Eigenschaften von Vanadium. Welche lebensmittel enthalten vanadium. Die wichtigsten Anzeichen für eine übermäßige Menge an Vanadium im Körper

Vanadium(Vanadium), v, chemisches Element der Gruppe v des Periodensystems von Mendelejew; Ordnungszahl 23, Atommasse 50,942; stahlgraues Metall. Natürliches V. besteht aus zwei Isotopen: 51 v (99,75 %) und 50 v (0,25 %); Letzteres ist schwach radioaktiv (Halbwertszeit T 1/2 = 10 14 Jahre). V. wurde 1801 von dem mexikanischen Mineralogen A. M. del Rio in mexikanischem Braunbleierz entdeckt und nach der schönen roten Farbe der erhitzten Salze Erythronium (von griechisch erythr o s, rot) benannt. 1830 entdeckte der schwedische Chemiker N. G. Sefström ein neues Element im Eisenerz von Taberg (Schweden) und nannte es B. zu Ehren von Vanadis, der altnordischen Göttin der Schönheit. 1869 erhielt der englische Chemiker H. Roscoe pulverförmiges Metall V. durch Reduktion von vcl 2 mit Wasserstoff. V. wird seit Beginn des 20. Jahrhunderts im industriellen Maßstab abgebaut.

Der Gehalt an V. in der Erdkruste beträgt 1,5-10 -2 Gew.-%, ein recht häufiges Element, jedoch verstreut in Gesteinen und Mineralien. Patronit, Roskoelit, Decloisit, Carnotit, Vanadinit und einige andere Mineralien sind von industrieller Bedeutung Titan-Magnetit und sedimentäre (Phosphor-) Eisenerze sowie oxidierte Kupfer-Blei-Zink-Erze sind eine wichtige Quelle für Diamanten. V. wird als Nebenprodukt bei der Verarbeitung von Uranrohstoffen, Phosphoriten, Bauxiten und verschiedenen organischen Lagerstätten (Asphaltite, Ölschiefer) gewonnen.

Physikalische und chemische Eigenschaften. V. hat ein kubisch-raumzentriertes Gitter mit einer Periode a = 3,0282 å. Im reinen Zustand ist V. geschmiedet und lässt sich leicht durch Druck bearbeiten. Dichte 6.11 G/ cm 3 , t pl 1900 ± 25°С, t Kippen 3400°С; spezifische Wärmekapazität (bei 20-100°C) 0,120 Kot/ ggrad; thermischer linearer Ausdehnungskoeffizient (bei 20-1000°C) 10,6 · 10 -6 Heil-1, spezifischer elektrischer Widerstand bei 20 °C 24,8 · 10 -8 Ohm· m(24,8 10 -6 Ohm· cm), unter 4,5 K V. geht in einen Zustand der Supraleitung über. Mechanische Eigenschaften von hochreinem V. nach dem Glühen: Elastizitätsmodul 135,25 n/ m 2 (13520 kgf/ mm 2), Zugfestigkeit 120 nm/ m 2 (12 kgf/ mm 2), Dehnung 17 %, Brinellhärte 700 pl/ m 2 (70 kgf/ mm 2). Gasverunreinigungen verringern die Plastizität von Wolle stark und erhöhen ihre Härte und Sprödigkeit.

Bei gewöhnlichen Temperaturen wird V. von Luft, Meerwasser und Alkalilösungen nicht angegriffen; beständig gegen nicht oxidierende Säuren, mit Ausnahme von Flusssäure. Hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit in Salz- und Schwefelsäure ist Titan Titan und Edelstahl deutlich überlegen. Beim Erhitzen an der Luft über 300 °C nimmt Wolle Sauerstoff auf und wird spröde. Bei 600-700°C wird V. intensiv unter Bildung von v 2 o 5 -Pentoxid sowie niederen Oxiden oxidiert. Wenn V. in einem Stickstoffstrom über 700 ° C erhitzt wird, entsteht Nitrid vn ( t pl 2050°C), stabil in Wasser und Säuren. V. interagiert bei hohen Temperaturen mit Kohlenstoff und ergibt feuerfestes Carbid vc ( t pl 2800°C) mit hoher Härte.

V. gibt Verbindungen, die den Valenzen 2, 3, 4 und 5 entsprechen; dementsprechend sind Oxide bekannt: vo und v 2 o 3 (mit basischem Charakter), vo 2 (amphoterisch) und v 2 o 5 (sauer). Verbindungen des 2- und 3-wertigen V. sind instabil und starke Reduktionsmittel. Verbindungen höherer Wertigkeiten sind von praktischer Bedeutung. Die Tendenz von V., Verbindungen unterschiedlicher Wertigkeiten zu bilden, wird in der analytischen Chemie genutzt und bestimmt auch die katalytischen Eigenschaften von v 2 o 5. V. Pentoxid löst sich in Alkalien unter Bildung auf Vanadate.

Empfang und Anwendung. Zur Gewinnung von V. werden eingesetzt: Direktlaugung von Erz oder Erzkonzentrat mit Lösungen von Säuren und Laugen; Rösten des Ausgangsmaterials (häufig mit NaCl-Zusätzen) und anschließendes Auslaugen des gerösteten Produkts mit Wasser oder verdünnten Säuren. Hydratisiertes Pentoxid V wird aus Lösungen durch Hydrolyse (bei pH = 1-3) isoliert.Beim Verhütten vanadiumhaltiger Eisenerze im Hochofen geht V. in Gusseisen über, bei dessen Verarbeitung Schlacken mit 10-16% v 2 oder 5 werden in Stahl erhalten. Vanadiumschlacken werden mit Kochsalz geröstet. Das gebrannte Material wird mit Wasser und anschließend mit verdünnter Schwefelsäure ausgelaugt. V 2 o 5 wird aus Lösungen isoliert. Letzteres dient zum Schmelzen Ferrovanadium(Eisenlegierungen mit 35-70 % W.) und Gewinnung von metallischem W. und seinen Verbindungen. Verformbares metallisches V. wird durch calciumthermische Reduktion von reinem v 2 o 5 oder v 2 o 3 erhalten; Rückgewinnung v 2 o 5 Aluminium; v 2 o 3 v 2 o 3 ; Magnesium thermische Reduktion vc1 3 ; thermische Dissoziation von Jodid B. B. wird in Vakuum-Lichtbogenöfen mit abschmelzender Elektrode und in Elektronenstrahlöfen geschmolzen.

Die Eisenmetallurgie ist der Hauptverbraucher Großbritanniens (bis zu 95 % aller produzierten Metalle). V. ist Bestandteil von Schnellarbeitsstahl, seinen Ersatzstoffen, niedriglegierten Werkzeugstählen und einigen Baustählen. Mit der Einführung von 0,15–0,25 % V. nehmen die Festigkeit, Zähigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit von Stahl stark zu. V., in Stahl eingebracht, ist sowohl ein desoxidierendes als auch ein karbidbildendes Element. Weizenkarbide, die in Form von dispergierten Einschlüssen verteilt sind, verhindern das Kornwachstum, wenn der Stahl erhitzt wird. V. wird in Form einer Ligaturlegierung - Ferrovanadium - in Stahl eingebracht. V. wird auch zum Legieren von Gusseisen verwendet. Ein neuer Verbraucher von Titan ist die sich schnell entwickelnde Industrie von Titanlegierungen; Einige Titanlegierungen enthalten bis zu 13 % B. Legierungen auf Basis von Niob, Chrom und Tantal mit B-Zusätzen haben Anwendung in der Luftfahrt, Raketentechnik und anderen Bereichen der Technik gefunden Hinzufügung von ti, nb , w, zr und al, die voraussichtlich in der Luftfahrt-, Raketen- und Nukleartechnik eingesetzt werden. Interessant sind die supraleitenden Legierungen und Verbindungen von B. mit ga, si und ti.

Reines metallisches V. wird in der Kernenergieindustrie (Hüllen für Brennelemente, Rohre) und bei der Herstellung von elektronischen Geräten verwendet.

V. Verbindungen werden in der chemischen Industrie als Katalysatoren, in der Landwirtschaft und Medizin, in der Textil-, Farben- und Lack-, Gummi-, Keramik-, Glas-, Foto- und Filmindustrie eingesetzt.

V.s Verbindungen sind giftig. Vergiftung durch Einatmen von Stäuben möglich, die Verbindungen B enthalten. Sie verursachen Reizungen der Atemwege, Lungenblutungen, Schwindel, Störungen der Herztätigkeit, Nieren usw.

