สูตรทางเคมีของวาเนเดียม วานาเดียม: คุณสมบัติ มวลอะตอม สูตร การนำไปใช้ ล็อตเหล็กขององค์ประกอบ

คำนิยาม

วาเนเดียมตั้งอยู่ในคาบที่สี่ของกลุ่ม V ของกลุ่มย่อยรอง (B) ของตารางธาตุ

หมายถึงองค์ประกอบของตระกูล d โลหะ. การกำหนด - V. เลขลำดับ - 23. มวลอะตอมสัมพัทธ์ - 50.941 a.m.u.

โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมวาเนเดียม

อะตอมของวานาเดียมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวก (+23) ภายในมีโปรตอน 23 ตัวและนิวตรอน 28 ตัว และอิเล็กตรอน 23 ตัวเคลื่อนที่เป็นวงโคจรสี่วง

รูปที่ 1 โครงสร้างอะตอมของวาเนเดียม

การกระจายของอิเล็กตรอนในออร์บิทัลมีดังนี้:

1ส 2 2ส 2 2หน้า 6 3ส 2 3หน้า 6 3ง 3 4ส 2 .

ระดับพลังงานชั้นนอกของอะตอมของวานาเดียมประกอบด้วยอิเล็กตรอน 5 ตัวซึ่งเป็นวาเลนซ์ สถานะออกซิเดชันของแคลเซียมคือ +5 แผนภาพพลังงานของสถานะพื้นมีรูปแบบต่อไปนี้:

จากแผนภาพ สามารถโต้แย้งได้ว่าวาเนเดียมมีสถานะออกซิเดชันที่ +3

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

ออกกำลังกาย	วาดการกระจายของอิเล็กตรอนเหนือระดับพลังงานและระดับย่อยในอะตอมของซิลิคอนและวาเนเดียม พวกมันอยู่ในธาตุประเภทใดในแง่ของโครงสร้างอะตอม?
คำตอบ	ซิลิคอน : 14 ศรี) 2) 8) 4 ; 1ส 2 2ส 2 2หน้า 6 3ส 2 3หน้า 2 . วาเนเดียม: 23 V) 2) 8) 11) 2 ; 1ส 2 2ส 2 2หน้า 6 3ส 2 3หน้า 6 3ง 3 4ส 2 . ซิลิคอนเป็นของครอบครัว หน้า- และวานาเดียม ง-องค์ประกอบ

วาเนเดียม

วานาเดียม-ฉัน; ม.[ลาดพร้าว. วานาเดียมจากนอร์ด] ธาตุเคมี (V) โลหะหนักสีเทาอ่อนที่ใช้ทำเหล็กเกรดมีค่า ● ได้รับการตั้งชื่อตามเทพีแห่งความงามของนอร์ส วานาดีส เนื่องจากเกลือสีสวย

◁ วานาเดียม, th, th. แร่ V-th เหล็กตัววี.

วานาเดียม

(lat. วาเนเดียม) องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม V ของระบบธาตุ ชื่อนี้มาจากเทพีแห่งความงามของนอร์สเก่า วานาดีส โลหะหนักเหล็กสีเทา ความหนาแน่น 6.11 g / cm 3, ทีกรุณา 1920°C. ทนทานต่อน้ำและกรดหลายชนิด กระจายตัวอยู่ในเปลือกโลก มักมาพร้อมกับธาตุเหล็ก (แร่เหล็กเป็นแหล่งอุตสาหกรรมที่สำคัญของวานาเดียม) ส่วนประกอบโลหะผสมของเหล็กโครงสร้างและโลหะผสมที่ใช้ในเทคโนโลยีการบินและอวกาศ การต่อเรือเดินทะเล ส่วนประกอบของโลหะผสมตัวนำยิ่งยวด สารประกอบวานาเดียมใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ สีและสารเคลือบเงา และแก้ว

