Металлы окисление оксидом ванадия

Метод каталитического обезвреживания газообразных отходов заключается в проведении окислительно-восстановительных процессов при температуре 75—500°С на поверхности катализаторов. В качестве носителей металлов, используемых как катализаторы (платина, палладий, осмий, медь, никель, кобальт, цинк, хром, ванадий, марганец), применяются асбест, керамика, силикагель, пемза, оксид алюминия и др. На эффективность процесса оказывает влияние начальная концентрация обезвреживаемого соединения, степень запыленности газов, температура, время контакта и качество катализатора. Наиболее целесообразное использование метода— при обезвреживании газов с концентрацией соединений не более 10—50 г/м . На низкотемпературных катализаторах при избытке кислорода и температуре 200—300°С окисление ряда низко-кипящих органических соединений (метан, этан, пропилен, этилен, ацетилен, бутан и др.) протекает нацело до СО2, N2 и Н2О. В то же время обезвреживание высококипящих или высокомолекулярных органических соединений данным методом осуществить невозможно из-за неполного окисления и забивки этими соединениями поверхности катализатора. Так же невозможно применение катализаторов для обезвреживания элементорганических соединений из-за отравления катализатора НС1, НР, 502 и др. Метод используется для очистки газов от N0 -f N02 с применением в качестве восстановителей метана, водорода, аммиака, угарного газа. Срок службы катализаторов 1—3 года. Несмотря на большие преимущества перед другими способами очистки газов метод каталитического обезвреживания имеет ограниченное применение [5.52, 5 54 5.62] [c.500]

Напишите формулы всех оксидов и гидроксидов следующих элементов 1) ванадия 2) хрома 3) марганца. Напишите уравнения реакций, иллюстрирующих их кислотно-основные свойства. Как они изменяются с изменением степени окисления металла Как изменяется характер связи в системе М—О—Н, где М— У, Сг, Мп [c.150]

Характерной способностью V(+3) является способность к образованию квасцов, чем он напоминает титан и хром в этой степени окисления. Здесь также проявляется горизонтальная аналогия между -элементами. В низших степенях окисления ванадий не прояв- ляет кислотных свойств и соответствующие гидроксиды являются типичными основаниями. Производные V(+2) и V (+3) обладают сильной восстановительной активностью. Так, оксид ванадия (+2) в отсутствие окислителей взаимодействует с водой подобно активному металлу, с выделением свободного водорода [c.306]

Здесь наблюдается постепенный переход от типично основных оксидов калия и кальция к амфотерным, или промежуточным (скандия, титана и ванадия), и к кислотным оксидам хрома и марганца. Этому соответствует и повышение окислительного числа металлов, образующих оксиды. То же наблюдается при рассмотрении изменения свойств оксидов одного и того же элемента в разной степени окисления. Так, например, в ряду [c.12]

Большой группой катализаторов, перспективных для изучения методом фосфоресценции, являются системы, содержащие высшие оксиды ванадия, молибдена, вольфрама, висмута и др. Люминесценция ванадатов и вольфраматов щелочных и щелочноземельных металлов хорошо известна и неоднократно описывалась в литературе [49, 50]. Принято считать, что центрами свечения в них являются более или менее искаженные тетраэдрические оксокомплексы [М04] + с металлом, находящимся в высшей степени окисления. Поскольку фосфоресценция возбуждается в полосе с переносом заряда, обычно полагают, что при поглощении кванта света происходит перенос электрона с одного из находящихся в ближайшей координационной сфере комплекса атомов кислорода на вакантную /-орбиталь центрального иона. При этом образуется синглетное электронновозбужденное состояние 1, в котором суммарный электронный спин, так же как и в исходном комплексе, равен нулю. Существует, однако, и лежащее ниже триплетное состояние Г , которое может заселяться в результате интеркомбинационного перехода. Его дезактивация приводит к фосфоресценции со временем жизни, лежащим в пределах 10 2—10 с. [c.32]

