ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства ванадия и его соединений из "Тяжелое жидкое топливо для газовых турбин" Ванадий был открыт в 1830 г. в Швеции Зефстремом. Этот элемент возглавляет подгруппу металлов в пятой группе элементов периодической системы. Он может быть, в пределе, пятивалентным по кислороду и трехвалентным по водороду. Соответственно его высшим окислом будет УгОб и высшим гидридом УНз, ванадий имеет атомный номер — 23. Встречается в двух изотопах с массовым числом 50 находится 0,23% от всего ванадия и с массовым числом 51 — остальные 99,77% ванадия. [c.58] Ванадий относится (по Вернадскому) к редким элементам, его весовой кларк в земной коре (по Виноградову) составляет 1,53 атомный кларк равен 6 10 . [c.58] Минералы, содержащие большое количество ванадия, очень редки и находятся лишь в Северной и Южной Америке и Африке. В нашей отечественной промышленности ванадий получают из доменных шлаков некоторых железных руд (Керчь, Кольский полуостров, Урал). Замечена некоторая приуроченность ванадия к зольному остатку каустобиолитов (горючих ископаемых). Иногда содержание ванадия в золе некоторых нефтей достигает 50%. [c.58] Принцип технологии получения ванадия заключается в переводе ванадия, содержащегося в соединениях, в окисленную форму и в последующем восстановлении окислов до металла. [c.58] Частицы полученного металлического ванадия в вакуумной печи сплавляются в слиток [19]. Степень чистоты ванадия достигает 99,9%. [c.58] Удельный вес = 5,9 температура плавления = 1710°С температура кипения = 3000°С. Электропроводность (Н = 1)=4. [c.58] Порошкообразный ванадий может бурно окисляться кислородом, серой и галоидами. Способен поглощать много водорода, образуя соединения неопределенного состава. [c.59] Промышленное применение ванадий нашел в металлургии как лигирующая добавка к стали и алюминию, как раскислитель, вводимый в расплавленную сталь, для связывания с растворенным азотом и кислородом. Известно применение соединений ванадия в качестве катализаторов окисления и в целом ряде других видов промышленности. При работе с водорастворимыми соединениями ванадия следует помнить, что они сильно ядовиты. [c.59] С кремнием ванадий может образовывать силициды, а с углеродом — карбиды. Оба вида соединений обладают значительной твердостью и инертностью в химическом отношении. Силициды, так же как и карбиды, — соединения, не всегда отвечающие отношениям валентности составляющих элементов. [c.59] Упомянутые выше свойства ванадия довольно легко восстанавливаться из окислов высшей валентности за счет таких вое-, становителей как алюминий, кальций и другие металлы, а также образовывать карбиды с углеродом и силициды с кремнием, позволяют наметить направление подбора веществ, способных превратить агрессивную в коррозионном отношении пятиокись ванадия в малоактивные и неактивные тугоплавкие соединения, безвредные в коррозионном отношении. [c.59] Наиболее типичными для ванадия являются производные, в которых он выступает как пятивалентный элемент. Но встречаются соединения, где его валентность по кислороду равна четырем, трем и двум. [c.59] В ГТУ сжигание топлив производится со значительно большими избытками воздуха, чем это обычно принято в любых других тепловых двигателях, поэтому следует ожидать образования окислов ванадия, отвечающих его высшей валентности. [c.59] Пятиокись ванадия — вещество желтого цвета (УгОб) — окисел с ярко выраженными кислыми свойствами четырехокись ванадия — вещество сине-голубого цвета (У204) —окисел с амфотерными свойствами трехокись ванадия — вещество черного цвета (УгОз) растворяется в кислотах, образуя соответствующие соли. Таким образом, этот окисел имеет слабощелочные свойства. Наконец, двухвалентный окисел ванадия серого цвета (УгОг), растворяется только в кислотах и образует соли, соответствующие щелочному окислу металла. [c.59] Соли окислов ванадия окрашены по-разному соли двуокиси бледно-лиловые или фиолетовые трехокиси — зеленые четырех-окиси — голубые пятиокиси — желтые. [c.59] Температуры плавления окислов приведены в табл. 15. По данным Крестовникова и Шахова [20], термическая диссоциация пятиокиси ванадия начинается при температуре 1750° с образованием УгОз. [c.60] Все степени окисления от четырехвалентного окисла и ниже могут быть получены из пятиокиси ванадия путем ее частичного восстановления. Но условия восстановления совсем различные. Восстановление до четырехокиси праизводится легко путем нагревания с восстановителем, как это было указано выше (А1, Са и т. п.). Восстановление до трехокиси может быть успешно произведено уже водородом или окисью углерода при нагревании а аналогичное восстановление до двухвалентного окисла УО обычно происходит при нагревании пятиокиси ванадия до 1700° С в токе водорода. [c.60] Для будущих рассуждений важно отметить, что все низшие окислы ванадия неустойчивы и при наличии окислителей переходят в форму наивысшей валентности, т. е. 205. [c.60] Вернуться к основной статье