និយមន័យ

វ៉ាណាដ្យូមស្ថិតនៅក្នុងដំណាក់កាលទីបួននៃក្រុម V នៃក្រុមរងបន្ទាប់បន្សំ (B) នៃតារាងតាមកាលកំណត់។

សំដៅលើធាតុនៃគ្រួសារ d ។ លោហៈ។ ការរចនា - V. លេខស៊េរី - 23. ម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទង - 50.941 amu ។

រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃអាតូម vanadium

អាតូម vanadium មានស្នូលដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន (+23) ដែលនៅខាងក្នុងមាន 23 ប្រូតុង និង 28 នឺត្រុង ហើយអេឡិចត្រុង 23 ផ្លាស់ទីជុំវិញគន្លងបួន។

រូប ១. គ្រោងការណ៍នៃអាតូម vanadium ។

ការចែកចាយអេឡិចត្រុងក្នុងចំណោមគន្លងមានដូចខាងក្រោម៖

1ស 2 2ស 2 2ទំ 6 3ស 2 3ទំ 6 3ឃ 3 4ស 2 .

កម្រិតថាមពលខាងក្រៅនៃអាតូម vanadium មាន 5 អេឡិចត្រុង ដែលជា valence electrons ។ ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃកាល់ស្យូមគឺ +5 ។ ដ្យាក្រាមថាមពលនៃស្ថានភាពដីមានទម្រង់ដូចខាងក្រោមៈ

ដោយផ្អែកលើដ្យាក្រាម វាអាចប្រកែកបានថា vanadium ក៏មានស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃ +3 ផងដែរ។

ឧទាហរណ៍នៃការដោះស្រាយបញ្ហា

ឧទាហរណ៍ ១

វ៉ាណាដ្យូម(Vanadium), V, ធាតុគីមីនៃក្រុម V នៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃ Mendeleev; លេខអាតូមិក 23 ម៉ាស់អាតូម 50.942; ពណ៌ដែកពណ៌ប្រផេះ - ដែក។ vanadium ធម្មជាតិមានពីរអ៊ីសូតូប: 51 V (99.75%) និង 50 V (0.25%); ក្រោយមកទៀតគឺវិទ្យុសកម្មខ្សោយ (ពាក់កណ្តាលជីវិត T ½ = 10 14 ឆ្នាំ) ។ Vanadium ត្រូវបានរកឃើញនៅឆ្នាំ 1801 ដោយអ្នករុករករ៉ែម៉ិកស៊ិក A. M. del Rio នៅក្នុងរ៉ែសំណពណ៌ត្នោតម៉ិកស៊ិក ហើយដាក់ឈ្មោះថា erythronium (មកពីក្រិក erythros - ក្រហម) សម្រាប់ពណ៌ក្រហមដ៏ស្រស់ស្អាតនៃអំបិលដែលគេឱ្យឈ្មោះថា។ នៅឆ្នាំ 1830 អ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិស៊ុយអែត N.G. Sefström បានរកឃើញធាតុថ្មីនៅក្នុងរ៉ែដែកពីតាបឺក (ស៊ុយអែត) ហើយដាក់ឈ្មោះវាថា វ៉ាណាឌីម ជាកិត្តិយសដល់ទេពធីតាចាស់នៃសម្រស់ វ៉ាណាឌីស។ នៅឆ្នាំ 1869 អ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិអង់គ្លេស G. Roscoe ទទួលបានម្សៅលោហធាតុ Vanadium ដោយកាត់បន្ថយ VCl 2 ជាមួយនឹងអ៊ីដ្រូសែន។ Vanadium ត្រូវ​បាន​គេ​ជីក​យក​តាម​ខ្នាត​ឧស្សាហកម្ម​តាំង​ពី​ដើម​សតវត្សរ៍​ទី​២០។

មាតិកានៃ vanadium នៅក្នុងសំបករបស់ផែនដីគឺ 1.5 · 10 -2% ដោយម៉ាស់ វាគឺជាធាតុធម្មតាមួយ ប៉ុន្តែបែកខ្ញែកនៅក្នុងថ្ម និងសារធាតុរ៉ែ។ នៃចំនួនដ៏ច្រើននៃសារធាតុរ៉ែ vanadium, patronite, roscoelite, decloysite, carnotite, vanadinite និងមួយចំនួនទៀតមានសារៈសំខាន់ខាងឧស្សាហកម្ម។ ប្រភពសំខាន់នៃ vanadium គឺរ៉ែដែក titanomagnetite និង sedimentary (phosphorous) ក៏ដូចជារ៉ែទង់ដែង-សំណ-ស័ង្កសីអុកស៊ីតកម្ម។ Vanadium ត្រូវ​បាន​ចម្រាញ់​ចេញ​ជា​អនុផល​ក្នុង​កំឡុង​ពេល​កែច្នៃ​វត្ថុធាតុ​ដើម​អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ផូស្វ័រ បុកស៊ីត និង​ប្រាក់​បញ្ញើ​សរីរាង្គ​ផ្សេងៗ (asphaltites, shale ប្រេង)។

លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តរបស់វ៉ាណាដ្យូម។វ៉ាណាដ្យូមមានបន្ទះគូបដែលផ្តោតលើរាងកាយជាមួយនឹងរយៈពេល a=3.0282Å។ នៅក្នុងស្ថានភាពដ៏បរិសុទ្ធរបស់វា វ៉ាណាដ្យូមអាចបត់បែនបាន និងអាចដំណើរការបានយ៉ាងងាយស្រួលដោយសម្ពាធ។ ដង់ស៊ីតេ 6.11 ក្រាម / សង់ទីម៉ែត្រ 3; សីតុណ្ហភាពរលាយ 1900 ° C សីតុណ្ហភាពរំពុះ 3400 °С; សមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់ (នៅ 20-100 ° C) 0.120 cal / g deg; មេគុណកំដៅនៃការពង្រីកលីនេអ៊ែរ (នៅ 20-1000 ° C) 10.6 · 10 -6 deg -1; ធន់នឹងអគ្គិសនីនៅ 20°C 24.8·10 -8 ohm·m (24.8·10 -6 ohm·cm); នៅក្រោម 4.5 K Vanadium ចូលទៅក្នុងស្ថានភាពនៃ superconductivity ។ លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃ vanadium ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់បន្ទាប់ពីការ annealing: ម៉ូឌុលយឺត 135.25 n / m2 (13520 kgf / mm2), កម្លាំង tensile 120 n / m2 (12 kgf / mm2), elongation 17%, រឹង Brinell 700 mn / m 2 (70 kgf / ។ ម 2) ។ ភាពមិនបរិសុទ្ធនៃឧស្ម័នកាត់បន្ថយភាពច្របូកច្របល់របស់ vanadium និងបង្កើនភាពរឹងនិងភាពផុយរបស់វា។

លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃវ៉ានីដ្យូម។នៅសីតុណ្ហភាពធម្មតា Vanadium មិនត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយខ្យល់, ទឹកសមុទ្រនិងដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំង; ធន់នឹងអាស៊ីតមិនអុកស៊ីតកម្ម លើកលែងតែអាស៊ីត hydrofluoric ។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃភាពធន់នឹងការ corrosion នៅក្នុងអាស៊ីត hydrochloric និង sulfuric, Vanadium គឺល្អជាងយ៉ាងខ្លាំងទៅ titanium និងដែកអ៊ីណុក។ នៅពេលដែលកំដៅក្នុងខ្យល់លើសពី 300 អង្សារសេ វ៉ាណាដ្យូមស្រូបអុកស៊ីសែន ហើយក្លាយទៅជាផុយ។ នៅសីតុណ្ហភាព 600-700°C វ៉ាណាដ្យូមត្រូវបានកត់សុីយ៉ាងខ្លាំងដើម្បីបង្កើតជា V 2 O 5 អុកស៊ីដ ក៏ដូចជាអុកស៊ីដទាប។ នៅពេលដែល vanadium ត្រូវបានកំដៅលើសពី 700 ° C នៅក្នុងស្ទ្រីមអាសូត nitride VN ត្រូវបានបង្កើតឡើង (bp 2050 ° C) មានស្ថេរភាពនៅក្នុងទឹកនិងអាស៊ីត។ វ៉ាណាដ្យូមមានប្រតិកម្មជាមួយកាបូននៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ផ្តល់ទិន្នផលកាបូនឌីអុកស៊ីត VC (mp 2800°C) ដែលមានភាពរឹងខ្ពស់។

Vanadium ផ្តល់សមាសធាតុដែលត្រូវគ្នាទៅនឹង valences 2, 3, 4 និង 5; អាស្រ័យហេតុនេះ អុកស៊ីដខាងក្រោមត្រូវបានគេស្គាល់៖ VO និង V 2 O 3 (មូលដ្ឋាននៅក្នុងធម្មជាតិ) VO 2 (amphoteric) និង V 2 O 5 (អាស៊ីត) ។ សមាសធាតុនៃ 2- និង 3-valent vanadium គឺមិនស្ថិតស្ថេរ និងជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយខ្លាំង។ សមាសធាតុនៃ valences ខ្ពស់គឺមានសារៈសំខាន់ជាក់ស្តែង។ ទំនោរនៃ Vanadium ដើម្បីបង្កើតសមាសធាតុនៃ valencies ផ្សេងគ្នា ត្រូវបានប្រើក្នុងគីមីវិទ្យាវិភាគ ហើយក៏កំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីករនៃ V 2 O 5 ផងដែរ។ Vanadium (V) oxide រលាយក្នុងអាល់កាឡាំងដើម្បីបង្កើត vanadates ។

ការរៀបចំវ៉ានីដ្យូម។ដើម្បីទាញយក vanadium ដូចខាងក្រោមត្រូវបានប្រើ: ការលាងដោយផ្ទាល់នៃរ៉ែឬរ៉ែប្រមូលផ្តុំជាមួយនឹងដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីតនិងអាល់កាឡាំង; ការអាំងចំណី (ជាញឹកញាប់ជាមួយសារធាតុបន្ថែម NaCl) អមដោយការប្រោះផលិតផលអាំងជាមួយទឹក ឬជាតិអាស៊ីត។ Hydrated Vanadium (V) oxide ត្រូវបានញែកចេញពីដំណោះស្រាយដោយ hydrolysis (នៅ pH = 1-3) ។ នៅពេលដែលរ៉ែដែកដែលមានផ្ទុក vanadium ត្រូវបានប្រឡាក់នៅក្នុងឡភ្លើង វ៉ាណាដ្យូមត្រូវបានបំប្លែងទៅជាដែកវណ្ណះ ហើយនៅពេលកែច្នៃទៅជាដែក សារធាតុ slag ដែលមានផ្ទុក 10-16% V 2 O 5 ត្រូវបានទទួល។ slags Vanadium ត្រូវបានអាំងជាមួយអំបិលតុ។ សម្ភារៈ​ដែល​ឆេះ​ត្រូវ​បាន​ប្រឡាក់​ដោយ​ទឹក ហើយ​បន្ទាប់​មក​ជាមួយ​អាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីក​ដែល​ពនរ។ V 2 O 5 ដាច់ឆ្ងាយពីដំណោះស្រាយ។ ក្រោយមកទៀតត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការរលាយ ferrovanadium (យ៉ាន់ស្ព័រដែកជាមួយ vanadium 35-70%) និងទទួលបាន vanadium លោហធាតុនិងសមាសធាតុរបស់វា។ លោហធាតុ Malleable Vanadium ត្រូវបានទទួលដោយការថយចុះកម្តៅនៃជាតិកាល់ស្យូមនៃ V 2 O 5 ឬ V 2 O 3; ការកាត់បន្ថយ V 2 O 5 ជាមួយអាលុយមីញ៉ូម; កាបោនខ្យល់ កាត់បន្ថយកំដៅ V 2 O 3; ការថយចុះកម្តៅម៉ាញ៉េស្យូមនៃ VCl 3; ការបំបែកកំដៅនៃអ៊ីយ៉ូត vanadium ។ វ៉ាណាដ្យូមត្រូវបានរលាយនៅក្នុងឡចំហាយអាក់ទិកដែលមានអេឡិចត្រូតដែលអាចប្រើប្រាស់បាន និងនៅក្នុងឡចំហាយអេឡិចត្រុង។

ការប្រើប្រាស់ Vanadium ។លោហធាតុដែកគឺជាអ្នកប្រើប្រាស់សំខាន់នៃ Vanadium (រហូតដល់ 95% នៃលោហៈទាំងអស់ដែលផលិត) ។ វ៉ាណាដ្យូមគឺជាផ្នែកមួយនៃដែកថែបដែលមានល្បឿនលឿន ដែកជំនួសរបស់វា ដែកថែបឧបករណ៍លោហធាតុទាប និងដែកថែបរចនាសម្ព័ន្ធមួយចំនួន។ ជាមួយនឹងការណែនាំ 0.15-0.25% Vanadium កម្លាំង ភាពស្វិតស្វាញ ធន់នឹងការអស់កម្លាំង និងធន់នឹងការពាក់របស់ដែកកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ វ៉ាណាដ្យូមដែលត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងដែកថែបគឺជាធាតុ deoxidizing និង carbide-forming ។ Vanadium carbides ដែលចែកចាយក្នុងទម្រង់នៃការដាក់បញ្ចូលដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ ការពារការលូតលាស់គ្រាប់ធញ្ញជាតិ នៅពេលដែលដែកត្រូវបានកំដៅ។ Vanadium ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងដែកថែបក្នុងទម្រង់ជាយ៉ាន់ស្ព័រមេ - ferrovanadium ។ Vanadium ក៏​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​សម្រាប់​ការ​យ៉ាន់​ស្ព័រ​ដែក​ផង​ដែរ​។ អ្នកប្រើប្រាស់របស់ Vanadium គឺជាឧស្សាហកម្មយ៉ាន់ស្ព័រទីតានីញ៉ូម។ យ៉ាន់ស្ព័រទីតានីញ៉ូមមួយចំនួនមានផ្ទុកវ៉ានីញ៉ូមរហូតដល់ 13% ។ យ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើ niobium, chromium និង tantalum ដែលមានសារធាតុបន្ថែម vanadium បានរកឃើញការប្រើប្រាស់នៅក្នុងវិស័យអាកាសចរណ៍ រ៉ុក្កែត និងវិស័យបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងទៀត។ សមាសធាតុផ្សេងៗនៃយ៉ាន់ស្ព័រដែលធន់នឹងកំដៅ និងធន់នឹងការ corrosion ដោយផ្អែកលើ Vanadium ជាមួយនឹងការបន្ថែម Ti, Nb, W, Zr និង Al កំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងវិស័យអាកាសចរណ៍ រ៉ុក្កែត និងបច្ចេកវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរ។ ការចាប់​អារម្មណ៍​លើ​ការ​ប្រើ​យ៉ាន់ស្ព័រ និង​សមាសធាតុ​របស់ Vanadium ជាមួយ Ga, Si និង Ti។

លោហធាតុសុទ្ធ Vanadium ត្រូវបានប្រើក្នុងថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ (សំបកសម្រាប់ធាតុឥន្ធនៈ បំពង់) និងក្នុងការផលិតឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក។ សមាសធាតុ Vanadium ត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងឧស្សាហកម្មគីមីជាកាតាលីករ ក្នុងវិស័យកសិកម្ម និងថ្នាំពេទ្យ ក្នុងឧស្សាហកម្មវាយនភណ្ឌ ថ្នាំលាប និងវ៉ានីស កៅស៊ូ សេរ៉ាមិច កញ្ចក់ រូបថត និងខ្សែភាពយន្ត។

សមាសធាតុ Vanadium មានជាតិពុល។ ការពុលអាចធ្វើទៅបានដោយការស្រូបធូលីដែលមានសមាសធាតុ Vanadiz ពួកវាបណ្តាលឱ្យរលាកផ្លូវដង្ហើម ហូរឈាមក្នុងសួត វិលមុខ រំខានដល់ដំណើរការនៃបេះដូង តម្រងនោម។ល។

វ៉ានីដ្យូមនៅក្នុងខ្លួន។វ៉ាណាដ្យូមគឺជាសមាសធាតុថេរនៃសារពាង្គកាយរុក្ខជាតិ និងសត្វ។ ប្រភពនៃ Vanadium គឺជាថ្ម igneous rocks និង shales (មានប្រហែល 0.013% Vanadium) ក៏ដូចជា ថ្មភក់ និងថ្មកំបោរ (ប្រហែល 0.002% Vanadium)។ នៅក្នុងដី Vanadium គឺប្រហែល 0.01% (ជាចម្បងនៅក្នុង humus); នៅក្នុងទឹកសាប និងសមុទ្រ 1·10 -7 -2·10 -7% ។ នៅក្នុងរុក្ខជាតិនៅលើដី និងក្នុងទឹក មាតិកា vanadium គឺខ្ពស់ជាងច្រើន (0.16-0.2%) ជាងសត្វនៅលើគោក និងសមុទ្រ (1.5·10 -5 - 2·10 -4%)។ ការប្រមូលផ្តុំនៃ vanadium គឺ: bryozoan Plumatella, mollusk Pleurobranchus plumula, ត្រសក់សមុទ្រ Stichopus mobii, ascidians មួយចំនួនពីផ្សិត - aspergillus ខ្មៅពីផ្សិត - toadstool (Amanita muscaria) ។

ការពិពណ៌នានិងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ vanadium

Vanadium ត្រូវបានរកឃើញដំបូងដោយ Mexican A.M. Del Rio នៅក្នុងរ៉ែពណ៌ត្នោតដែលមានសារធាតុសំណដែលនៅពេលដែលកំដៅផ្តល់ពណ៌ក្រហម។

ប៉ុន្តែធាតុនេះបានទទួលការទទួលស្គាល់ជាផ្លូវការនៅពេលក្រោយ នៅពេលដែលវាត្រូវបានរកឃើញដោយអ្នកគីមីវិទ្យាមកពីប្រទេសស៊ុយអែត N.G. Sefstrom ខណៈពេលដែលកំពុងសិក្សារ៉ែដែកពីប្រាក់បញ្ញើក្នុងស្រុក ហើយបានឱ្យឈ្មោះវាថា Vanadium ដែលជាព្យញ្ជនៈជាមួយឈ្មោះ Vanadis ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយទេពធីតាក្រិកបុរាណនៃភាពស្រស់ស្អាត។ .

នៅក្នុងរូបរាង លោហៈស្រដៀងនឹងដែកថែប ជាមួយនឹងពណ៌ប្រាក់ប្រផេះ។ ប៉ុន្តែនោះហើយជាកន្លែងដែលភាពស្រដៀងគ្នាបញ្ចប់។ រចនាសម្ព័ន្ធ Vanadium៖ បន្ទះឈើដែលផ្តោតលើតួគូបដែលមានប៉ារ៉ាម៉ែត្រ a=3.024A និង z=2 ។ ដង់ស៊ីតេ 6.11 ក្រាម / សង់ទីម៉ែត្រ 3 ។

វារលាយនៅសីតុណ្ហភាព 1920 o C ហើយចាប់ផ្តើមឆ្អិននៅ 3400 o C. ប៉ុន្តែការឡើងកំដៅក្នុងខ្យល់បើកចំហដល់សីតុណ្ហភាពលើសពី 300 o C កាត់បន្ថយលក្ខណៈសម្បត្តិផ្លាស្ទិចរបស់លោហៈ និងធ្វើឱ្យវាផុយ ខណៈពេលដែលបង្កើនភាពរឹងរបស់វា។ រចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូមដែកជួយយើងឱ្យយល់ពីឥរិយាបថនេះ។

ធាតុ vanadium,មានចំនួនអាតូមិក 23 និងម៉ាស់អាតូម 50.942 វាជាកម្មសិទ្ធិរបស់ក្រុម V នៃសម័យកាលទី 4 នៃប្រព័ន្ធ D ។ ហើយនេះមានន័យថា អាតូម vanadiumមាន ២៣ ប្រូតុង ២៣ អេឡិចត្រុង និង ២៨ នឺត្រុង។

ទោះបីជាការពិតដែលថានេះគឺជាធាតុនៃក្រុម V ក៏ដោយ វ៉ានីញ៉ូមវ៉ាឡង់វាមិនតែងតែស្មើនឹង 5 ទេ។ វាអាចជា 2, 3, 4 និង 5 ដែលមានសញ្ញាវិជ្ជមាន។ តម្លៃ valence ផ្សេងគ្នាត្រូវបានពន្យល់ដោយជម្រើសផ្សេងគ្នាសម្រាប់ការបំពេញសែលអេឡិចត្រូនិចដែលពួកវាមកដល់ស្ថានភាពស្ថិរភាព។

វាត្រូវបានគេដឹងថាតម្លៃវិជ្ជមាននៃ valence ត្រូវបានកំណត់ដោយចំនួនអេឡិចត្រុងដែលបានបរិច្ចាគដោយអាតូមនៃធាតុគីមីមួយហើយតម្លៃអវិជ្ជមានត្រូវបានកំណត់ដោយចំនួនអេឡិចត្រុងដែលភ្ជាប់ទៅនឹងកម្រិតថាមពលខាងក្រៅដើម្បីបង្កើតស្ថេរភាពរបស់វា។ រូបមន្តអេឡិចត្រូនិចនៃ vanadium- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3 .

វាអាចបរិច្ចាគអេឡិចត្រុងពីរយ៉ាងងាយស្រួលពីកម្រិតរងទី 4 ខណៈពេលដែលស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មរបស់វាកើតឡើងដោយសារការបង្ហាញវិជ្ជមាន 2-valence ។ ប៉ុន្តែអាតូមនៃធាតុនេះមានសមត្ថភាពបរិច្ចាគ 3 អេឡិចត្រុងបន្ថែមទៀតពីគន្លងមុនកម្រិតរងខាងក្រៅ និងបង្ហាញស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មអតិបរមានៃ +5 ។

អុកស៊ីដនៃធាតុនេះដែលមានចន្លោះពី 2 ទៅ 5 គឺខុសគ្នានៅក្នុងការបង្ហាញគីមីរបស់វា។ អុកស៊ីដ VO និង V 2 O 3 មានមូលដ្ឋាននៅក្នុងធម្មជាតិ VO 2 គឺ amphoteric និង V 2 O 5 គឺជាអាស៊ីត។

លោហៈសុទ្ធត្រូវបានសម្គាល់ដោយភាពធន់របស់វា ដូច្នេះហើយអាចដំណើរការបានយ៉ាងងាយស្រួលដោយការបោះត្រា ការចុច និងរំកិល។ ការផ្សារ និងការកាត់ត្រូវតែធ្វើឡើងក្នុងបរិយាកាសអសកម្ម ព្រោះថាភាពធន់នឹងបាត់បង់នៅពេលដែលកំដៅ។

កំឡុងពេលដំណើរការ លោហៈធាតុមិនងាយនឹងឡើងរឹងទេ ហើយអាចទប់ទល់នឹងបន្ទុកធ្ងន់ៗបាន នៅពេលដែលត្រជាក់បានបង្ហាប់ដោយមិនមានសារធាតុ annealing កម្រិតមធ្យម។ វាមានភាពធន់ទ្រាំទៅនឹងការ corrosion និងមិនផ្លាស់ប្តូរនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃទឹករួមទាំងទឹកសមុទ្រក៏ដូចជាដំណោះស្រាយខ្សោយនៃអាស៊ីតអំបិលនិងអាល់កាឡាំងមួយចំនួន។

ប្រាក់បញ្ញើ Vanadium និងការជីកយករ៉ែ

ធាតុគីមីវ៉ាណាដ្យូមជាទូទៅនៅក្នុងថ្មនៅលើដី ប៉ុន្តែមិនកើតឡើងក្នុងទម្រង់បរិសុទ្ធទេ ដែលមានវត្តមាននៅក្នុងសារធាតុរ៉ែក្នុងស្ថានភាពបែកខ្ញែក។ ការប្រមូលផ្តុំរបស់វានៅក្នុងថ្មគឺកម្រណាស់។ នេះគឺជាលោហៈដ៏កម្រ។ រ៉ែដែលមានសារធាតុសុទ្ធ 1% ត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ថាសម្បូរ។

ឧស្សាហកម្មនេះមិនធ្វេសប្រហែសសូម្បីតែរ៉ែដែលមាន 0.1% នៃធាតុខ្វះខាត។ វាត្រូវបានគេរកឃើញនៅក្នុងកំហាប់ទាបនៅក្នុងសារធាតុរ៉ែជាងសែសិប។ សំខាន់សម្រាប់ឧស្សាហកម្មរួមមាន roscoelite ហៅថា vanadium mica ដែលមានផ្ទុករហូតដល់ 29% V 2 O 5 pentoxide carnotite (uranium mica) ដែលមាន 20% ​V 2 O 5 និង vanadinite មាន 19% V 2 O 5 ។

ប្រាក់​បញ្ញើ​រ៉ែ​ធំៗ​ដែល​ផ្ទុក​លោហៈ​មាន​ទីតាំង​នៅ​អាមេរិក អាហ្រ្វិក​ខាងត្បូង រុស្ស៊ី ហ្វាំងឡង់ និង​អូស្ត្រាលី។ មានប្រាក់បញ្ញើដ៏ធំមួយនៅលើភ្នំនៃប្រទេសប៉េរូដែលវាត្រូវបានតំណាងដោយ patronite V 2 S 5 ដែលមានផ្ទុកស្ពាន់ធ័រ។ នៅពេលដែលវាត្រូវបានបាញ់ ការប្រមូលផ្តុំមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលមានរហូតដល់ 30% V 2 O 5 ។

