ВАНАДИЙ — дважды открытый

Удивительный металл, который неизвестно зачем накапливают асцидии и мухоморы. Ванадия много в морской и минеральной воде. А источники горы Фудзиямы содержат рекордное (до 54 микрограмм на литр) количество металла. Отчего природа так распорядилась своим богатством, еще предстоит выяснить ученым.

История ⌛

Ванадий — металл, который открыли два раза.

Первый раз это было, когда минералог дель-Рио исследовал свинцовые руды из Мексики.

«Сводил» руду с разными веществами и получал соли и окислы неведомого металла. Ученого очаровали цвета соединений, потому он и назвал новый металл панхромием (многоцветный). Правда, потом он переименовал новый элемент в эритроний (красный). Этот цвет имеют один из окислов ванадия и некоторые его соли.

Дель-Рио сообщил ученому миру об открытии, и ревнивые химики ринулись перепроверять опыты. То же проделал и минералог. То ли он разочаровался в открытии, то ли что-то еще, но от открытия он отказался.

ванадий металл

«Второе пришествие» нового элемента состоялось через 30 лет. Химик Сефстрем исследует шведскую руду, и находит отвергнутый элемент. Сефстрему повезло — он работал с Берцелиусом, а его авторитет в мире химии не подвергался сомнению. Так что металл признали, а открыватели нового элемента дали ему название ванадий.

Имя дали в честь прекрасной скандинавской богини любви и войны Фрейи, или Ванадис.

Познавательно: русские химики долгое время называли элемент ванадь, ванадин.

Свойства 🧪

ванадий элементПростое вещество расположено в V группе четвертого периода таблицы Менделеева.

Ванадий — это переходный металл, похожий на сталь, серебристо-серого цвета.

Только характеристиками сильно отличается.

Химические свойства ванадия:

  1. При нагреве до 200-300 градусов образует с галогенами соединения (йодид, бромид, фторид).
  2. Нагрейте металл до 700 градусов, и он прореагирует с азотом; получится нитрид 2VN.
  3. В реакции с кислородом дает несколько разновалентных окислов. Известны модификации окисла ванадия V2O5, существующие при высоких давлениях.
  4. С водородом образует твердые растворы.
Рекомендуем:  ПЛАТИНА - «гнилое серебро» или благородный металл

Известны следующие оксиды ванадия:

Систематическоенаименование Хим. формула Плотность, г/см³ Температура плавления, °C Температура кипения, °C Молярная масса, г/моль Цвет
Оксид ванадия(II) VO 5,76 ~1830 3100 66,94 Чёрный
Оксид ванадия(III) V2O3 4,87 1967 3000 149,88 Чёрный
Оксид ванадия(IV) VO2 4,571 г/см³ 1542 2700 82,94 Тёмно-голубой
Оксид ванадия(V) V2O5 3,357 670 2030 181,88 Красно-жёлтый

Растворяется в смеси HF + HNO3.

Со щелочами не реагирует. С металлами образует сплавы.

Свойства атома
Название, символ, номер Вана́дий / Vanadium (V), 23
Атомная масса
(молярная масса)
50,9415(1)[1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Ar] 3d3 4s2
Радиус атома 134 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус 122 пм
Радиус иона (+5e)59 (+3e)74 пм
Электроотрицательность 1,63 (шкала Полинга)
Электродный потенциал
Степени окисления 5, 4, 3, 2, 0
Энергия ионизации
(первый электрон)
 650,1 (6,74) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 6,11[2] г/см³
Температура плавления 2160 К (1887 °C)
Температура кипения 3650 К (3377 °C)
Уд. теплота плавления 17,5 кДж/моль
Уд. теплота испарения 460 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 24,95[2] Дж/(K·моль)
Молярный объём 8,35 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая
объёмноцентрированная
Параметры решётки 3,024 Å[2]
Температура Дебая 390 K
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) 30,7 Вт/(м·К)
Номер CAS 7440-62-2

Вот такой тяжелый характер у металла.

Добыча: из руды, асцидий и мухоморов ⛏️

Основными месторождениями владеют:

  • Китай;
  • ЮАР;
  • США;
  • Россия;
  • Армения.

ванадий

Лидером в производстве ванадия является Китай, он и диктует цены на металл.

Интересно: японцы ярко продемонстрировали русскую пословицу «голь на выдумки хитра». Изобретательные жители Страны восходящего солнца на специальных морских плантациях разводят асцидий (морские хордовые). Эти животные содержат ванадия больше, чем многие его руды. А несчастных асцидий сжигают и из пепла извлекают лакомый металл.

Некоторые мухоморы тоже очень богаты ванадием. Так что и в наших лесах можно открывать добычу ценного элемента.

Рекомендуем:  НИОБИЙ - мифы и реальность

Наш пострел везде поспел ⚙️

Применение ванадия и его соединений ограничивается довольно высокой ценой. Но во многих случаях эти вещества просто необходимы.

Почти весь ванадий (по разным данным от 87% до 90%) использует черная и цветная металлургия.

По статистике ванадий лидер среди легирующих металлов. Используется для придания сплавам требуемых свойств.

РЭМ изображение кристаллов ванадия
РЭМ изображение кристаллов ванадия, полученных методом электролиза

Ванадиевая лигатура придает сплавам износоустойчивость, хорошо повышает вязкость и прочность сплавов.

Все свойства ценного металла еще не исследованы; металлурги и ученые находят все больше привлекательных характеристик металла Ванадис.

Интересно: «Если бы не было ванадия — не было бы автомобиля». Г. Форд, «папа» автомобильной промышленности США. Кстати, человек умнейший и нестандартного мышления. Это он изрек гениальную фразу «»Помни, что Бог создал человека без запасных частей».

Оставшиеся проценты используют:

  • автомобильная промышленность;
  • электроника;
  • производители серной кислоты (в качестве катализатора вместо очень дорогой платины);
  • в литиевых аккумуляторах и батареях;
  • при крекинге нефти;
  • производство красок и керамики.

Соединения ванадия использует атомно-водородная энергетика.

Бруски ванадия 99,95 % чистоты, полученные переплавкой в электронном пучке. Поверхность брусков протравлена для проявления структуры
Бруски ванадия 99,95 % чистоты, полученные переплавкой в электронном пучке. Поверхность брусков протравлена для проявления структуры

Многоцветьем соединений ванадия пользуются в производстве тканей для их окраски.

Война требует порох, а для его производства нужна серная кислота.

Купить металл богини Ванадис 💰

Металл продают в виде порошка и слитков. Желающие могут купить прокат ванадия: проволоку, прутки, листы, полосы, трубчатый профиль.

Ванадий — удовольствие не дешевое. Посмотрите цены и убедитесь.

Продукция Цена в рублях за килограмм
Лист От 20 000
Пруток От 30 000
Проволока От 45 000

Однако металл богини Ванадис того стоит.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector