Βανάδιο Νιόβιο και ταντάλιο

Τα στοιχεία της ομάδας Βανάδιο, νιόβιο και ταντάλιο είναι για τους φυσικά χαρακτηριστικά χάλυβα. Εχω υψηλά σημεία τήξης και βρασμού, και είναι κράμα με σίδηρο για την παραγωγή ειδικών χάλυβα. Είναι αρκετά ανθεκτικά στη χημική δράση και συνδυάζονται με οξυγόνο μόνο εάν θερμανθούν σε υψηλές θερμοκρασίες.

Αν και αυτά τα στοιχεία έχουν ειλικρινά μεταλλικό χαρακτήρα, βρίσκονται συνήθως ως άλατα των οξυοξέων τους, δηλαδή ως Vanadates (VO₄^-3), Niobiates (NbO)₃^-1) και Tantalates (TaO₃^-1).

Βανάδιο

ο Βανάδιο είναι ένα Χημικό στοιχείο του ατομικού αριθμού 23 και του συμβόλου V. Είναι μεταξύ των Μεταβατικά Μέταλλα στη δεύτερη ομάδα, συνοδευόμενη από Niobium και Tantalum.

Του Ατομική μάζα είναι 50,942 g / mol. Εχει ένα πυκνότητα από 6110 Kg / m³. Του Σημείο τήξης Βρίσκεται σε θερμοκρασία 1902 ° C. Του Σημείο βρασμού είναι στους 3409 ° C.

Είναι ικανό να μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα, με Ηλεκτρική αγωγιμότητα από 4.89x10⁶ S / m (Siemens κάθε μέτρο). Του Θερμική αγωγιμότητα ισούται με 30,7 W / (K * m) (Watt ανά Kelvin-meter).

Λόγω των ποικίλων και έντονων χρωμάτων των ενώσεών του, το Ν. ΣΟΛ. Ο Sefström, που το ανακάλυψε το 1830, έδωσε το όνομα σε αυτό το μέταλλο Βανάδιο προς τιμήν της Σκανδιναβικής θεάς Βανάδης. Το στοιχείο βρίσκεται στο Vanadinite [Pb₃(ΦΩΝΗ₄)₂* PbCl₂], στην Καρνοτύτα [Κ₂O * 2UO₃* Β₂Ή₅* 3Η₂O] και στο Patronita VS₃.

Επίσης Βρίσκεται στον άνθρακα του Περού, των οποίων η τέφρα περιέχει έως και 48% βενάτιο πεντοξείδιο (V₂Ή₅).

Το μέταλλο παράγεται μειώνοντας το οξείδιο με άνθρακα ή υδρογόνο, εκχωρώντας μεγάλες ποσότητες αυτού στην κατασκευή ειδικών χάλυβα. Η προσθήκη 0,5% έως 1% βανάδιο αυξάνει την αντοχή εφελκυσμού ενός δείγματος χάλυβα από 1,16 σε 2 τόνους ανά τετραγωνικό εκατοστό.

Το βανάδιο σχηματίζει διάφορα οξείδια, όξινα στη φύση. Τα άλατα των διαφόρων οξειδίων είναι χρωματισμένα: αυτά του V₂Ή₂ για παράδειγμα, είναι μπλε λεβάντας (λεβάντα). αυτά του V₂Ή₃ πράσινος; αυτά του V₂Ή₄ μπλε, και αυτές του V₂Ή₅ πορτοκάλι.

Πεντοξείδιο Βανάδιο V₂Ή₅ και μερικά από τα άλατα που προέρχονται από αυτό χρησιμοποιούνται ως καταλύτες στη μέθοδο επαφής για να ληφθεί θειικό οξύ.

Νιόβιο

ο Νιόβιο είναι ένα Χημικό στοιχείο του ατομικού αριθμού 41 και του συμβόλου Nb. Είναι μεταξύ των Μεταβατικά Μέταλλα στη δεύτερη ομάδα, συνοδευόμενοι από το Vanadium και το Tantalum.

Αρχικά ονομάστηκε Κολούμπιοκαι με το σύμβολο Cb, ανακαλύφθηκε το 1801 από τον Γ. Hatchett στο ορυκτό Columbite Fe (CbO₃)₂. Δεν υπάρχουν γνωστές σημαντικές εφαρμογές αυτού του στοιχείου ή των ενώσεών του.