Для щелочных и щелочноземельных металлов действительно наблюдается указанный линейный закон роста пленок во времени. При повышении температуры реакция окисления таких металлов начинает резко ускоряться вследствие плохого отвода теплоты. Рыхлая пленка оксида металла является препятствием для отвода теплоты, выделяющейся в ходе ракции. В результате происходит разогрев металла, скорость окисления его резко возрастает. Линейное увеличение толщины пленки во времени наблюдается также при высоких температурах для ванадия, вольфрама и молибдена, образующих летучие оксиды. [c.227]

В кислородсодержащих производных ванадия устойчивости степенью окисления является +5 в соединениях с галогенами +4. Формы и стехиометрия соединений низших степеней окисления аналогичны стоящим за ними в горизонтальном ряду металлам Сг, Мп, Fe. Например, [V(S04)2] аналогичен [Fe(804)2 [У(Н20)б]С1з — [Сг(Н20)б]С1з. Все соединения ванадия в низших степенях окисления — сильные восстановители. По многообразию форм оксидов ванадий похож на азот [c.521]

Катализаторы окисления 802 готовят на основе оксида ванадия ( 2 5) добавкой щелочных металлов, нанесенных на оксид кремния. Скорость реакции дописывается уравнением Борескова—Иванова [c.389]

Многие переходные металлы и их комплексы обладают каталитической активностью и широко применяются в промышленных каталитических системах, например, оксид ванадия(У) при окислении диоксида серы для получения серной кислоты, мелкодисперсное железо, оксид железа(Ш) - при синтезе аммиака. Особенно активны в этом отношении переходные элементы второго и третьего переходных рядов и, в частности, платиновые металлы. Так, мелкодисперсная платина и ее сплавы используются при окислении аммиака, металлорганические соединения родия и иридия - в разнообразных реакциях органического синтеза. В гл. 11 мы отмечали, что среди разнообразных механизмов действия этих и других катализаторов можно выделить несколько стадий, присущих каждому каталитическому процессу. Попытаемся теперь проследить за действием металлокомплексного катализатора на основных стадиях процесса [c.373]

Катализатором может служить оксид ванадия (V), однако большой выход малеинового ангидрида достигается на сложных катализаторах (смеси окислов или солей ванадия, молибдена и некоторых других металлов, нанесенных на пемзу или силикагель). Выход малеинового ангидрида при окислении бензола около 60%. [c.207]

Из высказанного выще следует, что между удельной каталитической активностью и значениями д существует прямая связь [17]. Так, в процессе окисления ЗОг каталитически активными соединениями являются оксид ванадия (У) и платина. Однако энергия связи 5р кислорода с УаОз превышает значение 5р для платины. Активность оксида ванадия (V) может быть увеличена путем введения соединений, снижающих 5р, к числу которых, по мнению Ройтера [17], можно отнести сульфаты щелочных металлов. [c.60]

Вероятно, при использовании в качестве катализаторов оксидов ванадия или меди реакция только начинается на поверхности, но затем идет главным образом гомогенный процесс окисления сульфида под действием растворенных в реакционной смеси ионов металла. [c.210]

При низких температурах эти металлы покрыты защитной пленкой оксида и поэтому оказываются более инертными, чем можно судить по их окислительным потенциалам. У верхнего представителя этой группы оксид УзОд обладает амфотерными свойствами, подобно Т102. Он растворим и в кислотах, и в основаниях, образуя при этом сложные полимеры с плохо различимыми свойствами. В состоянии окисления +4 ванадий также образует соединения, которые проявляют свойства, промежуточные между ионными и ковалентными УС14-молекулярная жидкость с температурой кипения 154 С. В отличие от этого соединения У(П1) имеют ионный характер. [c.441]