วานาเดียม

VANADIUM (lat. Vanadium), V (อ่านว่า "วาเนเดียม") องค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 23 มวลอะตอม 50.9415 วาเนเดียมธรรมชาติเป็นส่วนผสมของสองนิวไคลด์ (ซม.นิวคไลด์): คงที่ 51 V (99.76% โดยมวล) และกัมมันตภาพรังสีอย่างอ่อน 52 V (ค่าครึ่งชีวิตมากกว่า 3.9 10 17 ปี) การกำหนดค่าของอิเล็กตรอนชั้นนอก 2 ชั้น 3 ส 2 หน้า 6 ง 3 4ส 2 . ในระบบธาตุของ Mendeleev ตั้งอยู่ในช่วงเวลาที่สี่ในกลุ่ม VB วาเนเดียมก่อตัวเป็นสารประกอบในสถานะออกซิเดชันตั้งแต่ +2 ถึง +5 (วาเลนซีตั้งแต่ II ถึง V)
รัศมีของอะตอมที่เป็นกลางของวาเนเดียมคือ 0.134 นาโนเมตร, รัศมีของไอออน V 2+ คือ 0.093 นาโนเมตร, V 3+ คือ 0.078 นาโนเมตร, V 4+ คือ 0.067-0.086 นาโนเมตร, V 5+ คือ 0.050-0.068 นาโนเมตร พลังงานของการแตกตัวเป็นไอออนต่อเนื่องของอะตอมของวานาเดียมคือ 6.74, 14.65, 29.31, 48.6 และ 65.2 eV ในระดับ Pauling ค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีของวาเนเดียมคือ 1.63
ในรูปแบบฟรี - โลหะสีเทาเงินมันวาว
ประวัติการค้นพบ
วานาเดียมถูกค้นพบในปี 1801 โดยนักวิทยาแร่ชาวเม็กซิกัน A. M. del Río โดยเป็นส่วนผสมในแร่ตะกั่วจากเหมืองใน Zimapan Del Rio ตั้งชื่อธาตุใหม่ว่า erythronium (จากภาษากรีก erythros, สีแดง) เนื่องจากสีแดงของสารประกอบ อย่างไรก็ตาม ภายหลังเขาตัดสินใจว่าเขาไม่ได้ค้นพบธาตุใหม่ แต่เป็นโครเมียมหลากหลายชนิด ซึ่งค้นพบเมื่อสี่ปีก่อนและยังแทบไม่มีการสำรวจ ในปี พ.ศ. 2373 เอฟ. เวห์เลอร์ นักเคมีชาวเยอรมันได้ค้นพบแร่เม็กซิกัน (ซม.เวเลอร์ ฟรีดริช)อย่างไรก็ตาม หลังจากได้รับพิษจากไฮโดรเจนฟลูออไรด์ เขาจึงหยุดการวิจัยเป็นเวลาหลายเดือน ในปีเดียวกัน N. Sefstrom นักเคมีชาวสวีเดน (ซม. SEFSTREM นิลส์ กาเบรียล)ดึงความสนใจไปที่สิ่งเจือปนในแร่เหล็กซึ่งรวมถึงองค์ประกอบที่รู้จักแล้วกลายเป็นสารใหม่บางอย่าง อันเป็นผลมาจากการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการของ J. Berzelius (ซม.เบอร์เซลิอุส เจนส์ ยาโคบ)ได้รับการพิสูจน์ว่ามีการค้นพบองค์ประกอบใหม่ องค์ประกอบนี้ประกอบขึ้นด้วยสีที่สวยงาม ดังนั้นชื่อขององค์ประกอบจึงเกี่ยวข้องกับชื่อของเทพีแห่งความงามวานาดีสแห่งสแกนดิเนเวีย ในปี 1831 Wöhler ได้พิสูจน์เอกลักษณ์ของอีรีโทรเนียมและวาเนเดียม แต่องค์ประกอบดังกล่าวยังคงชื่อที่ Sefstrom และ Berzelius ตั้งให้
อยู่ในธรรมชาติ
โดยธรรมชาติแล้ววานาเดียมไม่ได้เกิดขึ้นในรูปแบบอิสระ แต่เป็นของธาตุ (ซม.องค์ประกอบการติดตาม). เนื้อหาของวาเนเดียมในเปลือกโลกคือ 1.6 10 -2% โดยน้ำหนักในน้ำทะเล 3.10 -7% แร่ธาตุที่สำคัญที่สุดคือผู้อุปถัมภ์ V(S 2) 2 , vanadinite Pb 5 (VO 4) 3 Cl และอื่น ๆ แหล่งที่มาหลักของวาเนเดียมคือแร่เหล็กที่มีวาเนเดียมเป็นสิ่งเจือปน
ใบเสร็จ
ในอุตสาหกรรม เมื่อได้รับวานาเดียมจากแร่เหล็กพร้อมสารผสม ขั้นแรกเตรียมสารเข้มข้นซึ่งมีปริมาณวาเนเดียมถึง 8-16% นอกจากนี้ โดยการบำบัดด้วยออกซิเดชัน วาเนเดียมจะถูกถ่ายโอนไปยังสถานะออกซิเดชันสูงสุดที่ +5 และโซเดียมวานาเดต NaVO 3 ที่ละลายน้ำได้ง่ายจะถูกแยกออก เมื่อสารละลายถูกทำให้เป็นกรดด้วยกรดซัลฟิวริก จะเกิดการตกตะกอนซึ่งมีวาเนเดียมมากกว่า 90% หลังจากการอบแห้ง
ความเข้มข้นหลักจะลดลงในเตาหลอม และได้รับความเข้มข้นของวาเนเดียม ซึ่งจะใช้ในการถลุงโลหะผสมของวาเนเดียมและเหล็ก - ที่เรียกว่าเฟอร์โรวาเนเดียม (มีวานาเดียมตั้งแต่ 35 ถึง 70%) โลหะวานาเดียมสามารถเตรียมได้โดยการลดวาเนเดียมคลอไรด์ด้วยไฮโดรเจน การลดแคลเซียมด้วยความร้อนของวาเนเดียมออกไซด์ (V 2 O 5 หรือ V 2 O 3) การแตกตัวด้วยความร้อนของ VI 2 และวิธีการอื่นๆ
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
วาเนเดียมมีลักษณะคล้ายกับเหล็ก มันค่อนข้างแข็ง แต่ในขณะเดียวกันก็เป็นโลหะที่เหนียว จุดหลอมเหลว 1920 ° C จุดเดือดประมาณ 3400 ° C ความหนาแน่น 6.11 g / cm 3 โครงตาข่ายคริสตัลอยู่กึ่งกลางตัวลูกบาศก์ พารามิเตอร์ a=0.3024 นาโนเมตร
ในทางเคมี วาเนเดียมค่อนข้างเฉื่อย ทนทานต่อน้ำทะเล สารละลายเจือจางของกรดไฮโดรคลอริก กรดไนตริกและกรดกำมะถัน ด่าง วานาเดียมสร้างออกไซด์หลายชนิดด้วยออกซิเจน: VO, V 2 O 3 , V 3 O 5 , VO 2 , V 2 O 5 . ออเรนจ์ V 2 O 5 เป็นออกไซด์ที่เป็นกรด, VO 2 สีน้ำเงินเข้มเป็นแอมโฟเทอริก, วาเนเดียมออกไซด์ที่เหลือเป็นเบส ด้วยฮาโลเจน วานาเดียมจะสร้างฮาไลด์ขององค์ประกอบ VX 2 (X = F, Cl, Br, I), VX 3, VX 4 (X = F, Cl, Br), VF 5 และออกโซฮาไลด์หลายชนิด (VOCl, VOCl 2, VOF 3 ฯลฯ . .)
สารประกอบวานาเดียมในสถานะออกซิเดชัน +2 และ +3 เป็นตัวรีดิวซ์ที่แรง ในสถานะออกซิเดชัน +5 จะแสดงคุณสมบัติของตัวออกซิไดซ์ รู้จักวานาเดียมคาร์ไบด์ทนไฟ VC (t pl =2800 °C), วานาเดียมไนไตรด์ VN, วานาเดียมซัลไฟด์ V 2 S 5 , วานาเดียมซิลิไซด์ V 3 Si และสารประกอบวาเนเดียมอื่นๆ
เมื่อ V 2 O 5 ทำปฏิกิริยากับออกไซด์พื้นฐาน จะเกิดวานาเดตขึ้น (ซม.วานาเดส)- เกลือของกรดวานาดิกขององค์ประกอบที่เป็นไปได้ H 2 .
แอปพลิเคชัน
วานาเดียมใช้เป็นสารเติมแต่งในการผสมเป็นหลักในการผลิตโลหะผสมที่ทนต่อการสึกหรอ ทนความร้อน และทนต่อการกัดกร่อน (โดยเฉพาะเหล็กกล้าชนิดพิเศษ) โดยเป็นส่วนประกอบในการผลิตแม่เหล็ก วาเนเดียมออกไซด์ V 2 O 5 ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพ เช่น ในปฏิกิริยาออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ SO 2 ไปเป็นก๊าซซัลเฟอร์ SO 3 ในการผลิตกรดซัลฟิวริก สารประกอบวาเนเดียมมีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมต่างๆ (สิ่งทอ แก้ว สี และสารเคลือบเงา ฯลฯ)
บทบาททางชีวภาพ
วานาเดียมมีอยู่อย่างต่อเนื่องในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในปริมาณที่น้อย ในพืช ปริมาณของมัน (0.1-0.2%) สูงกว่าในสัตว์อย่างมีนัยสำคัญ (1 10 -5 -1 10 -4 %) สิ่งมีชีวิตในทะเลบางชนิด - ไบรโอซัว, หอยและโดยเฉพาะอย่างยิ่ง, แอสซิเดียน - สามารถรวบรวมวานาเดียมในปริมาณที่มีนัยสำคัญ (ในแอสซิเดียน, วาเนเดียมพบได้ในเลือดหรือเซลล์พิเศษ - วานาโดไซต์) เห็นได้ชัดว่าวาเนเดียมมีส่วนร่วมในกระบวนการออกซิเดชั่นในเนื้อเยื่อ เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อมนุษย์ประกอบด้วยวาเนเดียม 2 10 - 6% เนื้อเยื่อกระดูก - 0.35 10 - 6% ในเลือด - น้อยกว่า 2 10 - 4% mg / l โดยรวมแล้วร่างกายของคนทั่วไป (น้ำหนักตัว 70 กก.) มีวาเนเดียม 0.11 มก. วาเนเดียมและสารประกอบเป็นพิษ ปริมาณที่เป็นพิษต่อมนุษย์คือ 0.25 มก. ปริมาณที่ร้ายแรงคือ 2-4 มก. สำหรับ V 2 O 5 MPC ในอากาศคือ 0.1-0.5 mg / m 3

พจนานุกรมสารานุกรม. 2009 .

คำพ้องความหมาย:

ดูว่า "วานาเดียม" คืออะไรในพจนานุกรมอื่น ๆ :

- (lat. วานาเดียม). โลหะที่เปราะบาง สีขาว ค้นพบในปี 1830 และตั้งชื่อตามเทพเจ้าวาเนเดียมของชาวสแกนดิเนเวีย พจนานุกรมคำต่างประเทศที่รวมอยู่ในภาษารัสเซีย Chudinov A.N. , 1910 VANADIUM lat. วาเนเดียมชื่อวานาเดีย ... ... พจนานุกรมคำต่างประเทศของภาษารัสเซีย

- (ค่าเคมี V, น้ำหนักอะตอม 51) เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่คล้ายกับสารประกอบที่มีฟอสฟอรัสและไนโตรเจน การเชื่อมต่อของ V. มักจะพบในปริมาณเล็กน้อยในแร่เหล็กและดินเหนียว ในการแปรรูปแร่เหล็กวานาดิก ส่วน V. ... ... สารานุกรมของ Brockhaus และ Efron

พจนานุกรม Vanad ของคำพ้องความหมายของรัสเซีย วาเนเดียม n. จำนวนคำพ้องความหมาย: 2 วาเนเดียม (1) ธาตุ ... พจนานุกรมคำพ้อง

วานาเดียม- วานาเดียม เคมี ลงชื่อ V ที่ วี. 51.0, โลหะสีเหล็กกล้าแข็งและยืดหยุ่นได้, จุดหลอมเหลว 1715°, sp. น้ำหนัก 5.688. การเชื่อมต่อของ V. นั้นกระจายอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ สารประกอบเหล่านี้เป็นพิษไม่ด้อยกว่าสารหนู พวกเขามี…… สารานุกรมการแพทย์ขนาดใหญ่

- (วาเนเดียม), V, องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม V ของระบบธาตุ, เลขอะตอม 23, มวลอะตอม 50.9415; โลหะ mp 1920shC ใช้สำหรับผสมเหล็กและเหล็กหล่อ เป็นส่วนประกอบของโลหะผสมทนความร้อน แข็ง และทนต่อการกัดกร่อน เช่น ... สารานุกรมสมัยใหม่

- (lat. Vanadium) V องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม V ของระบบธาตุ เลขอะตอม 23 มวลอะตอม 50.9415 ชื่อนี้มาจากเทพีแห่งความงามของนอร์สโบราณ วานาดีส โลหะหนักเหล็กสีเทา ความหนาแน่น 6.11 g/cm³, mp 1920 .C.… … พจนานุกรมสารานุกรมเล่มใหญ่

- (สัญลักษณ์ V) TRANSITION ELEMENT ค้นพบในปี พ.ศ. 2344 โลหะหนืดสีขาวเงิน อ่อนตัวได้ พบในแร่เหล็ก ตะกั่ว และยูเรเนียม รวมทั้งในถ่านหินและน้ำมัน ใช้ในโลหะผสมเหล็กเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและทนความร้อน ... ... พจนานุกรมสารานุกรมทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิค สารานุกรมกายภาพ

วานาเดียม- องค์ประกอบ V ของกลุ่ม V เป็นระยะ ระบบ; ที่. น. วันที่ 23 ต. ม.50.942; เหล็กสีเทาโลหะ Natural V ประกอบด้วยสองไอโซโทป: 51V (99.75%) และ 50V (0.25%) V ถูกค้นพบในปี 1801 โดย Mex นักแร่วิทยา A. M. del Rio ในงานพรอม สเกลวี… … คู่มือนักแปลทางเทคนิค

วาเนเดียม(วานาเดียม), v, องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม v ของระบบธาตุของ Mendeleev; เลขอะตอม 23 มวลอะตอม 50.942; เหล็กสีเทาโลหะ Natural V. ประกอบด้วยสองไอโซโทป: 51 v (99.75%) และ 50 v (0.25%) หลังมีกัมมันตภาพรังสีอ่อน (ครึ่งชีวิต ต 1/2 = 10 14 ปี). V. ถูกค้นพบในปี 1801 โดยนักวิทยาแร่ชาวเม็กซิกัน A. M. del Rio ในแร่ตะกั่วสีน้ำตาลของเม็กซิโก และตั้งชื่อตามสีแดงที่สวยงามของเกลือร้อน erythronium (จากภาษากรีก erythr o s สีแดง) ในปี 1830 นักเคมีชาวสวีเดน N. G. Sefström ค้นพบธาตุใหม่ในแร่เหล็กจาก Taberg (สวีเดน) และตั้งชื่อมันว่า B. เพื่อเป็นเกียรติแก่วานาดีส เทพีแห่งความงามของนอร์สโบราณ ในปี พ.ศ. 2412 นักเคมีชาวอังกฤษ เอช. รอสโค ได้โลหะผง V. โดยการลด vcl 2 ด้วยไฮโดรเจน V. ถูกขุดในระดับอุตสาหกรรมตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20

เนื้อหาของ V. ในเปลือกโลกอยู่ที่ 1.5-10 -2% โดยน้ำหนัก นี่เป็นองค์ประกอบที่ค่อนข้างธรรมดา แต่กระจัดกระจายอยู่ในหินและแร่ธาตุ Patronite, roscoelite, decloisite, carnotite, vanadinite และแร่ธาตุอื่น ๆ มีความสำคัญทางอุตสาหกรรม แร่เหล็ก ไททาเนียม แมกเนไทต์ และตะกอน (ฟอสฟอรัส) รวมถึงแร่ทองแดง - ตะกั่ว - สังกะสีที่ถูกออกซิไดซ์เป็นแหล่งสำคัญของเพชร V. ถูกสกัดเป็นผลพลอยได้ในระหว่างกระบวนการผลิตวัตถุดิบยูเรเนียม ฟอสฟอไรต์ บ็อกไซต์ และตะกอนอินทรีย์ต่างๆ (แอสฟัลต์ไทต์ หินน้ำมัน)