សារធាតុរ៉ែនេះត្រូវបានរកឃើញនៅកៀហ្ស៊ីស៊ីស្ថាន និងកាហ្សាក់ស្ថាន។ វាល Kyzylorda ដ៏ល្បីល្បាញគឺជាផ្នែកមួយនៃធំបំផុត។ នៅប្រទេសរុស្ស៊ីវាត្រូវបានជីកយករ៉ែជាចម្បងនៅក្នុងតំបន់ Krasnodar (ប្រាក់បញ្ញើ Kerch) និងនៅតំបន់ Urals (ប្រាក់បញ្ញើ Gusevogorsk titanomagnetite) ។

បច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់ការស្រង់ចេញលោហៈគឺអាស្រ័យលើតម្រូវការសម្រាប់ភាពបរិសុទ្ធនិងតំបន់នៃការប្រើប្រាស់របស់វា។ វិធីសាស្រ្តសំខាន់ៗដែលប្រើក្នុងបច្ចេកវិជ្ជានៃការផលិតរបស់វាគឺអ៊ីយ៉ូត calcethermic កំដៅ aluminothermic កាបូន - កំដៅក្នុងម៉ាស៊ីនបូមធូលី និងក្លរួ។

បច្ចេកវិទ្យានៃវិធីសាស្រ្តអ៊ីយ៉ូតគឺផ្អែកលើការបំបែកកម្ដៅនៃអ៊ីយ៉ូត។ វាជារឿងធម្មតាក្នុងការទទួលបានលោហៈដោយកាត់បន្ថយ V 2 O 5 ដោយវិធីសាស្ត្រកម្ដៅដោយប្រើកាល់ស្យូម ឬអាលុយមីញ៉ូម។

ក្នុងករណីនេះប្រតិកម្មកើតឡើងតាមរូបមន្ត: V 2 O 5 +5Ca = 2V + 5CaC + 1460 kJ ជាមួយនឹងការបញ្ចេញកំដៅដែលគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីរលាយលទ្ធផល V ដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាបង្ហូរនិងប្រមូលផ្តុំក្នុងទម្រង់រឹង។ . ភាពបរិសុទ្ធនៃលោហៈដែលទទួលបានតាមរបៀបនេះឈានដល់ 99,5% ។

វិធីសាស្រ្តទំនើបសម្រាប់ការស្រង់ចេញ V គឺការកាត់បន្ថយអុកស៊ីដនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌខ្វះចន្លោះជាមួយនឹងកាបូននៅសីតុណ្ហភាពពី 1250 o C ដល់ 1700 o C. វិធីសាស្រ្តទាញយកក្លរួពាក់ព័ន្ធនឹងការកាត់បន្ថយ VCl 3 ជាមួយនឹងម៉ាញ៉េស្យូមរាវ។

ការប្រើប្រាស់ vanadium

ការប្រើប្រាស់ដែកសំខាន់មួយគឺ ជាសារធាតុបន្ថែមលោហៈធាតុ - ferrovanadium ដើម្បីបង្កើនគុណភាពដែក។ ការបន្ថែម vanadium បង្កើនប៉ារ៉ាម៉ែត្រកម្លាំងនៃដែកថែប ក៏ដូចជាភាពរឹងរបស់វា ធន់នឹងការពាក់ និងលក្ខណៈផ្សេងៗទៀត។

ក្នុងករណីនេះ សារធាតុបន្ថែមមានមុខងារជា deoxidizer និងសមាសធាតុបង្កើត carbide។ Carbides ត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នានៅក្នុងយ៉ាន់ស្ព័រ ការពារការលូតលាស់តាមលំដាប់នៃគ្រាប់ដែកនៅពេលកំដៅ។ ដែកវណ្ណះដែលផ្សំជាមួយ vanadium ក៏ជួយកែលម្អគុណភាពរបស់វាផងដែរ។

វ៉ាណាដ្យូមត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការកែលម្អយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើទីតានីញ៉ូម។ មានទីតានីញ៉ូមដែលមានរហូតដល់ទៅ 13% នៃសារធាតុបន្ថែមយ៉ាន់ស្ព័រនេះ។ Vanadium ក៏មានវត្តមាននៅក្នុងយ៉ាន់ស្ព័រនៃ niobium, tantalum និង chromium ដែលប្រើក្នុងឧស្សាហកម្មអាកាសចរណ៍ ក៏ដូចជាអាលុយមីញ៉ូម ទីតាញ៉ូម និងសម្ភារៈផ្សេងទៀតសម្រាប់អាកាសចរណ៍ និងរ៉ុក្កែត។

ភាពប្លែកនៃធាតុអនុញ្ញាតឱ្យវាប្រើប្រាស់ក្នុងឧស្សាហកម្មនុយក្លេអ៊ែរក្នុងការផលិតបំពង់ឆានែលសម្រាប់កំណាត់ឥន្ធនៈសម្រាប់រោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ ព្រោះវាដូចជា zirconium មានទ្រព្យសម្បត្តិនៃការចាប់យកនឺត្រុងកម្ដៅទាប ដែលមានសារៈសំខាន់ក្នុងអំឡុងពេលនុយក្លេអ៊ែរ។ ប្រតិកម្ម។ នៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាអាតូមិច អ៊ីដ្រូសែន វ៉ាណាដ្យូមក្លរ ត្រូវបានប្រើសម្រាប់អន្តរកម្មគីមីជាមួយនឹងទឹក។

Vanadium ត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងឧស្សាហកម្មគីមី និងកសិកម្ម ឱសថ ការផលិតកញ្ចក់ វាយនភណ្ឌ ការផលិតថ្នាំលាប និងវ៉ានីស និងការផលិតថ្ម។ ឧបករណ៍ប្រើដៃ និងយ៉ាន់ស្ព័រធំទូលាយ chromium vanadium,សម្គាល់ដោយភាពធន់របស់ពួកគេ។

ផ្នែកចុងក្រោយបំផុតមួយគឺអេឡិចត្រូនិច។ ជាពិសេសគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍និងសន្យាគឺជាសម្ភារៈដែលមានមូលដ្ឋានលើឌីអុកស៊ីត។ ទីតានីញ៉ូម និងវ៉ាណាដ្យូម. រួមបញ្ចូលគ្នាក្នុងវិធីជាក់លាក់មួយ ពួកគេបង្កើតប្រព័ន្ធដែលមានសមត្ថភាពបង្កើនការចងចាំ និងល្បឿនកុំព្យូទ័រ និងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកដ៏ទៃទៀត។

តម្លៃ Vanadium

ជាវត្ថុធាតុដើមបញ្ចប់ vanadium ត្រូវបានបញ្ចេញនៅក្នុងសំណុំបែបបទនៃកំណាត់, រង្វង់, ក៏ដូចជាអុកស៊ីដ។ ការចាត់ថ្នាក់នៃសហគ្រាសជាច្រើនដែលចូលរួមក្នុងការផលិតលោហៈធាតុ refractory នេះរួមមានយ៉ាន់ស្ព័រនៃថ្នាក់ផ្សេងៗ។ តម្លៃភាគច្រើនអាស្រ័យទៅលើគោលបំណង ភាពបរិសុទ្ធនៃលោហៈ វិធីសាស្រ្តផលិត ក៏ដូចជាប្រភេទផលិតផល។

ឧទាហរណ៍សហគ្រាស Yekaterinburg NPK "Special Metallurgy" លក់ដុំដែកក្នុងតម្លៃ 7 ពាន់ក្នុងមួយគីឡូក្រាមក្នុងតម្លៃពី 440 ទៅ 500 ពាន់ក្នុងមួយតោន ingots ថ្នាក់ទី VNM-1 ក្នុងតម្លៃ 500 ពាន់ក្នុងមួយតោន។ តម្លៃក៏អាចប្រែប្រួលអាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌទីផ្សារ និងតម្រូវការសម្រាប់ផលិតផល។

ការអប់រំ

វ៉ាណាដ្យូម (ធាតុគីមី): ប្រវត្តិនៃឈ្មោះរចនាសម្ព័ន្ធអាតូម, វ៉ាឡង់

ក្នុងចំណោមធាតុគីមីចំនួន 115 ដែលគេស្គាល់សព្វថ្ងៃនេះ មនុស្សជាច្រើនបានទទួលឈ្មោះរបស់ពួកគេជាកិត្តិយសដល់វីរបុរសនៃទេវកថាក្រិក ព្រះ។ អ្នកផ្សេងទៀតបានដាក់ឈ្មោះអ្នករកឃើញ និងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដ៏ល្បីល្បាញតាមនាមត្រកូលរបស់ពួកគេ។ អ្នកផ្សេងទៀតត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះតាមប្រទេស ទីក្រុង និងតំបន់ភូមិសាស្ត្រ។ ប្រវត្តិសាស្រ្តនៃឈ្មោះនៃធាតុដូចជា vanadium គឺគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ជាពិសេស។ ហើយលោហៈធាតុនេះពិតជាមានសារៈសំខាន់ និងមានលក្ខណៈពិសេស។ ដូច្នេះសូមក្រឡេកមើលវាឱ្យកាន់តែលម្អិត។

វ៉ាណាដ្យូមគឺជាធាតុគីមីនៅលើតារាងតាមកាលកំណត់

ប្រសិនបើយើងកំណត់លក្ខណៈធាតុនេះដោយទីតាំងរបស់វានៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់ នោះយើងអាចរំលេចចំណុចសំខាន់ៗមួយចំនួន។

1. ស្ថិតនៅក្នុងដំណាក់កាលសំខាន់ទីបួន ក្រុមទីប្រាំ ក្រុមរងសំខាន់។
2. លេខស៊េរី - 23 ។
3. ម៉ាស់អាតូមនៃធាតុគឺ 50.9415 ។
4. និមិត្តសញ្ញាគីមីគឺ V.
5. ឈ្មោះឡាតាំងគឺ vanadium ។
6. ឈ្មោះរុស្ស៊ីគឺវ៉ាណាឌីម។ ធាតុគីមីនៅក្នុងរូបមន្តត្រូវបានអានថា "វ៉ាណាដ្យូម" ។
7. វា​ជា​លោហៈ​ធម្មតា ហើយ​បង្ហាញ​ពី​លក្ខណៈ​សម្បត្តិ​ដែល​អាច​ជួសជុល​បាន​។

ដោយផ្អែកលើទីតាំងរបស់វានៅក្នុងប្រព័ន្ធនៃធាតុ វាច្បាស់ណាស់ថាជាសារធាតុសាមញ្ញ ធាតុនេះនឹងមានលក្ខណៈសម្បត្តិស្រដៀងទៅនឹង tantalum និង niobium ។

លក្ខណៈពិសេសនៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូម

Vanadium គឺជាធាតុគីមីដែលរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិកត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្តអេឡិចត្រូនិចទូទៅ 3d 3 4s 2 ។ ជាក់ស្តែង ដោយសារតែការកំណត់នេះ ទាំង valence និង oxidation state អាចបង្ហាញតម្លៃខុសៗគ្នា។

រូបមន្តនេះអនុញ្ញាតឱ្យយើងទស្សន៍ទាយលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ vanadium ជាសារធាតុសាមញ្ញ - វាជាលោហៈធម្មតាដែលបង្កើតបានជាសមាសធាតុផ្សេងៗគ្នាជាច្រើន រួមទាំងសារធាតុស្មុគស្មាញផងដែរ។

លក្ខណៈ valency និងស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម

ដោយសារតែវត្តមានរបស់អេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងបីនៅក្នុងកម្រិតរង 3d វ៉ាណាដ្យូមអាចបង្ហាញស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម +3 ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនាងមិនមែនជាមនុស្សតែម្នាក់ទេ។ មាន​តម្លៃ​សរុប​បួន​ដែល​អាច​ធ្វើ​ទៅ​បាន៖

ជាងនេះទៅទៀត វ៉ាណាដ្យូម គឺជាធាតុគីមីដែលមានសូចនាករពីរផងដែរ៖ IV និង V. ហេតុនេះហើយបានជាអាតូមនេះមានសមាសធាតុជាច្រើន ហើយពួកវាទាំងអស់មានពណ៌ស្រស់ស្អាត។ ស្មុគ្រស្មាញ Aqueous និងអំបិលដែកមានភាពល្បីល្បាញជាពិសេសសម្រាប់រឿងនេះ។

វ៉ាណាដ្យូម៖ ធាតុគីមី។ ប្រវត្តិនៃឈ្មោះ

ប្រសិនបើយើងនិយាយអំពីប្រវត្តិនៃការរកឃើញលោហៈនេះ នោះយើងគួរតែងាកទៅដើមសតវត្សទី 18 ។ វាគឺជាអំឡុងពេលនេះ ក្នុងឆ្នាំ 1801 ដែលម៉ិកស៊ិក del Rio អាចរកឃើញធាតុដែលមិនស្គាល់គាត់នៅក្នុងសមាសភាពនៃថ្មសំណ ដែលជាគំរូដែលគាត់បានពិនិត្យ។ បន្ទាប់​ពី​បាន​ធ្វើ​ការ​ពិសោធន៍​ជា​បន្តបន្ទាប់ del Rio ទទួល​បាន​អំបិល​លោហៈ​ពណ៌​ស្រស់​ស្អាត​មួយ​ចំនួន។ គាត់​បាន​ដាក់​ឈ្មោះ​វា​ថា "erythron" ប៉ុន្តែ​ក្រោយ​មក​បាន​ច្រឡំ​វា​ថា​ជា​អំបិល chromium ដូច្នេះ​គាត់​មិន​បាន​ទទួល​បាតដៃ​ក្នុង​ការ​រក​ឃើញ​នោះ​ទេ។

ក្រោយមក អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រម្នាក់ទៀតគឺជនជាតិស៊ុយអែត Sefström បានគ្រប់គ្រងដើម្បីទទួលបានលោហៈនេះដោយញែកវាចេញពីរ៉ែដែក។ គីមីវិទូ​នេះ​មិន​មាន​ការ​សង្ស័យ​ទេ​ថា​ធាតុ​នេះ​គឺ​ថ្មី​និង​មិន​ស្គាល់​។ ដូច្នេះគាត់ជាអ្នករកឃើញ។ រួមគ្នាជាមួយ Jens Berzelius គាត់បានផ្តល់ឈ្មោះទៅធាតុដែលបានរកឃើញ - vanadium ។

ហេតុអ្វីនេះ? នៅក្នុងទេវកថា Old Norse មានទេពធីតាមួយអង្គ ដែលជាតួអង្គនៃសេចក្តីស្រឡាញ់ ការតស៊ូ ភាពស្មោះត្រង់ និងការលះបង់។ នាងគឺជាទេពធីតានៃភាពស្រស់ស្អាត។ ឈ្មោះរបស់នាងគឺវ៉ាន់ឌីស។ បន្ទាប់​ពី​អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​បាន​សិក្សា​ពី​លក្ខណៈ​សម្បត្តិ​នៃ​សមាសធាតុ​របស់​ធាតុ​នោះ វា​បាន​បង្ហាញ​ឱ្យ​ឃើញ​ច្បាស់​ថា​ពួកវា​មាន​ពណ៌​ស្រស់​ស្អាត​ខ្លាំង​ណាស់។ ហើយការបន្ថែមលោហៈទៅយ៉ាន់ស្ព័របង្កើនគុណភាព កម្លាំង និងស្ថេរភាពយ៉ាងខ្លាំង។ ដូច្នេះក្នុងកិត្តិយសនៃព្រះនាង Vanadis ត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះទៅជាលោហៈមិនធម្មតានិងសំខាន់។

វ៉ាណាដ្យូមគឺជាធាតុគីមីមួយដែលត្រូវបានទទួលក្នុងទម្រង់ជាសារធាតុសាមញ្ញសូម្បីតែនៅពេលក្រោយក៏ដោយ។ មានតែនៅក្នុងឆ្នាំ 1869 ប៉ុណ្ណោះដែលគីមីវិទូជនជាតិអង់គ្លេស G. Roscoe អាចញែកលោហធាតុចេញដោយសេរីពីថ្ម។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រម្នាក់ទៀត F. Weller បានបង្ហាញថា "chrome" ដែលត្រូវបានរកឃើញដោយ Del Rio គឺ vanadium ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ជនជាតិម៉ិកស៊ិករូបនេះ មិនបានរស់នៅដើម្បីមើលថ្ងៃនេះ ហើយមិនដែលដឹងពីការរកឃើញរបស់គាត់ទេ។ ឈ្មោះនៃធាតុនេះបានមកដល់ប្រទេសរុស្ស៊ីដោយអរគុណដល់ G.I. Hess ។

សារធាតុ vanadium សាមញ្ញ

ជាសារធាតុសាមញ្ញ អាតូមនៅក្នុងសំណួរគឺជាលោហៈ។ វាមានលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តមួយចំនួន។

1. ពណ៌: ប្រាក់ - ស, ភ្លឺចាំង។
2. ផុយ រឹង ធ្ងន់ ចាប់តាំងពីដង់ស៊ីតេគឺ 6.11 ក្រាម/cm3។
3. ចំណុចរលាយគឺ 1920 0 C ដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាលោហៈ refractory ។
4. មិនកត់សុីក្នុងខ្យល់។

ដោយសារវាមិនអាចរកឃើញវាក្នុងទម្រង់សេរីនៅក្នុងធម្មជាតិ មនុស្សត្រូវញែកវាចេញពីសារធាតុរ៉ែ និងថ្មផ្សេងៗ។

វ៉ាណាដ្យូមគឺជាធាតុលោហៈគីមីដែលបង្ហាញពីសកម្មភាពគីមីខ្ពស់ដោយយុត្តិធម៌នៅពេលដែលកំដៅ និងនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់។ ប្រសិនបើយើងនិយាយអំពីប៉ារ៉ាម៉ែត្របរិស្ថានស្តង់ដារនោះវាមានសមត្ថភាពប្រតិកម្មតែជាមួយអាស៊ីតប្រមូលផ្តុំ, aqua regia ។

វាបង្កើតជាសមាសធាតុគោលពីរជាមួយនឹងមិនមែនលោហធាតុមួយចំនួន ប្រតិកម្មកើតឡើងនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ វារលាយនៅក្នុងអាល់កាឡាំងរលាយបង្កើតជាស្មុគស្មាញ - វ៉ាណាដេត។ អុកស៊ីហ្សែន ជាភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មដ៏រឹងមាំ រលាយក្នុងវ៉ាណាដ្យូម ហើយសីតុណ្ហភាពកំដៅល្បាយកាន់តែខ្ពស់ វាកាន់តែរលាយ។

ការកើតឡើងនៅក្នុងធម្មជាតិនិងអ៊ីសូតូប

ប្រសិនបើយើងនិយាយអំពីអត្រាប្រេវ៉ាឡង់នៃអាតូមនៅក្នុងសំណួរនៅក្នុងធម្មជាតិ នោះ vanadium គឺជាធាតុគីមីដែលត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ថាបែកខ្ញែក។ វាគឺជាផ្នែកមួយនៃថ្មធំៗ រ៉ែ និងរ៉ែស្ទើរតែទាំងអស់។ ប៉ុន្តែគ្មានកន្លែងណាលើសពី 2% ទេ។

ទាំងនេះគឺជាពូជដូចជា៖

• vanadinite;
• ឧបត្ថម្ភ;
• carnotite;
• ម្ទេស។

អ្នកក៏អាចរកឃើញលោហៈនៅក្នុងសំណួរនៅក្នុងសមាសភាព:

• ផេះរុក្ខជាតិ;
• ទឹកសមុទ្រ;
• សាកសពរបស់ ascidians, holothurians;
• សារពាង្គកាយនៃរុក្ខជាតិ និងសត្វនៅលើដី។

ប្រសិនបើយើងនិយាយអំពីអ៊ីសូតូប vanadium នោះមានតែពីរប៉ុណ្ណោះក្នុងចំណោមពួកគេ៖ ជាមួយនឹងចំនួនម៉ាស់ 51 ដែលភាគច្រើនគឺ 99.77% ហើយជាមួយនឹងចំនួនម៉ាស់ 50 ដែលសាយភាយវិទ្យុសកម្ម និងកើតឡើងក្នុងបរិមាណតិចតួច។

សមាសធាតុ Vanadium

យើងបានបញ្ជាក់ខាងលើរួចហើយថា ជាធាតុគីមី លោហៈនេះបង្ហាញសកម្មភាពគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបង្កើតជាសមាសធាតុផ្សេងៗគ្នាជាច្រើន។ ដូច្នេះ ប្រភេទនៃសារធាតុខាងក្រោមដែលមានផ្ទុក vanadium ត្រូវបានគេស្គាល់។

1. អុកស៊ីដ។
2. អ៊ីដ្រូសែន។
3. អំបិលគោលពីរ (ក្លរួ, ហ្វ្លុយអូរី, ប្រូមូន, ស៊ុលហ្វីត, អ៊ីយ៉ូត) ។
4. សមាសធាតុអុកស៊ីតកម្ម (oxychlorides, oxybromides, oxytrifluorides និងផ្សេងទៀត) ។
5. អំបិលស្មុគស្មាញ។

ចាប់តាំងពី valence នៃធាតុមួយប្រែប្រួលយ៉ាងទូលំទូលាយ សារធាតុជាច្រើនត្រូវបានទទួល។ លក្ខណៈពិសេសប្លែកនៃពួកវាទាំងអស់គឺពណ៌របស់វា។ Vanadium គឺជាធាតុគីមីដែលសមាសធាតុបង្ហាញថាពណ៌របស់វាអាចមានចាប់ពីស និងលឿងទៅក្រហម និងខៀវ រួមទាំងស្រមោលពណ៌បៃតង ទឹកក្រូច ខ្មៅ និងស្វាយ។ នេះ​ជា​ហេតុផល​មួយ​ផ្នែក​ដែល​គេ​ដាក់​ឈ្មោះ​ទៅ​អាតូម ព្រោះ​វា​ពិត​ជា​ស្អាត​ខ្លាំង​ណាស់។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយសមាសធាតុជាច្រើនត្រូវបានទទួលតែក្រោមលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្មដ៏តឹងរ៉ឹងប៉ុណ្ណោះ។ លើសពីនេះទៀតភាគច្រើននៃពួកគេគឺជាសារធាតុពុលដែលមានគ្រោះថ្នាក់ដល់មនុស្ស។ ស្ថានភាពរូបវន្តនៃសារធាតុអាចខុសគ្នាខ្លាំង។ ឧទាហរណ៍ ក្លរ ប្រូម និងហ្វ្លុយអូរីត ភាគច្រើនជាគ្រីស្តាល់ពណ៌ផ្កាឈូក ពណ៌បៃតង ឬខ្មៅ។ ហើយអុកស៊ីដមានក្នុងទម្រង់ជាម្សៅ។

ការផលិតនិងការប្រើប្រាស់លោហៈ

Vanadium ត្រូវបានទទួលដោយការញែកវាចេញពីថ្ម និងរ៉ែ។ លើសពីនេះទៅទៀត សារធាតុរ៉ែទាំងនោះដែលមានសូម្បីតែលោហៈ 1% ត្រូវបានគេចាត់ទុកថាសម្បូរទៅដោយ vanadium ។ បនា្ទាប់ពីបំបែកសំណាកគំរូនៃល្បាយជាតិដែកនិងវ៉ាណាដ្យូមវាត្រូវបានផ្ទេរទៅដំណោះស្រាយប្រមូលផ្តុំ។ សូដ្យូម វ៉ាណាដេត ត្រូវបានបំបែកចេញពីវាដោយការធ្វើឱ្យអាស៊ីត ដែលសំណាកដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ត្រូវបានទទួលជាបន្តបន្ទាប់ ជាមួយនឹងមាតិកាលោហៈរហូតដល់ 90% ។

សំណល់ស្ងួតនេះត្រូវបាន calcined នៅក្នុង furnace ហើយ vanadium ត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាស្ថានភាពលោហធាតុរបស់វា។ នៅក្នុងសំណុំបែបបទនេះសម្ភារៈគឺត្រៀមខ្លួនជាស្រេចសម្រាប់ការប្រើប្រាស់។

Vanadium គឺជាធាតុគីមីដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម។ ជាពិសេសនៅក្នុងវិស្វកម្មមេកានិក និងការរលាយលោហៈធាតុដែក។ ការប្រើប្រាស់លោហៈសំខាន់ៗមួយចំនួនអាចត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណ។

1. ឧស្សាហកម្មវាយនភ័ណ្ឌ។
2. ការធ្វើកញ្ចក់។
3. ការផលិតសេរ៉ាមិចនិងកៅស៊ូ។
4. ឧស្សាហកម្មថ្នាំលាបនិងវ៉ារនីស។
5. ការផលិត និងការសំយោគសារធាតុគីមី (ការផលិតអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក)។
6. ការផលិតរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ។
7. អាកាសចរណ៍ និងការសាងសង់កប៉ាល់ វិស្វកម្មមេកានិច។

វ៉ាណាដ្យូម គឺជាសមាសធាតុយ៉ាន់ស្ព័រដ៏សំខាន់សម្រាប់ផលិតយ៉ាន់ស្ព័រស្រាល រឹងមាំ ធន់នឹងការច្រេះ ភាគច្រើនជាដែកថែប។ វាមិនត្រូវបានគេហៅថា "លោហៈរថយន្ត" សម្រាប់អ្វីនោះទេ។

វ៉ាណាដ្យូម(vanadium), v, ធាតុគីមីនៃក្រុម V នៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃ Mendeleev; លេខអាតូមិក 23 ម៉ាស់អាតូម 50.942; ពណ៌ដែកពណ៌ប្រផេះ - ដែក។ ធម្មជាតិ V. មានអ៊ីសូតូបពីរ: 51 v (99.75%) និង 50 v (0.25%); ក្រោយមកទៀតគឺវិទ្យុសកម្មខ្សោយ (ពាក់កណ្តាលជីវិត ធ 1/2 = 10 14 ឆ្នាំ) ។ V. ត្រូវបានគេរកឃើញនៅឆ្នាំ 1801 ដោយអ្នករុករករ៉ែម៉ិកស៊ិក A. M. del Rio នៅក្នុងរ៉ែសំណពណ៌ត្នោតម៉ិកស៊ិក ហើយត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះតាមពណ៌ក្រហមដ៏ស្រស់ស្អាតនៃអំបិលដែលគេឱ្យឈ្មោះថា erythronium (មកពីភាសាក្រិច erythr o s - red)។ នៅឆ្នាំ 1830 អ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិស៊ុយអែត N. G. Sefström បានរកឃើញធាតុថ្មីនៅក្នុងរ៉ែដែកពីតាបឺក (ស៊ុយអែត) ហើយដាក់ឈ្មោះវាថា V. ដើម្បីជាកិត្តិយសដល់ព្រះនាង Old Norse នៃភាពស្រស់ស្អាត Vanadis ។ នៅឆ្នាំ 1869 គីមីវិទូជនជាតិអង់គ្លេស G. Roscoe ទទួលបានលោហៈម្សៅ V. ដោយកាត់បន្ថយ vcl 2 ជាមួយនឹងអ៊ីដ្រូសែន។ V. ត្រូវបានជីកយករ៉ែនៅលើមាត្រដ្ឋានឧស្សាហកម្មតាំងពីដើមសតវត្សទី 20 ។

មាតិកា V នៅក្នុងសំបកផែនដីគឺ 1.5-10 -2% ដោយទម្ងន់; វាគឺជាធាតុធម្មតាប៉ុន្តែបែកខ្ញែកនៅក្នុងថ្មនិងសារធាតុរ៉ែ។ ក្នុងចំណោមសារធាតុរ៉ែ V. មួយចំនួនធំ patronite, roscoelite, decloysite, carnotite, vanadinite និងមួយចំនួនទៀតគឺមានសារៈសំខាន់ផ្នែកឧស្សាហកម្ម។ ប្រភពសំខាន់ៗនៃ V. គឺរ៉ែដែក titanomagnetite និង sedimentary (phosphorous) ក៏ដូចជា oxidized copper-lead- រ៉ែស័ង្កសី។ V. ត្រូវ​បាន​ចម្រាញ់​ចេញ​ជា​អនុផល​ក្នុង​កំឡុង​ពេល​កែច្នៃ​វត្ថុធាតុ​ដើម​អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ផូស្វ័រ បាស៊ីត និង​ប្រាក់​បញ្ញើ​សរីរាង្គ​ផ្សេងៗ (asphaltites, oil shale)។

លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យា និងគីមី។ V. មានបន្ទះគូបដែលផ្តោតលើរាងកាយជាមួយនឹងរយៈពេល a = 3.0282 å។ នៅក្នុងសភាពបរិសុទ្ធរបស់វា V. ត្រូវបានក្លែងបន្លំ ហើយអាចដំណើរការបានយ៉ាងងាយដោយសម្ពាធ។ ដង់ស៊ីតេ 6.11 ជី/ សង់​ទី​ម៉ែ​ត 3 , t pl 1900 ± 25 °С, tប៊ឺ 3400 ° C; សមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់ (នៅ 20-100 ° C) 0.120 លាមក/ ggrad; មេគុណកំដៅនៃការពង្រីកលីនេអ៊ែរ (នៅ 20-1000 ° C) 10.6 · 10 -6 ព្រឹល-1, ធន់នឹងអគ្គិសនីនៅ 20°C 24.8·10 -8 អូម· ម(24.8 · 10 -6 អូម· សង់​ទី​ម៉ែ​ត) ក្រោម 4.5 K V. វាចូលទៅក្នុងស្ថានភាពនៃ superconductivity ។ លក្ខណៈមេកានិចនៃភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ V. បន្ទាប់ពី annealing: ម៉ូឌុលយឺត 135.25 ន/ ម 2 (13520 kgf/ ម 2) កម្លាំង tensile 120 nm/ ម 2 (12 kgf/ ម 2) ការពន្លូត 17%, រឹង Brinell 700 pl/ ម 2 (70 kgf/ ម២). ភាពមិនបរិសុទ្ធនៃឧស្ម័នកាត់បន្ថយភាពប្លាស្ទិកនៃជាតិសរសៃយ៉ាងខ្លាំង ហើយបង្កើនភាពរឹង និងភាពផុយស្រួយរបស់វា។

នៅសីតុណ្ហភាពធម្មតា V. មិនត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងខ្យល់ ទឹកសមុទ្រ និងដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងទេ។ ធន់នឹងអាស៊ីតមិនអុកស៊ីតកម្ម លើកលែងតែអាស៊ីត hydrofluoric ។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃភាពធន់នឹងការ corrosion នៅក្នុងអាស៊ីត hydrochloric និង sulfuric, V. គឺល្អជាងយ៉ាងខ្លាំងទៅ titanium និងដែកអ៊ីណុក។ នៅពេលដែលកំដៅក្នុងខ្យល់លើសពី 300°C វាស្រូបអុកស៊ីសែន ហើយក្លាយទៅជាផុយ។ នៅសីតុណ្ហភាព 600-700 អង្សាសេ V. ត្រូវបានកត់សុីយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងការបង្កើត pentoxide v 2 o 5 ក៏ដូចជាអុកស៊ីដទាប។ នៅពេលដែល V ត្រូវបានកំដៅលើសពី 700 ° C នៅក្នុងស្ទ្រីមអាសូត nitride vn ( t mp 2050°C) មានស្ថេរភាពក្នុងទឹក និងអាស៊ីត។ V. ធ្វើអន្តរកម្មជាមួយកាបូននៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ផ្តល់សារធាតុ refractory carbide vc ( t pl 2800 ° C) ដែលមានភាពរឹងខ្ពស់។

V. ផ្តល់សមាសធាតុដែលត្រូវគ្នាទៅនឹង valences 2, 3, 4 និង 5; អាស្រ័យហេតុនេះ អុកស៊ីដខាងក្រោមត្រូវបានគេស្គាល់៖ vo និង v 2 o 3 (មានតួអក្សរមូលដ្ឋាន), vo 2 (amphoteric) និង v 2 o 5 (អាស៊ីត) ។ សមាសធាតុនៃ 2- និង 3-valent vitreous គឺមិនស្ថិតស្ថេរ និងជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយខ្លាំង។ សមាសធាតុនៃ valences ខ្ពស់គឺមានសារៈសំខាន់ជាក់ស្តែង។ ទំនោររបស់ V. ក្នុងការបង្កើតសមាសធាតុនៃ valencies ផ្សេងគ្នាត្រូវបានប្រើក្នុងគីមីវិទ្យាវិភាគ ហើយក៏កំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីករនៃ v 2 o 5 ផងដែរ។ V. pentoxide រលាយក្នុងអាល់កាឡាំងដើម្បីបង្កើត វ៉ាណាដេត.