Разработаны специальные модификации катализаторов и промоторов, позволяющие осуществлять в регенераторе окисление оксида углерода в диоксид, улавливание оксидов серы из дымовых газов регенерации и последующее их восстановление в сероводород в зоне крекинга, повышать на 3—4 пункта октановое число (и. м.). У катализаторов последних модификаций резко выросла способность сохранять каталитические свойства при осаждении больших количеств металлов из сырья. Так, на обычных промышленных цеолитсодержащих катализаторах при суммарном содержании никеля и ванадия 0,5% конверсия сырья снижается более чем в 2 раза, резко ухудшается селективность кре-КИН13, повышается выход кокса, сухого газа и водорода. На специально приготовленных цеолитсодержащих катализаторах в этих же условиях конверсия сырья практически не снижается, селективность изменяется незначительно. [c.115]

Наиболее активным катализатором является платина, однако она вышла из употребления вследствие дороговизны и легкой отравляемости примесями обжигового газа, особенно мышьяком. Оксид железа дешевый, не отравляется мышьяком, но при обычном составе газа (7% SO2 и 11% О2) он проявляет каталитическую активность только выше 625°С, т. е. когда Jip<70%, и поэтому применялся лишь для начального окисления SO2 до достижения Хр 50—60%. Ванадиевый катализатор менее активен, чем платиновый, но дешевле и отравляется соединениями мышьяка в несколько тысяч раз меньше, чем платина он оказался наиболее рациональным, и только он применяется в производстве серной кислоты в СССР. Ванадиевая контактная масса содержит в среднем 7% V2O5 активаторами являются оксиды щелочных металлов, обычно применяют активатор К2О носителем служат пористые алюмосиликаты или диоксид кремния. Обычные ванадиевые контактные массы представляют собой пористые гранулы, таблетки или кольца. При катализе оксид калия превращается в K2S2O7, а контактная масса в общем представляет собой пористый носитель, поверхность пор которого смочена пленкой раствора пяти-оксида ванадия в жидком пиросульфате калия. [c.129]

Особенно хорошо известны комплексные металлат-ионы с кислородными лигандами (оксокомплексы). Их образуют преимущественно-металлы в высоких степенях окисления, например, ванадий (V), хром (VI), марганец (VII), а также их аналоги. Оксокомплексы получают при взаимодействии ковалентных оксидов соответствующих металлов (например, СЮз, МоОд, МпаО,), с отрицательно поля- [c.21]

При нагревании в кислороде все три металла образуют оксиды состава КгОо. а также низшие оксиды. Помимо К.0,- для в шадия известны оксиды УО, У-зО , УОа, для ниобия — N 0, Nb20.,, NbO , для тантала ТаО, ТаОг. Переход от высших степеней окисления к низшим обычно осуществляется восстановлением соединений ванадия (V) различными восстановителями или электролитическим путем. [c.194]

Оксиды ванадия имеют кристаллическую структуру и каждой степени окисления соответствует определенный цвет УгО — светлосерый У2О3 — черный, У2О4 — сине-голубой, а У 05—красный. -Металлы У группы образуют металлообразные субоксиды, отвечающие формулам КвО, КзО и КгО- [c.351]

В газовых двигателях масло меняет свои свойства за счет накопления загрязнений при прорыве газов, механических примесей и продуктов окисления самого масла. Используемый в га-зобалонных установках газ проходит предварительную глубокую очистку, поэтому содержит очень незначительное количество нежелательных примесей. Газ полностью сгорает в двигателе, отсутствует разжижение масла. Обычно масла из двигателей, работающих на сжиженном газе, гораздо чище, чем из двигателей, работающих на бензине и других видах топлива. В небольшом количестве в маслах могут содержаться вода, механические примеси из окружающего воздуха, частицы металла, снимаемого с поверхностей трения, а также продукты окисления углеводородов масла. В газовых двигателях иногда наблюдается коррозия камеры сгорания, выхлопной системы и верхней части цилиндропоршневой группы. Эго происходит в том случае, если из газа не полностью удалены коррозионно-активные продукты (сероводород, оксиды ванадия, аммиак). [c.197]

Активаторы (от лат. a tivus — активный, деятельный), В химии 1) вещества (промоторы), добавление которых к катализатору увеличивает его активность, избирательность или устойчивость. Напр,, железный катализатор синтеза аммиака содержит несколько процентов активирующих веществ AI2O3, К2О. Оксид ванадия (V) — катализатор окисления SOa в ЗОз — активируют добавками оксидов щелочных металлов 2) атомы элементов, вводимые в небольших количествах в кристаллическую решетку кристаллофосфоров, образующие вместе с окружающими их атомами решетки центры люминесценции кристаллофосфоров. Для кристаллофос-(юра сульфида цинка А, являются Си, Ag, Au, Mn, редкоземельные элементы для флюорита СаРг— редкоземельные элементы 3) вещества, способствующие коррозии, напр,, ионы водорода, кислород, растворенный в воде 4) вещества, усиливающие действие ферментов. [c.10]

Самую большую группу соединений с известными структурами образуют соединения типа МО (ОН), где М — алюминий, скандий, иттрий, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, галлий и индий. Ряд соединений МО (ОН), так же как гидроксиды трехвалентных металлов и оксиды М2О3 алюминия и железа, имеют а- и у-модификации. Так называемый p-FeO(OH), строго говоря, не является гидроксид-оксидом он имеет структуру а-МпОг и устойчив только в присутствии определенных ионов, таких, как С1 , внедренных в пустоты каркаса [3J. Темно-коричневый б-FeO (ОН), обладающий ярко выраженными магнитными свойствами, получают быстрым окислением Ре (ОН) 2 в растворе NaOH он имеет очень простую структуру, в основе которой лежит гексагональная плотнейшая упаковка О (ОН), а ионы РеЗ+ заселяют определенные пустоты. Результаты исследования магнитных свойств лучше согласуются со статистическим распределением ионов металла по всем октаэдрическим позициям, чем с частичной заселенностью некоторых тетраэдрических позиций, как предполагали ранее [4]. Структура Е-РеО(ОН) рассматривается ниже. [c.366]

Катализаторы пиролиза представляют собой сложную систему, основными компонентами которой являются активная масса и носитель. Носитель, обладающ.ий некоторой каталитической активностью, придает катализатору требуемые механические свойства (прочность) и способствует его стабильности. Активный компонент в большинстве предлагаемых катализаторов пиролиза состоит, в основном, из оксидов металлов переменной валентности — ванадия, ниобия, индия, железа и др. Каталитическая активность таких оксидов в процессе пиролиза связана, по-видимому, с изменением их валентности в каталитическом процессе. Так, было показано, что окисленный ванадиевый катализатор пиролиза, содержащий в качестве активного компонента пятивалентный ванадий, обладает (без предварительной активации) низкой активностью и приобретает максимальную активность только после восстановления ванадия водородом (например, водородом, содержащимся в составе продуктов пиролиза) до низшей валентности. Сильновосстановленный образец катализатора, проявляющий высокую активность с первых минут подачи сырья, содержит ванадий, восстановленный, по-видимому, до У0о,5 (одновалентное состояние), обнаруженного на его дифрактограммах. Время, необходимое для восстановления ванадия до активного состояния, зависит от температуры при 300 °С для этого требуется 15 мин, при 750 °С — менее 1 мин. Протекание окислительно-восстановительных реакций в процессе каталитического пиролиза можно предположить и для других катализаторов. [c.10]

Окислительным аммонолнзом называют одностадийный синтез нитрилов и некоторых других азотсодержащих соединений путем сопряженного окисления кислородом соответствующего углеводорода и аммиака [23]. Реакцию обычно проводят в газовой фазе с гетерогенными катализаторами из оксидов переходных металлов, чаще всего ванадия, молибдена, титана, при 500—550 °С. Процессу способствуют пары воды, галогены, органические галогенпроизводные и серусодержащие соединения. [c.499]