Του Ατομική μάζα είναι 92,906 g / mol. Εχει ένα Πυκνότητα 8570 Kg / m³. Του Σημείο τήξης βρίσκεται στους 2477 ° C, και το Σημείο βρασμού Βρίσκεται σε εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία 4744 ° C.

Εχει ένα Ηλεκτρική αγωγιμότητα από 6.93x10⁶ S / m (Siemens κάθε μέτρο). Του Θερμική αγωγιμότητα είναι 53,7 W / (K * m) (Watt ανά Kelvin-meter).

Ταντάλιο

ο Ταντάλιο είναι ένα Χημικό στοιχείο του ατομικού αριθμού 73 και του συμβόλου Ta. Είναι μεταξύ των Μεταβατικά Μέταλλα στη δεύτερη ομάδα, συνοδευόμενη από το Βανάδιο και το Νιόβιο.

Το 1802, Α. ΣΟΛ. Ο Ekeberg βρήκε ένα νέο στοιχείο στο ένα ορυκτό με τον τύπο Fe (TaO₃)₂, παρόμοιο με τον Columbite, και του έδωσε το όνομα του Tantalus, αναφέροντας τις δυσκολίες που προσέφερε η διάλυση του ορυκτού.

Του Ατομική μάζα είναι 180,95 g / mol. Εχει ένα Πυκνότητα από 16650 Kg / m³, σχεδόν διπλάσιο από αυτό του Niobium. Του Σημείο τήξης βρίσκεται σε θερμοκρασία 3017 ° C, και η θερμοκρασία του Σημείο βρασμού φτάνει στους 5458 ° C. Αυτές είναι θερμοκρασίες που επιτυγχάνονται μόνο σε πολύ ελεγχόμενες βιομηχανικές συνθήκες.

Του Ηλεκτρική αγωγιμότητα έχει τιμή 7,61x10⁶ S / m (Siemens κάθε μέτρο). Του Θερμική αγωγιμότητα ισούται με 57,5 ​​W / (K * m) (Watt ανά Kelvin-meter).

Λόγω της ολκιμότητας του, μεγάλη αντίσταση στο ηλεκτρικό ρεύμα και πολύ υψηλό σημείο τήξης, χρησιμοποιήθηκε ως νήμα σε λαμπτήρες πυρακτώσεως. αλλά έχει αντικατασταθεί πλήρως από το Tungsten, επίσης ονομάζεται Tungsten, πολύ άφθονο και εύκολο στην απόκτηση στην καθαρή του κατάσταση.

ο Το ταντάλιο μπορεί να σκληρυνθεί με κράμα με μικρές ποσότητες άλλων στοιχείων. Τέτοια κράματα χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ανοξείδωτων εργαλείων και οργάνων, τα οποία μπορούν να αποστειρωθούν σε φλόγα χωρίς να καταστρέψουν το κόψιμο. Το Tantalum Carbide είναι εξαιρετικά σκληρό και χρησιμοποιείται ως εργαλείο κοπής σε χαλύβδινες μηχανές.

Παραδείγματα ενώσεων βαναδίου, νιοβίου και τανταλίου

Διοξείδιο του βαναδίου (V₂Ή₂)

Τριοξείδιο του βαναδίου (V₂Ή₃)

Τετραξείδιο του βαναδίου (V₂Ή₄)

Πεντοξείδιο του βαναδίου (V₂Ή₅)

Βαναντινίτης [Pb₃(ΦΩΝΗ₄)₂* PbCl₂]

Καρνοτίτης [Κ₂O * 2UO₃* Β₂Ή₅* 3Η₂Ή]

Πατριώτης (VS₃)

Columbite Fe (NbO)₃)₂

Μονοφωσφίδιο νιοβίου (NbP)

Οξείδιο του νιοβίου (NbO)

Βόριο νιόβιο (NbB)

Νιόβιο καρβίδιο (NbC)

Τανταλλικό σίδηρο [Fe (TaO₃)₂]

Καρβίδιο Tantalum (Ta₂ΝΤΟ)