បង្កាន់ដៃនិងពាក្យសុំ។ ដើម្បីទាញយកសារធាតុរ៉ែ សារធាតុខាងក្រោមត្រូវបានប្រើ៖ ការបង្ហូរដោយផ្ទាល់នៃរ៉ែ ឬរ៉ែប្រមូលផ្តុំជាមួយនឹងដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីត និងអាល់កាឡាំង។ ការបាញ់វត្ថុធាតុដើម (ជាញឹកញាប់ជាមួយសារធាតុបន្ថែម nacl) បន្តដោយការលាងផលិតផលដែលឆេះដោយទឹក ឬអាស៊ីតរំលាយ។ អ៊ីដ្រូសែន V pentoxide ត្រូវបានបំបែកចេញពីដំណោះស្រាយដោយអ៊ីដ្រូលីស៊ីស (នៅ pH = 1-3) នៅពេលដែលរ៉ែដែកដែលមានផ្ទុក vanadium ត្រូវបាន smelted នៅក្នុង blast furnace, V ត្រូវបានបំលែងទៅជា cast iron កំឡុងពេលដំណើរការ ដែល slag មានផ្ទុក 10-16% v 2 o 5 ត្រូវបានទទួលជាដែក។ slags Vanadium ត្រូវបានអាំងជាមួយអំបិលតុ។ សម្ភារៈ​ដែល​ឆេះ​ត្រូវ​បាន​ប្រឡាក់​ដោយ​ទឹក ហើយ​បន្ទាប់​មក​ជាមួយ​អាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីក​ដែល​ពនរ។ V 2 o 5 គឺដាច់ឆ្ងាយពីដំណោះស្រាយ។ ក្រោយមកទៀតត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការរលាយ ferrovanadium(យ៉ាន់ស្ព័រដែកជាមួយ 35-70% V. ) និងការទទួលបានលោហៈ V. និងសមាសធាតុរបស់វា។ លោហធាតុ Malleable V. ត្រូវបានទទួលដោយការកាត់បន្ថយកំដៅកាល់ស្យូមនៃសុទ្ធ v 2 o 5 ឬ v 2 o 3; ការកាត់បន្ថយ v 2 o 5 ជាមួយអាលុយមីញ៉ូម; កាបោន កាត់បន្ថយកំដៅ v 2 o 3; ម៉ាញ៉េស្យូម - កាត់បន្ថយកំដៅ vc1 3; ការបំបែកកំដៅនៃអ៊ីយ៉ូត V. ត្រូវបានរលាយនៅក្នុងឡចំហាយអាក់ទិកដែលមានអេឡិចត្រូតដែលអាចប្រើប្រាស់បាន និងនៅក្នុងឡចំហាយអេឡិចត្រុង។

លោហធាតុដែកគឺជាអ្នកប្រើប្រាស់សំខាន់នៃលោហៈ (រហូតដល់ 95% នៃលោហៈទាំងអស់ដែលផលិត)។ V. គឺជាធាតុផ្សំនៃដែកថែបដែលមានល្បឿនលឿន ធាតុជំនួសរបស់វា ដែកថែបឧបករណ៍លោហធាតុទាប និងដែកថែបរចនាសម្ព័ន្ធមួយចំនួន។ ជាមួយនឹងការណែនាំ 0.15-0.25% V. ភាពរឹងមាំ ភាពស្វិតស្វាញ ធន់នឹងការអស់កម្លាំង និងធន់នឹងការពាក់របស់ដែកកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ V. ដែលត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងដែកគឺជាធាតុ deoxidizing និង carbide-forming ។ V. carbides ដែលចែកចាយក្នុងទម្រង់នៃការដាក់បញ្ចូលដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ ការពារការលូតលាស់គ្រាប់ធញ្ញជាតិនៅពេលដែកត្រូវបានកំដៅ។ V. ត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងដែកថែបក្នុងទម្រង់ជាយ៉ាន់ស្ព័រមេ - ferrovanadium ។ V. ត្រូវបានគេប្រើផងដែរសម្រាប់ការលាយដែកវណ្ណះ។ អ្នកប្រើប្រាស់ថ្មីនៃទីតានីញ៉ូមគឺជាឧស្សាហកម្មដែលកំពុងរីកចម្រើនយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃយ៉ាន់ស្ព័រទីតានីញ៉ូម។ យ៉ាន់ស្ព័រទីតានីញ៉ូមមួយចំនួនមានផ្ទុករហូតដល់ 13% V. នៅក្នុងវិស័យអាកាសចរណ៍ រ៉ុក្កែត និងវិស័យបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងទៀត យ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើ niobium, chromium និង tantalum ដែលមានសារធាតុបន្ថែម V ត្រូវបានប្រើប្រាស់។ យ៉ាន់ស្ព័រធន់នឹងកំដៅ និងធន់នឹងការ corrosion ដោយផ្អែកលើ V ជាមួយនឹងការបន្ថែមនៃ ti, nb ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ , w, zr និង al, ការប្រើប្រាស់ដែលត្រូវបានរំពឹងទុកនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាអាកាសចរណ៍ រ៉ុក្កែត និងនុយក្លេអ៊ែរ។ ការចាប់អារម្មណ៍គឺការបំប្លែងយ៉ាន់ស្ព័រ និងសមាសធាតុ V ជាមួយនឹង ga, si និង ti ។

លោហធាតុសុទ្ធ V. ត្រូវបានប្រើនៅក្នុងថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ (សែលសម្រាប់ធាតុឥន្ធនៈបំពង់) និងក្នុងការផលិតឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិច។

សមាសធាតុ V. ត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងឧស្សាហកម្មគីមីជាកាតាលីករ ក្នុងវិស័យកសិកម្ម និងឱសថ ក្នុងឧស្សាហកម្មវាយនភណ្ឌ ថ្នាំលាប និងវ៉ានីស កៅស៊ូ សេរ៉ាមិច កញ្ចក់ រូបថត និងខ្សែភាពយន្ត។

សមាសធាតុ V. មានជាតិពុល។ ការពុលគឺអាចធ្វើទៅបានដោយការស្រូបធូលីដែលមានសមាសធាតុ B. ពួកវាបណ្តាលឱ្យរលាកផ្លូវដង្ហើម ហូរឈាមក្នុងសួត វិលមុខ រំខានដល់ដំណើរការនៃបេះដូង តម្រងនោម។ល។

V. នៅក្នុងខ្លួន។ V. គឺជាសមាសធាតុថេរនៃសារពាង្គកាយរុក្ខជាតិ និងសត្វ។ ប្រភពទឹកគឺថ្មពិល និងថ្មសែល (មានទឹកប្រហែល ០,០១៣%) ក៏ដូចជាថ្មភក់ និងថ្មកំបោរ (ទឹកប្រហែល ០,០០២%)។ នៅក្នុងដី V. គឺប្រហែល 0.01% (ជាចម្បងនៅក្នុង humus); នៅក្នុងទឹកសាប និងសមុទ្រ 1·10 7 -2·10 7% ។ នៅក្នុងរុក្ខជាតិនៅលើដី និងក្នុងទឹក មាតិការបស់ V. គឺខ្ពស់ជាងយ៉ាងខ្លាំង (0.16-0.2%) ជាងសត្វលើគោក និងសមុទ្រ (1.5·10 -5 -2·10 -4%)។ V. ការផ្តោតអារម្មណ៍គឺ៖ ប្រីអូហ្សូន ផ្លាឡាទីឡា មូលូឡា ផូរ៉ាបៀនឈូស ផ្លូឡា ត្រសក់សមុទ្រ ស្ទីកូប ម៉ូប៊ីអាយ អាសស៊ីឌីនខ្លះ ពីផ្សិត - អាស្ពឺជីលុសខ្មៅ ពីផ្សិត - លាមកសត្វ (អាម៉ានីតា muscaria) ។ តួនាទីជីវសាស្រ្តរបស់ V. ត្រូវបានសិក្សានៅក្នុង ascidians ដែលកោសិកាឈាម V. ស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាព 3- និង 4-valent ពោលគឺមានលំនឹងថាមវន្ត។

តួនាទីសរីរវិទ្យារបស់ V. នៅក្នុង ascidians មិនត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរផ្លូវដង្ហើមនៃអុកស៊ីសែន និងកាបូនឌីអុកស៊ីតនោះទេប៉ុន្តែជាមួយនឹងដំណើរការ redox - ការផ្ទេរអេឡិចត្រុងដោយប្រើប្រព័ន្ធ vanadium ដែលប្រហែលជាមានសារៈសំខាន់ខាងសរីរវិទ្យានៅក្នុងសារពាង្គកាយផ្សេងទៀត។

ពន្លឺ៖ Meerson G. A., Zelikman A. N., លោហធាតុនៃលោហៈកម្រ, M., 1955; Polyakov A. Yu., មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃលោហធាតុ vanadium, M., 1959; Rostoker U., Vanadium Metallurgy, trans ។ ពីភាសាអង់គ្លេស M. , 1959; Kieffer p., Brown H., Vanadium, niobium, tantalum, trans ។ ពីអាល្លឺម៉ង់, M., 1968; សៀវភៅណែនាំអំពីលោហធាតុកម្រ, [បកប្រែ។ ពីភាសាអង់គ្លេស], M., 1965, ទំ។ ៩៨–១២១; សមា្ភារៈ refractory ក្នុងវិស្វកម្មមេកានិច។ ថតឯកសារ, M., 1967, ទំ។ ៤៧-៥៥, ១៣០-៣២; Kovalsky V.V., Rezaeva L.T., តួនាទីជីវសាស្រ្តនៃ vanadium ក្នុង ascidians, "វឌ្ឍនភាពនៃជីវវិទ្យាទំនើប", 1965, v. 60, v. ១(៤); Bowen N.j. M. , ធាតុដាននៅក្នុងជីវគីមី, l ។ - ន. ឆ្នាំ 1966 ។

I. Romankov ។ V.V. Kovalsky ។