokgolmu Vin vidiliv element zi shlaku sho utvoryuyetsya pri plavlenni rudi v domennih pechah Svoyu robotu Sefstrem zdijsniv razom iz uchnem Yensom Yakobom Berceliusom Nadchistij vanadij 99 9 tri zrazki kristaliv pokazani rizni teksturi kristala i zelenuvato okisneni poverhni a takozh kub vanadiyu visokoyi chistoti 99 95 1 sm dlya porivnyannya Do Sefstrema cej element vzhe bulo vidileno i navit ne odin raz a dvichi 1801 roku meksikanskij mineralog Andres Manuel del Rio viyaviv u svincevij rudi element i nazvav jogo eritroniyem Prote vin sumnivavsya u svoyih visnovkah a tomu virishiv sho maye spravu z nedavno vidkritim hromom Trohi ranishe vid Sefstrema do vidkrittya cogo elementa pidijshov Fridrih Veler toj samij z yakim pov yazuyut pershij v istoriyi sintez organichnoyi rechovini v laboratoriyi Veler doslidzhuvav privezeni z Meksiki rudi z yakimi mav spravu i Del Rio i znajshov u nih shos ale vin nedorechno zahvoriv a koli vidnoviv robotu i viznachiv sho maye spravu z novimi elementom Sefstrem vzhe opublikuvav svoye vidkrittya Otzhe chest vidkrittya vanadiyu zalishilasya za Sefstremom Fridrih Veler pislya cogo napisav tovarishu pro svoyu nevdachu Meni vipalo buti spravzhnim vislyukom progledivshi novij element u svincevij rudi Bercelius ne bez ironiyi smiyavsya z togo yak nevdalo bez zatyatosti stukavsya Veler u budinok bogini Vanadis Sefstrem vpershe vidiliv iz shlaku ne chistij metal a tverdi i zharostijki jogo spoluki karbidi vanadiyu Vin zdobuv poroshok chornogo koloru a v chistomu viglyadi vanadij kovkij metal svitlo sirogo koloru Ce z yasuvalosya lishe pislya 1867 roku tobto tridcyat rokiv potomu koli vanadij ta jogo spoluki yak slid vivchili i Eduard Gornili 1869 Rosko vdalosya vpershe otrimati vanadij 96 procentnoyi chistoti yakij viyavivsya krihkim i tverdim Po miri zh vidalennya reshti 4 domishok vanadij staye dedali plastichnishim i kovkishim OtrimannyaRodovisha i zapasi Ferovanadij Rozmir atoma vanadiyu blizkij do zaliza i titanu tomu u takih rudah vin zazvichaj ye absolyutno rozsiyannim Najvishi koncentraciyi vanadiyu mayut deyaki bazalti ale i tam vona stanovit 230 290 g tonnu Zazvichaj vanadij dobuvayetsya z zaliznih rud sho mistyat jogo yak domishku Velika kilkist vidomih pokladiv vanadiyevmistnih rud zoseredzhena v Kitayi 9 mln tonn Rosiyi 5 mln tonn PAR 3 5 mln tonn ta Avstraliyi 2 1 mln tonn Zagalnosvitovij vidobutok vanadiyu v 2017 roci sklav 80 tisyach tonn 72 tisyachi z yakih pripali na Kitaj Rosiyu i PAR a majzhe vsya reshta na Braziliyu Vidobuvannya z rudi Vanadij U promislovosti vanadij otrimuyut iz zaliznih rud Spochatku z jogo domishkoyu gotuyut koncentrat u yakomu vmist vanadiyu syagaye 8 16 Dali okisnennyam vanadij perevodyat u vishij stupin okisnennya 5 i vidokremlyuyut legko rozchinnij u vodi Na NaVO3 Pri pidkislenni rozchinu sirchanoyu kislotoyu vipadaye osad yakij pislya visushuvannya mistit ponad 90 vanadiyu Pervinnij koncentrat vidnovlyuyut v domennih pechah i otrimuyut koncentrat vanadiyu yakij dali vikoristovuyut pri viplavci splavu vanadiyu i zaliza tak zvanogo ferrovanadiyu mistit vid 35 do 80 vanadiyu Metalevij vanadij mozhna prigotuvati vidnovlennyam hloridu vanadiyu vodnem H kalcijtermichnim vidnovlennyam oksidiv vanadiyu V2O5 abo V2O3 termichnoyu disociaciyeyu VI2 ta inshimi metodami ZastosuvannyaZastosovuyut u metalurgiyi virobnictvi elektronnih priladiv tosho Blizko 90 vanadiyu spozhivaye chorna metalurgiya yak leguyuchi dobavki do stali ta chavunu Vanadij zastosovuyut takozh yak konstrukcijnij material v yadernih reaktorah a splavi na osnovi titanu z dobavkami vanadiyu v aviacijnij i raketnij tehnici Spoluki vanadiyu chasto otrujni Vikoristovuyut yih u medicini fotografiyi virobnictvi vanadiyevoyi stali titanovih splaviv lakofarbovij promislovosti tosho VC vikoristovuyut yak pokrittya metalevih poverhon pri plazmovomu napilenni V2O5 katalizator okisnennya dioksidu sirki pri promislovomu sintezi sirchanoyi kisloti Himichni vlastivostiKolir spoluk vanadiyu zliva napravo 2 fioletovij 3 zelenij 4 sinij 5 zhovtij Vanadij dosit inertnij stijkij do rozvedenih kislot ta lugiv Vidomi spoluki v riznih stupenyah okisnennya 5 4 3 2 Napriklad oksidi VO V2O3 VO2 V2O5 Galogenidi VX2 X F Cl Br I VX3 VX4 X F Cl Br VF5 ta oksogalogenidi VOCl VOCl2 VOF3 Spoluki Vanadiyu 2 i 3 silni vidnovniki Isnuyut doslidzhennya sho vkazuyut na mozhlivist vikoristannya solej vanadiyu u terapiyi pri diabeti 2 tipu Biologichne znachennyaHocha narazi vanadij ne vhodit do spisku neobhidnih dlya lyudini elementiv deyaki inshi organizmi jogo potrebuyut Perevazhna bilshist z nih morski Deyaki vodorosti mistyat vanadij u skladi fermentu en a deyaki azotfiksuyuchi bakteriyi u nitrogenazi Ascidiyi i pokrivniki akumulyuyut v sobi vanadij i mayut dlya cogo specialni klitini sho nazivayut vanadocitami Koncentraciya vanadiyu yih krovi u miljoni raziv visha nizh u navkolishnij vodi Z nazemnih organizmiv veliki koncentraciyi vanadiyu znajdeni u zvichajnih muhomorah hocha jogo biologichne znachennya dlya nih dostemenno ne vidome Div takozhHromovo vanadiyeva stalPrimitkiA Course In Thermodynamics Volume 2 angl Mirovoj rynok vanadiya 14 veresnya 2018 u Wayback Machine ros VANADIUM 1 zhovtnya 2018 u Wayback Machine angl Vikoristannya karbidu vanadiyu H C Starck Gruppe nedostupne posilannya nim nedostupne posilannya z chervnya 2019 Arylalkylamine vanadium salts as new anti diabetic compounds angl The role of vanadium bromoperoxidase in the biosynthesis of halogenated marine natural products 1 zhovtnya 2018 u Wayback Machine angl The structure of vanadium nitrogenase reveals an unusual bridging ligand 18 veresnya 2021 u Wayback Machine angl Vanadocytes cells hold the key to resolving the highly selective accumulation and reduction of vanadium in ascidians 1 zhovtnya 2018 u Wayback Machine angl Amavadine a Vanadium Compound in Amanita Fungi 1 zhovtnya 2018 u Wayback Machine angl PosilannyaLiteraturaGlosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3

    Дата публікації:
    Топ