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี. V. มีลูกบาศก์ขัดแตะที่มีจุดศูนย์กลาง a = 3.0282 å ในสภาพที่บริสุทธิ์ V. จะถูกปลอมแปลงและสามารถทำงานภายใต้ความกดดันได้อย่างง่ายดาย ความหนาแน่น 6.11 ช/ ซม 3 , ทีกรุณา 1900 ± 25°С, ทีกีบ 3400°С; ความจุความร้อนจำเพาะ (ที่ 20-100°C) 0.120 อุจจาระ/ จบการศึกษา; ค่าสัมประสิทธิ์ความร้อนของการขยายตัวเชิงเส้น (ที่ 20-1,000°C) 10.6 10 -6 ลูกเห็บ-1 ความต้านทานไฟฟ้าที่ 20 °C 24.8 10 -8 โอห์ม· ม(24.8 10 -6 โอห์ม· ซม) ต่ำกว่า 4.5 KV จะเข้าสู่สถานะของตัวนำยิ่งยวด คุณสมบัติทางกลของ V. ที่มีความบริสุทธิ์สูงหลังจากการหลอม: โมดูลัสของความยืดหยุ่น 135.25 น/ ม 2 (13520 กก/ มม 2) แรงดึง 120 นาโนเมตร/ ม 2 (12 กก/ มม 2) การยืดตัว 17% ความแข็ง Brinell 700 กรุณา/ ม 2 (70 กก/ มม 2). ก๊าซเจือปนช่วยลดความเป็นพลาสติกของขนสัตว์และเพิ่มความแข็งและความเปราะ

ที่อุณหภูมิปกติ V. ไม่ได้รับผลกระทบจากอากาศ น้ำทะเล และสารละลายด่าง ทนต่อกรดที่ไม่ออกซิไดซ์ ยกเว้นไฮโดรฟลูออริก ในแง่ของการต้านทานการกัดกร่อนในกรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริก ไททาเนียมเหนือกว่าไททาเนียมและเหล็กกล้าไร้สนิมอย่างมาก เมื่อได้รับความร้อนในอากาศที่สูงกว่า 300°C ขนสัตว์จะดูดซับออกซิเจนและเปราะบาง ที่ 600-700°C, V. จะถูกออกซิไดซ์อย่างเข้มข้นด้วยการก่อตัวของ v 2 o 5 เพนทอกไซด์ เช่นเดียวกับออกไซด์ที่ต่ำกว่า เมื่อ V. ได้รับความร้อนสูงกว่า 700 ° C ในกระแสไนโตรเจน ไนไตรด์ vn จะเกิดขึ้น ( ที pl 2050°C) เสถียรในน้ำและกรด V. ทำปฏิกิริยากับคาร์บอนที่อุณหภูมิสูงทำให้คาร์ไบด์ทนไฟ vc ( ทีกรุณา 2800°C) มีความแข็งสูง

V. ให้สารประกอบที่สอดคล้องกับวาเลนซี 2, 3, 4 และ 5; ดังนั้นจึงรู้จักออกไซด์: vo และ v 2 o 3 (มีอักขระพื้นฐาน), vo 2 (แอมโฟเทอริก) และ v 2 o 5 (เป็นกรด) สารประกอบของ V. 2 และ 3 วาเลนต์ไม่เสถียรและเป็นตัวรีดิวซ์ที่แรง สารประกอบที่มีวาเลนซ์สูงกว่ามีความสำคัญในทางปฏิบัติ แนวโน้มของ V. ในการสร้างสารประกอบที่มีความจุต่างกันถูกนำมาใช้ในเคมีวิเคราะห์ และยังกำหนดคุณสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยาของ v 2 o 5 V. เพนทอกไซด์จะละลายในด่างพร้อมกับการก่อตัว วานาเดต.

ใบเสร็จรับเงินและใบสมัคร สำหรับการสกัด V. ใช้สิ่งต่อไปนี้: การชะล้างแร่หรือแร่เข้มข้นโดยตรงด้วยสารละลายกรดและด่าง การคั่ววัตถุดิบ (มักใส่สารเติมแต่ง nacl) ตามด้วยการชะล้างผลิตภัณฑ์คั่วด้วยน้ำหรือกรดเจือจาง เพนทอกไซด์ V ที่ไฮเดรตถูกแยกออกจากสารละลายโดยการไฮโดรไลซิส (ที่ pH = 1-3) เมื่อแร่เหล็กที่มีวาเนเดียมถูกถลุงในเตาหลอม V. จะผ่านเข้าสู่เหล็กหล่อในระหว่างกระบวนการซึ่งมีตะกรันที่มี 10-16% v ได้ 2 o 5 เป็นเหล็ก ตะกรันวาเนเดียมคั่วกับเกลือแกง วัสดุที่ถูกเผาจะถูกชะล้างด้วยน้ำและจากนั้นด้วยกรดซัลฟิวริกเจือจาง V 2 o 5 แยกได้จากสารละลาย หลังทำหน้าที่ละลาย เฟอร์โรวาเนเดียม(โลหะผสมเหล็กที่มี W. 35-70%) และได้รับโลหะ W. และสารประกอบของมัน โลหะอ่อนได้ V. ได้มาจากการลดความร้อนด้วยแคลเซียมของ v 2 o 5 หรือ v 2 o 3 บริสุทธิ์; การกู้คืน v 2 o 5 อลูมิเนียม; การลดความร้อนด้วยคาร์บอนสุญญากาศ v 2 o 3 ; แมกนีเซียมลดความร้อน vc1 3 ; การแยกตัวด้วยความร้อนของไอโอไดด์ B. B. ถูกหลอมในเตาอาร์คสุญญากาศด้วยอิเล็กโทรดสิ้นเปลืองและในเตาเผาลำแสงอิเล็กตรอน

โลหะผสมเหล็กเป็นผู้บริโภคหลักของสหราชอาณาจักร (มากถึง 95% ของโลหะทั้งหมดที่ผลิต) V. เป็นส่วนหนึ่งของเหล็กกล้าความเร็วสูง สารทดแทน เครื่องมืออัลลอยด์ต่ำ และเหล็กกล้าโครงสร้างบางชนิด ด้วยการแนะนำ 0.15-0.25% V. ความแข็งแรง ความเหนียว ความต้านทานการล้า และความต้านทานการสึกหรอของเหล็กเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว V. ที่ถูกนำเข้าสู่เหล็กกล้า เป็นทั้งองค์ประกอบในการดีออกซิไดซ์และการขึ้นรูปคาร์ไบด์ ข้าวสาลีคาร์ไบด์ซึ่งกระจายตัวอยู่ในรูปของสิ่งเจือปนที่กระจายตัว ช่วยป้องกันการเจริญเติบโตของเมล็ดพืชเมื่อเหล็กได้รับความร้อน V. ถูกนำเข้าสู่เหล็กในรูปของโลหะผสมมัด - เฟอร์โรวาเนเดียม V. ยังใช้สำหรับการผสมเหล็กหล่อ ผู้บริโภคไททาเนียมรายใหม่คืออุตสาหกรรมโลหะผสมไททาเนียมที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว โลหะผสมไททาเนียมบางชนิดมี B สูงถึง 13% โลหะผสมที่มีไนโอเบียม โครเมียม และแทนทาลัมที่มีสารเติมแต่ง B นั้นพบการใช้งานในการบิน จรวด และสาขาเทคโนโลยีอื่น ๆ โลหะผสมที่ทนความร้อนและทนต่อการกัดกร่อนที่มี B. เพิ่ม ti, nb , w, zr และ al ซึ่งคาดว่าจะใช้ในการบิน จรวด และเทคโนโลยีนิวเคลียร์ ที่น่าสนใจคือโลหะผสมตัวนำยิ่งยวดและสารประกอบของ B. กับ ga, si และ ti

โลหะบริสุทธิ์ V. ใช้ในอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ (เปลือกหอยสำหรับองค์ประกอบเชื้อเพลิง ท่อ) และในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

สารประกอบ V. ถูกใช้ในอุตสาหกรรมเคมีเพื่อเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ในการเกษตรและยา ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ สีและสารเคลือบเงา ยาง เซรามิก แก้ว ภาพถ่าย และภาพยนตร์

ความสัมพันธ์ของ V. เป็นพิษ การเป็นพิษเกิดขึ้นได้จากการสูดดมฝุ่นที่มีสารประกอบ B ทำให้เกิดการระคายเคืองต่อทางเดินหายใจ เลือดออกในปอด วิงเวียน รบกวนการทำงานของหัวใจ ไต ฯลฯ

ข. ในร่างกาย. V. เป็นส่วนประกอบถาวรของสิ่งมีชีวิตในพืชและสัตว์. แหล่งที่มาของ V. คือหินอัคนีและหินดินดาน (มี V. ประมาณ 0.013%) รวมทั้งหินทรายและหินปูน (ประมาณ 0.002% V.) ในดินของ V. ประมาณ 0.01% (ส่วนใหญ่เป็นซากพืช); ในน้ำจืดและน้ำทะเล 1 10 7 -2 10 7% ในพืชบกและในน้ำ เนื้อหาของ V. นั้นสูงกว่า (0.16-0.2%) มากกว่าในสัตว์บกและสัตว์ทะเล (1.5 10 -5 -2 10 -4%) หัวเชื้อของ V. คือ: ไบรโอซัวพลัมเทลลา, มอลลัสค์ pleurobranchus พลัมมูลา, ปลิงทะเล stichopus mobii, แอสซิเดียบางชนิด, จากรา - แอสเปอร์จิลลัสสีดำ, จากเชื้อรา - เห็ดมีพิษ (amanita muscaria) มีการศึกษาบทบาททางชีววิทยาของ V. เกี่ยวกับ ascidians ในเซลล์เม็ดเลือดที่ V. อยู่ในสถานะ 3- และ 4-valent นั่นคือมีความสมดุลแบบไดนามิก

บทบาททางสรีรวิทยาของ V. ใน ascidia ไม่เกี่ยวข้องกับการหายใจของออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ แต่เกี่ยวข้องกับกระบวนการรีดอกซ์ - การถ่ายโอนอิเล็กตรอนโดยใช้สิ่งที่เรียกว่าระบบวานาเดียม ซึ่งอาจมีความสำคัญทางสรีรวิทยาในสิ่งมีชีวิตอื่นเช่นกัน

บทความ: Meyerson G. A. , Zelikman A. N. , โลหะวิทยาของโลหะหายาก, M. , 1955; Polyakov A. Yu., พื้นฐานของวานาเดียมโลหะวิทยา, M. , 1959; Rostoker U., โลหะวิทยาของวานาเดียม, ทรานส์ จากภาษาอังกฤษ ม. 2502; Kieffer p., Brown H., วานาเดียม, ไนโอเบียม, แทนทาลัม, ทรานส์ จากภาษาเยอรมัน, M., 1968; คู่มือโลหะหายาก, [แปล. จากภาษาอังกฤษ], M., 1965, p. 98-121; วัสดุทนไฟในงานวิศวกรรมเครื่องกล. คู่มือ, M. , 1967, p. 47-55, 130-32; Kovalsky V.V. , Rezaeva L.T. , บทบาททางชีววิทยาของวานาเดียมใน ascidia, "ความก้าวหน้าทางชีววิทยาสมัยใหม่", 2508, ฉบับ 60, c. 1(4); Bowen H. เจ. ม. ธาตุในชีวเคมี ล. - น. พ.ศ. 2509

I. โรมาคอฟ วี. วี. โควาลสกี้.

วานาเดียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่แสดงด้วยสัญลักษณ์ "V" มวลอะตอมของวานาเดียมเท่ากับ 50.9415 amu e. m. เลขอะตอม - 23 เป็นโลหะแข็งสีเทาเงิน อ่อนตัวได้ และหลอมละลายได้ ซึ่งไม่ค่อยพบในธรรมชาติ พบได้ในแร่ธาตุกว่า 60 ชนิด และสามารถพบได้ในเชื้อเพลิงฟอสซิล

การค้นพบที่ไม่รู้จัก

โลหะวานาเดียมถูกค้นพบครั้งแรกโดย Andrés Manuel Del Río นักแร่วิทยาชาวเม็กซิกันที่เกิดในสเปนในปี 1801 นักวิจัยได้สกัดองค์ประกอบใหม่จากตัวอย่างแร่ตะกั่วสีน้ำตาลที่ขุดได้ในเม็กซิโก เมื่อปรากฎว่าเกลือของโลหะมีสีที่หลากหลาย ดังนั้นแต่เดิมเดลริโอจึงเรียกมันว่า "panchromium" (จากภาษากรีก "παγχρώμιο" - "สีสัน")

ต่อมานักวิทยาแร่ได้เปลี่ยนชื่อธาตุอีริโทรเนียม (จากภาษากรีก "ερυθρός" - "สีแดง") เนื่องจากเกลือส่วนใหญ่เปลี่ยนเป็นสีแดงเมื่อถูกความร้อน ดูเหมือนว่าโชคเหลือเชื่อจะยิ้มให้กับนักวิทยาศาสตร์ที่ไม่ค่อยมีใครรู้จักในยุโรป การค้นพบองค์ประกอบทางเคมีใหม่ วานาเดียม สัญญาว่าหากไม่ใช่ชื่อเสียง อย่างน้อยก็ได้รับการยอมรับจากเพื่อนร่วมงาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากขาดอำนาจสำคัญในโลกวิทยาศาสตร์ ความสำเร็จของชาวเม็กซิกันจึงถูกเพิกเฉย

ในปี ค.ศ. 1805 นักเคมีชาวฝรั่งเศสที่ชื่อ วิกเตอร์ คอลเล็ต-ดีโคทิลส์ (Hippolyte Victor Collet-Decotyls) เสนอว่าธาตุใหม่ที่เดล รีโอได้สำรวจมานั้นเป็นเพียงตัวอย่างของลีดโครเมตที่มีสิ่งเจือปน ในท้ายที่สุด นักวิจัยชาวเม็กซิกัน เพื่อไม่ให้เสียหน้าต่อหน้าสมาคมวิทยาศาสตร์โดยสิ้นเชิง จึงยอมรับคำกล่าวของ Collet-Decotil และละทิ้งการค้นพบของเขา อย่างไรก็ตาม ความสำเร็จของเขาไม่ได้ถูกลืมเลือน วันนี้ Andres Manuel Del Rio ได้รับการยอมรับว่าเป็นผู้ค้นพบโลหะหายาก

เปิดใหม่

ในปี 1831 Niels Gabriel Sefström ชาวสวีเดนได้ค้นพบองค์ประกอบทางเคมีของวาเนเดียมอีกครั้งในออกไซด์ที่เขาได้รับขณะทำงานกับแร่เหล็ก นักวิทยาศาสตร์เลือกตัวอักษร "V" ซึ่งยังไม่ได้กำหนดให้กับองค์ประกอบใด Sefström ตั้งชื่อโลหะใหม่นี้เนื่องจากความสวยงามและสีสันที่หลากหลาย ตามชื่อเทพธิดาแห่งความงามของนอร์สโบราณ วานาดีส

ข่าวดังกล่าวกระตุ้นความสนใจในชุมชนวิทยาศาสตร์เพิ่มขึ้น พวกเขาจำงานของนักแร่วิทยาชาวเม็กซิกันได้ทันที นอกจากนี้ ในปี พ.ศ. 2374 ฟรีดริช เวอห์เลอร์ได้ตรวจสอบอีกครั้งและยืนยันการค้นพบครั้งก่อนของเดล รีโอ และนักธรณีวิทยา จอร์จ วิลเลียม เฟเธอร์สตันฮอป ถึงกับแนะนำให้ตั้งชื่อโลหะว่า "rionium" เพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้ค้นพบ แต่ความคิดริเริ่มนี้ไม่ได้รับการสนับสนุน

เข้าใจยาก

การแยกโลหะวานาเดียมในรูปแบบบริสุทธิ์นั้นพิสูจน์แล้วว่าทำได้ยาก ก่อนหน้านั้น นักวิทยาศาสตร์ทำงานกับเกลือของมันเท่านั้น นั่นเป็นสาเหตุที่ไม่ทราบคุณสมบัติที่แท้จริงของวาเนเดียม ในปี 1831 Berzelius รายงานว่าได้รับสารที่เป็นโลหะ แต่ Henry Enfield Roscoe ได้พิสูจน์ว่า Berzelius ผลิต vanadium nitride (VN) ได้จริง Roscoe ผลิตโลหะในท้ายที่สุดในปี 1867 โดยลดวานาเดียมคลอไรด์ (VCl 2 ) ด้วยไฮโดรเจน ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2470 เป็นต้นมา วานาเดียมบริสุทธิ์ได้มาจากการลดวาเนเดียมเพนทอกไซด์ด้วยการมีส่วนร่วมของแคลเซียม

การใช้องค์ประกอบทางอุตสาหกรรมแบบอนุกรมครั้งแรกย้อนกลับไปในปี 1905 โลหะนี้ถูกเพิ่มเข้าไปในโลหะผสมเหล็กสำหรับแชสซีของรถแข่ง และต่อมาคือ Ford Model T คุณสมบัติของวาเนเดียมช่วยลดน้ำหนักของโครงสร้างในขณะที่เพิ่มความต้านทานแรงดึง อย่างไรก็ตาม Martin Henze นักเคมีชาวเยอรมันได้ค้นพบวาเนเดียมในเซลล์เม็ดเลือด (หรือเซลล์ coelomic) ของสิ่งมีชีวิตในทะเล - แอคซิเดีย - ในปี 2454

คุณสมบัติทางกายภาพ

วาเนเดียมเป็นโลหะสีน้ำเงินอมเทาที่หลอมละลายได้ มีความแข็งปานกลาง มีความเงาเหมือนเหล็กกล้าและมีความหนาแน่น 6.11 ก./ลบ.ซม. บางแหล่งอธิบายว่าวัสดุมีความอ่อน ซึ่งหมายถึงความเหนียวสูง โครงสร้างผลึกของธาตุนั้นซับซ้อนกว่าโลหะและเหล็กกล้าส่วนใหญ่

วานาเดียมมีความทนทานต่อการกัดกร่อน กรดด่าง กรดกำมะถัน และกรดไฮโดรคลอริกได้ดี มันออกซิไดซ์ในอากาศที่ประมาณ 660°C (933K, 1220°F) แม้ว่าออกไซด์จะทู่ที่อุณหภูมิห้องก็ตาม สารนี้จะละลายเมื่ออุณหภูมิสูงถึง 1920°C และเดือดที่อุณหภูมิ 3400°C

คุณสมบัติทางเคมี

วานาเดียมภายใต้อิทธิพลของออกซิเจนก่อให้เกิดออกไซด์สี่ประเภท:

สารประกอบวาเนเดียมประเภท (II) เป็นตัวรีดิวซ์และสารประกอบประเภท (V) เป็นตัวออกซิไดซ์ สารประกอบ (IV) มักมีอยู่ในรูปของอนุพันธ์ของวานาดิลไอออนบวก

ออกไซด์

สารประกอบที่สำคัญที่สุดในเชิงพาณิชย์คือวานาเดียมเพนทอกไซด์ เป็นของแข็งสีเหลืองอมน้ำตาล แม้ว่าเมื่อเพิ่งตกตะกอนจากสารละลายที่เป็นน้ำ สีของมันจะเป็นสีส้มเข้ม

ออกไซด์ถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิตกรดกำมะถัน สารประกอบนี้ออกซิไดซ์ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO 2) เป็นไตรออกไซด์ (SO 3) ในปฏิกิริยารีดอกซ์นี้ ซัลเฟอร์จะถูกออกซิไดซ์จาก +4 เป็น +6 และวานาเดียมจะถูกรีดิวซ์จาก +5 เป็น +4 สูตรสำหรับวาเนเดียมมีดังนี้:

V 2 O 5 + SO 2 → 2VO 2 + SO 3

ตัวเร่งปฏิกิริยาถูกสร้างขึ้นใหม่โดยปฏิกิริยาออกซิเดชันของออกซิเจน:

2VO 2 + O 2 → V 2 O 5

กระบวนการออกซิเดชันที่คล้ายกันนี้ใช้ในการผลิตมาเลอิกแอนไฮไดรด์, ​​พทาลิกแอนไฮไดรด์ และสารประกอบอินทรีย์จำนวนมากอื่นๆ

ออกไซด์นี้ยังใช้ในการผลิตเฟอร์โรวาเนเดียม มันถูกทำให้ร้อนด้วยเหล็กและเฟอร์โรซิลิคอนด้วยการเติมมะนาว เมื่อใช้อลูมิเนียม จะได้โลหะผสมเหล็กวาเนเดียมพร้อมกับอลูมินาเป็นผลพลอยได้ เนื่องจากมีค่าสัมประสิทธิ์การต้านทานความร้อนสูง วาเนเดียม(V) ออกไซด์จึงถูกใช้เป็นวัสดุตรวจจับในโบโลมิเตอร์และไมโครโบโลเมตริกอาร์เรย์ในอุปกรณ์สร้างภาพความร้อน

ลักษณะเฉพาะ

โลหะหายากมีลักษณะดังต่อไปนี้:

• โครงสร้างคริสตัล: ลูกบาศก์ศูนย์กลางของร่างกาย
• การนำเสียง: 4560 ม./วินาที (ที่ 20°C)
• วาเนเดียมวาเนเดียม: V (น้อยมาก IV, III, II)
• การขยายตัวทางความร้อน: 8.4 µm/(m·K) (ที่ 25°C)
• การนำความร้อน: 30.7 W/(m K)
• ความต้านทานไฟฟ้า: 197 nΩ m (ที่ 20°C)
• แม่เหล็ก: พาราแมกเนติก.
• ความไวต่อแม่เหล็ก: +255·10 -6 ซม. 3 /โมล (298K)
• โมดูลัสความยืดหยุ่น: 128 GPa
• โมดูลัสแรงเฉือน: 47 GPa
• โมดูลัสความยืดหยุ่นจำนวนมาก: 160 GPa
• อัตราส่วนของปัวซอง: 0.37
• ความแข็งของโมห์: 6.7
• ความแข็งของวิคเกอร์: 628-640 MPa
• ความแข็งบริเนล: 600-742 MPa
• หมวดหมู่ธาตุ: โลหะทรานซิชัน
• การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์: 3d 3 4s 2 .
• ความร้อนหลอมละลาย: 21.5 กิโลจูล/โมล
• ความร้อนของการกลายเป็นไอ: 444 กิโลจูล/โมล
• ความจุความร้อนของกราม: 24.89 J / (โมล K)

วาเนเดียมในตารางธาตุอยู่ในหมู่ที่ 5 (หมู่ย่อยของวาเนเดียม) คาบที่ 4 บล็อก d

การแพร่กระจาย

วาเนเดียมในระดับจักรวาลมีอยู่ประมาณ 0.0001% ของปริมาตรสสารทั้งหมด มีอยู่ทั่วไปเช่นเดียวกับทองแดงและสังกะสี โลหะนี้พบได้ในสเปกตรัมเรืองแสงของดวงอาทิตย์และดาวอื่นๆ

ธาตุนี้เป็นธาตุที่มีมากเป็นอันดับที่ 20 ในเปลือกโลก โลหะวาเนเดียมในรูปผลึกค่อนข้างหายาก แต่สารประกอบของวัสดุนี้พบได้ในแร่ธาตุต่างๆ 65 ชนิด ความสำคัญทางเศรษฐกิจของพวกเขาคือผู้อุปถัมภ์ (VS 4), วานาดิไนต์ (Pb 5 (VO 4) 3 Cl) และคาร์โนไทต์ (K 2 (UO 2) 2 (VO 4) 2 3 H 2 O)

วานาดิลไอออนมีมากในน้ำทะเลและมีความเข้มข้นเฉลี่ย 30 นาโนโมลาร์ แหล่งน้ำแร่บางแห่งมีความเข้มข้นของไอออนเหล่านี้สูง ตัวอย่างเช่น น้ำพุใกล้กับภูเขาไฟฟูจิมีมากถึง 54 µg/l

เหมืองแร่

โลหะหายากนี้ส่วนใหญ่ได้มาจากวานาเดียมแมกนีไทต์ที่พบในหินอัคนีแก็บโบรอุลตร้ามาฟิค วัตถุดิบส่วนใหญ่ขุดได้ในแอฟริกาใต้ จีนตะวันตกเฉียงเหนือ และรัสเซียตะวันออก ในปี 2013 ประเทศเหล่านี้ผลิตวาเนเดียมมากกว่า 97% ของทั้งหมด (79,000 ตันโดยน้ำหนัก)

โลหะนี้ยังมีอยู่ในแร่บอกไซต์และแหล่งสะสมของน้ำมันดิบ ถ่านหิน หินน้ำมัน และทรายน้ำมันดิน ในน้ำมันดิบมีรายงานความเข้มข้นสูงถึง 1200 ppm เนื่องจากคุณสมบัติในการออกซิไดซ์ของวานาเดียม (ออกไซด์บางส่วนของมัน) หลังจากการเผาไหม้ของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมดังกล่าว สารตกค้างของธาตุสามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนในเครื่องยนต์และหม้อต้มน้ำได้

สารประมาณ 110,000 ตันเข้าสู่ชั้นบรรยากาศในแต่ละปีโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล ปัจจุบันมีการพัฒนาเทคโนโลยีในการสกัดสารมีค่าจากไฮโดรคาร์บอน

การผลิต

วานาเดียมส่วนใหญ่ใช้เป็นสารเติมแต่งในโลหะผสมเหล็กที่เรียกว่าเฟอร์โรอัลลอย เฟอร์โรวานาเดียมได้โดยตรงจากการลดส่วนผสมของวาเนเดียมออกไซด์ด้วยวาเลนซ์ (V) ออกไซด์ของเหล็ก และเหล็กบริสุทธิ์ในเตาเผาไฟฟ้า

โลหะได้มาจากกระบวนการหลายขั้นตอนที่เริ่มต้นด้วยการคั่วแร่วาเนเดียมแมกนีไทต์ที่บดแล้วด้วยการเติมโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) หรือโซเดียมคาร์บอเนต (Na 2 CO 3) ที่อุณหภูมิประมาณ 850 ° C เพื่อให้ได้โซเดียม เมตาวานาเดต (NaVO 3) สารสกัดจากน้ำของสารนี้ถูกทำให้เป็นกรด โดยได้รับเกลือโพลีวานาเดต ซึ่งถูกรีดิวซ์ด้วยโลหะแคลเซียม แทนการผลิตขนาดเล็ก วาเนเดียมเพนทอกไซด์ถูกลดขนาดด้วยไฮโดรเจนหรือแมกนีเซียม

มีการใช้วิธีอื่นๆ อีกมากมาย ซึ่งทั้งหมดนี้ผลิตวานาเดียมเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการอื่นๆ การทำให้บริสุทธิ์เป็นไปได้ด้วยวิธีไอโอไดด์ที่พัฒนาโดย Anton Eduard van Arkel และ Jan Hendrik de Bor ในปี 1925 หมายถึงการก่อตัวของวานาเดียม (III) ไอโอไดด์และการสลายตัวที่ตามมาเพื่อให้ได้โลหะบริสุทธิ์:

2 V + 3I 2 ⇌ 2 VI 3

วิธีที่แปลกใหม่ในการรับองค์ประกอบนี้ถูกคิดค้นโดยชาวญี่ปุ่น พวกมันขยายพันธุ์เพรียงหัวหอมทะเล (คอร์ดชนิดหนึ่ง) ในสวนใต้น้ำ ซึ่งดูดซับวานาเดียมจากน้ำทะเล จากนั้นจึงรวบรวมและเผา โลหะมีค่าถูกสกัดออกจากขี้เถ้าที่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตามความเข้มข้นในกรณีนี้สูงกว่าเงินฝากที่ร่ำรวยที่สุดมาก

โลหะผสม

โลหะผสมวาเนเดียมคืออะไร? ประมาณ 85% ของโลหะหายากที่ผลิตได้ถูกใช้เพื่อผลิตเฟอร์โรวาเนเดียมหรือเป็นสารเติมแต่งในเหล็กกล้า ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 มีการค้นพบว่าวานาเดียมแม้เพียงเล็กน้อยก็ช่วยเพิ่มความแข็งแรงของเหล็กได้อย่างมีนัยสำคัญ องค์ประกอบนี้ก่อให้เกิดไนไตรด์และคาร์ไบด์ที่เสถียร ซึ่งนำไปสู่การปรับปรุงคุณลักษณะของเหล็กและโลหะผสม

ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา มีการใช้วานาเดียมในเพลา เฟรม เพลาข้อเหวี่ยง เกียร์ และส่วนประกอบที่สำคัญอื่นๆ ของยานพาหนะที่มีล้อ โลหะผสมมีสองกลุ่ม:

• คาร์บอนสูงที่มีปริมาณวานาเดียม 0.15% ถึง 0.25%
• เหล็กกล้าเครื่องมือความเร็วสูง (HSS) ที่มีองค์ประกอบนี้ 1% ถึง 5%

สำหรับเหล็กกล้า HSS สามารถทำความแข็งได้สูงกว่า HRC 60 ใช้ในเครื่องมือผ่าตัด ในโลหะผสมผงอาจมีวาเนเดียมได้ถึง 18% ปริมาณคาร์ไบด์สูงในโลหะผสมเหล่านี้ช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอได้อย่างมาก พวกเขาทำเครื่องมือและมีด

เนื่องจากคุณสมบัติของวาเนเดียมจะทำให้ไททาเนียมในรูปเบต้าเสถียร เพิ่มความแข็งแรงและเสถียรภาพต่ออุณหภูมิ ผสมกับอะลูมิเนียมในโลหะผสมไททาเนียม ใช้ในเครื่องยนต์ไอพ่น เครื่องบินความเร็วสูง และรากฟันเทียม โลหะผสมที่พบมากที่สุดสำหรับท่อไร้รอยต่อคือไททาเนียม 3/2.5 ที่มีวาเนเดียม 2.5% วัสดุเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การป้องกันประเทศ และจักรยาน โลหะผสมทั่วไปอีกชนิดที่ผลิตเป็นแผ่นเป็นส่วนใหญ่คือไททาเนียม 6AL-4V โดยที่อลูมิเนียม 6% และวานาเดียม 4%

โลหะผสมวานาเดียมหลายชนิดมีคุณสมบัติเป็นตัวนำยิ่งยวด ตัวนำยิ่งยวดเฟสแรก A15 คือสารประกอบวานาเดียม V 3 Si ซึ่งได้รับในปี 1952 เทปวานาเดียมแกลเลียมใช้ในแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด โครงสร้างของเฟสตัวนำยิ่งยวด A15 V 3 Ga นั้นคล้ายคลึงกับโครงสร้างของตัวนำยิ่งยวดทั่วไป: ไตรนิโอเบียมสแตนไนด์ (Nb 3 Sn) และไนโอเบียม-ไททาเนียม (Nb 3 Ti)

เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์พบว่าในยุคกลาง มีการเพิ่มวาเนเดียมจำนวนเล็กน้อย (จาก 40 ถึง 270 ส่วนในล้านส่วน) ลงในตัวอย่างเหล็กดามัสกัสและเหล็กดามัสก์ สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของใบมีด อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีความชัดเจนว่าโลหะหายากถูกขุดที่ไหนและอย่างไร อาจเป็นส่วนหนึ่งของแร่บางชนิด

แอปพลิเคชัน

นอกจากโลหะวิทยาแล้ว วาเนเดียมยังใช้กับงานอื่นๆ อีกด้วย ภาพตัดขวางการจับนิวตรอนด้วยความร้อนและครึ่งชีวิตสั้นของไอโซโทปที่เกิดจากการดักจับนิวตรอนทำให้โลหะนี้เป็นวัสดุที่เหมาะสมสำหรับใช้ภายในเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน

วานาเดียมออกไซด์ที่พบมากที่สุดคือ V 2 O 5 เพนทอกไซด์ ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิตกรดซัลฟิวริกและเป็นตัวออกซิไดซ์ในการผลิตมาเลอิกแอนไฮไดรด์ วานาเดียมออกไซด์ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์เซรามิก

โลหะเป็นองค์ประกอบสำคัญของตัวเร่งปฏิกิริยาออกไซด์ของโลหะผสมที่ใช้ในการออกซิเดชันของโพรเพนและโพรพิลีนเป็นอะโครลีน กรดอะคริลิก หรืออะมออกซิเดชันของโพรพิลีนเป็นอะคริโลไนไทรล์ วานาเดียมออกไซด์อีกชนิดหนึ่งคือ VO2 ไดออกไซด์ ใช้ในการผลิตสารเคลือบแก้วที่ปิดกั้นรังสีอินฟราเรดที่อุณหภูมิหนึ่งๆ

แบตเตอรี่วาเนเดียมรีดอกซ์เป็นเซลล์กัลวานิกที่ประกอบด้วยไอออนวานาเดียมที่เป็นน้ำในสถานะออกซิเดชันต่างๆ แบตเตอรี่ประเภทนี้ถูกนำเสนอครั้งแรกในช่วงทศวรรษที่ 1930 และเริ่มใช้ในเชิงพาณิชย์ในทศวรรษที่ 1980 วานาดาเตะสามารถใช้เพื่อป้องกันเหล็กจากการกัดกร่อน

วาเนเดียมมีความจำเป็นต่อสุขภาพของมนุษย์ ช่วยควบคุมการเผาผลาญคาร์บอนและไขมันและมีส่วนร่วมในการผลิตพลังงาน แนะนำให้บริโภค 6-63 mcg ต่อวัน (ข้อมูลจาก WHO) ของสารที่มาพร้อมกับอาหาร มันเพียงพอในธัญพืช, พืชตระกูลถั่ว, ผัก, สมุนไพร, ผลไม้