Каталитическая активность, т.е. способность ускорения реакции, многих катализаторов возрастает при добавлении небольших количеств некоторых веществ, называемых промоторами, которые без катализатора могут быть каталитически неактивными. Например, скорость окисления SO2 на катализаторе оксиде ванадия V2O5 возрастает в сотни раз при добавлении в систему сульфатов щелочных металлов. [c.195]

Особыми видами газовой коррозии являются также образование водородной хрупкости и ванадиевая коррозия. В водородной атмосфере кроме обезуглероживания снижение жаропрочности обусловлено абсорбцией водорода, образованием твердого раствора водорода в железе и появлением растрескивания но границам зерен из-за образования Н2О и СН4. Несмотря на очистку стали от ванадия, он попадает в виде продуктов горения жидкого топлива. Оксиды ванадия катализируют окисление но реакциям (22), (23), а легкоплавкий У2О5, особенно при наличии соединений щелочных металлов, флюсует соединения окалины. [c.12]

На стадии окисления требуются точная регулировка подачи воздуха и тщательное перемешивание реагентов на входе в реактор с катализатором селектокс. Последний представляет собой окснд ванадия (или сульфид ванадия), нанесенный на нещелочной пористый тугоплавкий оксид. Типичный катализатор состоит из 1...30% (желательно 5... 15%) ванадия в оксидной или сульфидной форме. В качестве носителя используют алюминий, титан, кремний, цирконий, а также их различные комбинации, фосфаты кислых металлов, арсенаты, кристаллические или аморфные алюмосиликатные водородные цеолиты. [c.175]

В образовании связей с другими атомами могут принимать участие пять электронов или меньшее их число. Степени окисления этих металлов 4-2, 4-3, 4-4, 4-5. Устойчива степень окисления 4-5 (особенно у ванадия). Ниобий и тантал образуют оксиды, в которых проявляется и степень окисления 4-1 (МЬ О и ТзаО). [c.209]

Соединения ванадия, ниобия и тантала. Оксиды этих металлов — твердые кристаллические вещества. Среди них наиболее характерны и устойчивы оксиды Э2О5, кислотные свойства которых ослабевают от УаОй к ТзаОз. Ванадий образует также оксиды со степенями окисления +2, "ЬЗ и - -4. [c.414]

Кроме контактно-каталитического получения карбоновых кислот за последние годы большое промышленное применение нашел одностадийный синтез нитрилов сопряженным окислением кислородом соответствующего углеводорода и аммиака, так называемый окислительный аммонолиз. Реакцию проводят в газовой фазе над катализатором из оксидов металлов — висмута, ванадия, молибдена, титана, при 500—550 °С, Пары воды, галогены, органические галогенпроизводные и серусодержащие соединения способствуют реакции. Этим путем из толуола или этилбензола получают бензонитрил с выходом более 90 %, из о-ксилола или нафталина — фталодинитрил с выходом 80%. Из м- и л-ксилолов образуются изофтало- и терефталодинитрилы, которые можно гидролизовать в дикарбоновые кислоты или восстанавливать в ксилилендиамины, применяемые в синтезе полимеров. Крупнейший промышленный процесс на основе этого метода — получение акрилонитрила из пропилена и аммиака. [c.319]

По анализу определяют степень окисления металлов, затем идентифицируют основные соединения нефтяной зольной пыли. Обнаружено, что ванадий находится в степени окисления V (IV) преимущественно в виде соединения (V0)S04 х X ЗН2О. В зольном остатке найден никель N1 (II) в двухвалентном состоянии, предположительно в виде соединений N1804 и №0, а мышьяк - в виде оксида АзаОд. [c.84]

Оксид Уб01з, в которо.ч средняя степень окисления металла равна 2,17, по-видимому, играет важную роль в работе ванадиевых пентаоксидных катализаторов, используемых при окисленш ЗОг до 50з и нафталина до фталевого ангидрида. В его структуре, которая была описана в разд. 5.3.5, суш,еству- т три сорта неэквивалентных атомов ванадия, ближайшее окружение которых находится на расстояниях (в А) [c.277]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология