химический каталог




Аналитическая химия ванадия

Автор В.Н.Музгин, Л.Б.Хамзина, В.Л.Золотавин, И.Я.Безруков

торов и люминофоров и металлического ванадия. Основной потребитель ванадия — черная металлургия, где его используют как легирующий элемент при выплавке специальных сортов сталей. Даже небольшие добавки его существенно повышают прочность стали, уменьшают размер зерна, снижают склонность стали к перегреву, улучшают свариваемость и многие другие физико-механические, технологические и эксплуатационные свойства.

Для создания разнообразных марок высоколегированных углеродистых сталей ванадий комбинируют с хромом, никелем, мар-» ганцем, бором, вольфрамом и другими элементами. Его используют также в качестве заменителя дефицитных и дорогостоящих легирующих элементов; так, например, в ФРГ при производстве твердых сплавов ванадием заменяют часть вольфрама. Металлический ванадий и его сплавы представляют интерес для развития таких отраслей, как ракетостроение, атомная промышленность. Ванадаты применяют при производстве люминофоров, в керамическом деле и в качестве катализаторов.

Токсичность ванадия и его различных соединений. Многие химические соединения ванадия являются ядами с самым разнообразным и часто весьма сильным действием на организм. Ванадий токсичен как в виде катионов, так и в виде анионов. Степень токсичности зависит от валентности ванадия, дисперсности частиц аэрозоля и растворимости соединений в биологических средах. Наиболее токсичны соединения пятивалентного ванадия, предельно допустимые концентрации которых в виде аэрозолей равны 0,1—0,5 мг/м" воздуха [172]. Токсичность соединений ванадия обусловливает необходимость контроля иногда очень малых содержаний ванадия в объектах самЪй разной сложности.

ФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Ванадий — мономорфный голубовато-серый металл. Полиморфные превращения его при 1550 и —28 -= 38° С не подтверждены более поздними исследованиями и связаны, по-видимому, с наличием примесей [440]. Плотность ванадия чистотой 99,8—99,9%

при 20° С равна 6,11 г/см3 [440], а температура плавления его

1919° С [923]. Загрязненный ванадий в зависимости от степени

чистоты и способа получения металла может плавиться при температурах от 1900 до 1700° С. Его удельное сопротивление при

комнатной температуре колеблется в пределах от 22,6 до

35,8 мком-см [9631. Магнитная восприимчивость ванадия чистотой 99,8%, отнесенная к единице массы, равна 5,00-10~6 э.м.е./г

при 25° С [440].

Ванадий обладает высокой коррозионной стойкостью в органических и некоторых неорганических агрессивных средах. По стойкости к действию хлористоводородной и серной кислот он значительно превосходит титан и нержавеющую сталь. Ванадий в меньшей степени, чем ниобий и тантал, окисляется в атмосфере С02, обладает высокой стойкостью в расплавленных металлах, применяющихся в качестве теплоносителей [172]. Среди тугоплавких металлов ванадий имеет самую низкую сопротивляемость окислению на воздухе. Окисление начинается при 300° С и становится очень быстрым при 600—700° С, так как образующаяся при этом пятиокись ванадия расплавляется ((пл = 675° С) и стекает с поверхности металла [172]. Хлористоводородная, бромистоводород-ная и холодная серная кислоты не действуют на ванадий, но азотная, фтористоводородная и горячая серная кислоты, смеси азотной и хлористоводородной кислот (1 : 4), а также растворы гидроокисей натрия и калия растворяют его [172, 549].

Высокая реакционная способность ванадия обусловливает сложность его химического поведения, большую рассеянность в природе, включая растительный и животный мир, трудности отделения ванадия от сопутствующих элементов.

СОЕДИНЕНИЯ ВАНАДИЯ

В соединениях ванадий проявляет переменную валентность от 2+ до 5 + . Ионные радиусы (в А.) равны: V(II) 0,72, V(III) 0,67, V(IV) 0,61 и V(V) около 0,4 [1721. Потенциалы ионизации атома ванадия равны (эв): I 6,74, II 15,13, III 30, 31, IV 48,35 и V 68,7 [1721. Атомный радиус ванадия равен 1,35 А для координационного числа (к.ч.) 8 и 1,36 А для к.ч. 12 [440].

Неорганические соединения

Соединения с кислородом. В системе ванадий—кислород получено большое количество окислов ванадия, а точнее, фаз, так как многие из них имеют области гомогенности. В настоящее время с различной степенью достоверности можно говорить о существовании кислородных соединений (фаз), которые приведены в табл. 4. Исчерпывающие сведения о фазовой диаграмме состояния в системе ванадий—кислород можно получить из справочника [515]. Химические свойства окислов ванадия приведены в работах [172, 467, 544, 549].

VO нерастворим в воде, имеет основной характер и растворяется в разбавленных кислотах с образованием солей катиона V2+, водные растворы которых окрашены в фиолетовый цвет. Представляя уравнения гидролиза катионов металла в виде

9М"+ + РН20 = М„ (OH)(f«-',)+ + рН+

и обозначая константы реакций гидролиза 6ЧР, гидролиз катиона V2+ можно охарактеризовать следующими данными: в интервале концентраций ионов ванадия 1 ? 10~2—5-10~5 М lg (Зи = —6,49 [139]. Кроме этого, имеются сведения [422] о существовании ди-мера V202+ при концентрации ванади

страница 3
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

Скачать книгу "Аналитическая химия ванадия" (1.89Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
продажа коттеджа в кп балтия
уличная таблица на дом
вц 80-75 №2,5 с двигателем 0,25/1500
ниссан теана бизнес класс такси

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(18.12.2017)