B. im Körper. V. ist ein fester Bestandteil pflanzlicher und tierischer Organismen. Die Quelle von V. sind Eruptivgesteine ​​und Tonschiefer (enthält ca. 0,013 % V.) sowie Sand- und Kalksteine ​​(ca. 0,002 % V.). In den Böden von V. etwa 0,01 % (hauptsächlich im Humus); in Süß- und Meerwasser 1 10 7 -2 10 7 %. In Land- und Wasserpflanzen ist der Gehalt an V. wesentlich höher (0,16-0,2 %) als in Land- und Meerestieren (1,5 · 10 -5 -2 · 10 -4 %). Die Konzentratoren von V. sind: das Bryozoon plumatella, das Weichtier pleurobranchus plumula, die Seegurke stichopus mobii, einige Ascidia, aus Schimmelpilzen - schwarzer Aspergillus, aus Pilzen - Fliegenpilz (Amanita muscaria). Die biologische Rolle von V. wurde an Seescheiden untersucht, in deren Blutzellen sich V. im 3- und 4-wertigen Zustand befindet, dh es besteht ein dynamisches Gleichgewicht.

Die physiologische Rolle von V. in Ascidia ist nicht mit der Atmungsübertragung von Sauerstoff und Kohlendioxid verbunden, sondern mit Redoxprozessen - der Übertragung von Elektronen unter Verwendung des sogenannten Vanadiumsystems, das wahrscheinlich in anderen Organismen physiologische Bedeutung hat.

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I. Romankow. V. V. Kovalsky.

Das chemische Element mit dem „göttlichen“ Namen Vanadium (vom altnordischen Vanadis, der Tochter der Vans, die bei den skandinavischen Völkern die Göttin der Liebe und Schönheit war) wurde zweimal entdeckt. Ganz zu Beginn des 19. Jahrhunderts entdeckte Andres Manuel Del Rio, ein Professor für Mineralogie aus Mexiko-Stadt, in den Bleierzen mexikanischer Gesteine ​​ein neues Metall. Doch für Chemiker aus Europa schien diese Entdeckung zweifelhaft.

1830 entdeckte Nils Sefström (ein schwedischer Chemiker) Vanadium in Eisenerz. Wegen der außergewöhnlichen Schönheit der Verbindungen, die das neue Metall bildet, wurde es Vanadium genannt.

Vanadium - ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 23, nimmt einen Platz in der Nebenuntergruppe der Gruppe V der Gruppe IV der Periode des Periodensystems der chemischen Elemente von D.I. Mendelejew. Plastisches formbares Metall in Silber-Stahl-Farbe,

Vanadium in der Natur finden

Vanadium ist ein Spurenelement, das in Sediment- und Eruptivgesteinen, Schiefer und Eisenerzen vorkommt. Vanadiumvorkommen findet man in Australien, Peru, der Türkei, England, Südafrika und den USA (Kalorizator). Auf dem Territorium Russlands wird Vanadium im Fergana-Tal, im Ural, in Kirgisistan, in Zentralkasachstan, in der Region Krasnojarsk und in der Region Orenburg abgebaut.

Im menschlichen Körper ist Vanadium in Fettgewebe, Knochen und subkutanen Immunzellen vorhanden.

Physikalische und chemische Eigenschaften von Vanadium

Das Aussehen von Vanadium ähnelt vor allem Stahl, es ist ein duktiles Metall mit einem Schmelzpunkt von 1920 ° C. Unbeeinflusst von Luft, Meerwasser und Laugen bei normalen Temperaturen.

Tagesbedarf an Vanadium

Tagesbedarf 6-63 µg/Tag (WHO, 2000). Nur 1 % des von außen zugeführten Vanadiums wird im Körper aufgenommen, der Rest wird mit dem Urin ausgeschieden.

Nützliche Eigenschaften von Vanadium und seine Wirkung auf den Körper

Vanadium spielt eine bedeutende Rolle bei der Regulierung des Fett- und Kohlenhydratstoffwechsels und ist an der aktiven Energiegewinnung beteiligt. Ärzte stellen fest, dass ein Rückgang des Cholesterinspiegels mit der Menge an Vanadium zusammenhängt, die in den Körper gelangt. Es ist ein stimulierender Faktor für die Bewegung von Blutzellen, die pathogene Mikroben (Phaozyten) aufnehmen.

Wechselwirkung von Vanadium mit anderen

Die Toxizität von Vanadium nimmt ab, wenn es mit und Proteinen interagiert. Den gegenteiligen Effekt haben auch Verbindungen und Aluminium.

Symptome eines Vanadiummangels

Vanadiummangel wird durch Einzelfälle von Vanadiummangel-Schizophrenie dargestellt und ist auch mit der Pathologie des Kohlenhydratstoffwechsels verbunden.

Anzeichen von überschüssigem Vanadium

Überschüssiges Vanadium ist viel häufiger und wird mit der Herstellung von Asphalt, Glas, Brennstoffprodukten (Heizöl, Benzin usw.) in Verbindung gebracht. Es hat eine hypertensive Wirkung (WHO, 1997). Es wurde ein Zusammenhang zwischen der Entstehung von manisch-depressiven Zuständen und neurotisch-reaktiver Depression und einem Anstieg des Vanadiumspiegels im Blut festgestellt. Die Vanadiumnatur der endemischen Multiplen Sklerose wird beschrieben - fettlösliche Vanadiumkomplexe technogenen Ursprungs reichern sich in den Myelinscheiden und in der Großhirnrinde an und führen zur Entwicklung von Multipler Sklerose.

Hauptverbraucher von Vanadium ist die metallurgische Industrie. Die Einführung von Vanadium in die Zusammensetzung von Legierungen aus rostfreiem Stahl, Schnellarbeitsstahl und Werkzeugstahl erhöht die Festigkeit und Verschleißfestigkeit von Stahl.

Vanadium wird auch in der atomaren Wasserstoffenergie, bei der Herstellung von Schwefelsäure, als chemische Stromquelle verwendet.

Vanadium- eine silbergraue Substanz (siehe Foto), gehört zur Gruppe der Metalle. Es ist chemisch inert und beständig gegen Schwefel-, Salpeter- und Salzsäure.

Das Element hat eine ziemlich lange Entdeckungsgeschichte, die bis ins Jahr 1801 zurückreicht. Es wurde von mehreren Wissenschaftlern in verschiedenen Quellen entdeckt. Es war jedoch der gelehrte Schwede namens Berzelius, der ihm seinen heutigen Namen zu Ehren der altnordischen Schönheitsgöttin Vanadis gab.

In der Natur kommt es in der Erdkruste und im Wasser vor, jedoch in sehr geringen Mengen und in Form von Verbindungen.

Hauptverbraucher von Vanadium sind die Eisenmetallurgie, die Titanindustrie, die Luftfahrt und die Raketentechnik. In seiner reinen Form wird das Element aktiv in der Kernenergietechnik und bei der Herstellung chemischer Geräte sowie in Form von Verbindungen in der Landwirtschaft, Medizin, Film- und Fotoindustrie, Farben- und Lack-, Textil-, Gummi- und Glasindustrie verwendet .

Die Wirkung von Vanadium und seine biologische Rolle im menschlichen Körper

Die Wirkung des Makroelements erstreckt sich auf alle Organe des menschlichen Körpers: Knochengewebe, Herz, Muskeln, Nieren, Lunge, Schilddrüse. Und das, obwohl der Gesamtgehalt des Elements im Körper etwa 1 μg beträgt, d.h. Millionstel Gramm. Wissenschaftler streiten seit langem darüber, ob Vanadium für unseren Körper notwendig ist, und erst in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde seine Rolle bei biochemischen Reaktionen als positiv und damit notwendig für die Gesundheit erkannt.

Die biologische Rolle des Elements ist sehr wichtig und seine Beteiligung an den Funktionen des Körpers ist sehr vielfältig:

Wie sie sagen, ein kleines, aber entferntes Element.

Tagesrate

Die tägliche Norm eines Makronährstoffs beträgt durchschnittlich 2 mcg (nach anderen Quellen 10-25 mcg). Diese Menge wird vollständig mit Futter versorgt. Davon nimmt der Körper etwa 1 % auf, der Rest wird über die Nieren ausgeschieden.

Vanadiummangel

Ein Makronährstoffmangel ist recht selten und kann durch Diabetes mellitus und Arteriosklerose verursacht werden. Es ist eine Art Teufelskreis, weil Elementmangel kann die Entwicklung dieser Krankheiten verursachen.

Ein häufiges Vorkommen bei Vanadiummangel sind reduzierte Cholesterinspiegel und erhöhte Triglycerid- und Phospholipidspiegel, wenn man die biochemische Zusammensetzung des Blutes betrachtet. Die schwierigste Komplikation bei einem Elementmangel kann die Manifestation von Schizophrenie sein, aber solche Fälle wurden isoliert.

Derzeit gibt es Hinweise auf mögliche Wirkungen nur bei Tieren. Der Mangel beeinträchtigte den Zustand der Knochen, der Schilddrüse und den Schwangerschaftsverlauf.

überschüssiges Vanadium

Ein Überschuss an Makronährstoffen findet sich am häufigsten bei Arbeitern in der Glas-, Kraftstoff- und Asphaltproduktion. Ihre Berufskrankheit ist Asthma, Ekzeme, Hautentzündungen der Atemwege und des Sehvermögens.

Eine Dosis eines Elements innerhalb von 0,25 mg gilt als toxisch, und 2-4 mg machen es tödlich. Im ersten Fall kann es zu einer akuten Vergiftung mit allergischen Manifestationen kommen, der Leukozyten- und Hämoglobinspiegel im Blut nimmt ab. Das Risiko für Krebs, Atemwegserkrankungen steigt.

Wenn Sie gefährdet sind, sollten Sie mehr proteinhaltige Lebensmittel zu sich nehmen und den Chromgehalt im Körper erhöhen.

Die schwierige ökologische Situation trägt zur Akkumulation von Vanadium im Körper bei. Es gibt Folgen in Form von Bluthochdruck, Störungen des Nervensystems.

Was sind die Quellen?

Produkte, die Vanadium enthalten, sind die Hauptquelle des Elements für den Körper. Vor allem ist sein Gehalt an Meeresfrüchten und Pilzen seltsamerweise der Anführer unter den Pilzen der blasse Taucher. Es gibt auch viel davon in Petersilie, Spinat, schwarzem Pfeffer, Leber, Fleisch, Pflanzenöl, Soja, Getreide (besonders in braunem Reis).

Honig gilt als die optimalste Quelle unter allen zuvor aufgeführten. Aber in Gemüse und Obst fehlt es praktisch. Verlassen Sie sich auch nicht auf tierische Fette, Butter, Schokolade, Nudeln und Hüttenkäse.

Die Assimilation wird durch Ascorbinsäure, Eisen und Aluminium gefördert.

Hinweise zum Termin

Indikationen für die Ernennung eines Makronährstoffs sind hauptsächlich homöopathischer Natur. Es wird als entzündungshemmendes, krampflösendes und angioprotektives Medikament verschrieben.

Vanadium wird eingesetzt bei Arteriosklerose, bei erhöhten Cholesterinwerten und Stoffwechselstörungen durch „verschlackende“ Gefäße.

Vanadium hat ein kubisch-raumzentriertes Gitter mit einer Periode a=3.0282A. Vanadium ist in reinem Zustand formbar und lässt sich leicht durch Druck bearbeiten. Dichte 6,11 g/cm3; tpl 1900°С, tbp 3400°С; spezifische Wärmekapazität (bei 20–100°C) 0,120 cal/g Grad; thermischer linearer Ausdehnungskoeffizient (bei 20–1000°C) 10,6 · 10 –6 Grad –1 ; spezifischer elektrischer Widerstand bei 20°C 24,8 · 10&supmin;&sup8; Ohm m (24,8 · 10&supmin;&sup6; Ohm cm); unterhalb von 4,5 K geht Vanadium in den Zustand der Supraleitung über. Mechanische Eigenschaften Hochreines Vanadium nach dem Glühen: Elastizitätsmodul 135,25 n/m 2 (13520 kgf/mm 2), Zugfestigkeit 120 mn/m 2 (12 kgf/mm 2), relative Dehnung 17 %, Brinell-Härte 700 mn/m 2 (70 kgf / mm2). Gasverunreinigungen reduzieren die Plastizität von Vanadium stark und erhöhen seine Härte und Sprödigkeit.

1. Chemische Eigenschaften Vanadium

Vanadium verändert sich nicht an der Luft, es ist beständig gegen Wasser, Lösungen von Mineralsalzen und Laugen. Säuren wirken darauf nur solche ein, die auch Oxidationsmittel sind. In der Kälte wird es von verdünnter Salpeter- und Schwefelsäure nicht angegriffen. Anscheinend wird der dünnste Oxidfilm auf der Metalloberfläche gebildet, was eine weitere Oxidation des Metalls verhindert. Um Vanadium intensiv reagieren zu lassen, muss es erhitzt werden. Bei 600-700 °C findet eine intensive Oxidation des kompakten Metalls statt, und in fein verteiltem Zustand geht es bei niedrigerer Temperatur in Reaktionen ein.

Sulfide, Karbide, Nitride, Arsenide, Silizide können durch direkte Wechselwirkung von Elementen während des Erhitzens erhalten werden. Für die Technik ist das wasser- und säurebeständige Gelbbronzenitrid VN (tSchmelz = 2050°C) sowie das Hartmetall VC mit hoher Härte (tSchmelz = 2800°C) von Bedeutung.

Vanadium ist sehr empfindlich gegenüber Gasverunreinigungen (O 2 , N 2 , H 2 ), die seine Eigenschaften dramatisch verändern, selbst wenn sie in kleinsten Mengen vorhanden sind. Daher ist es schon jetzt möglich, in verschiedenen Nachschlagewerken unterschiedliche Schmelzpunkte von Vanadium zu finden. Verunreinigtes Vanadium kann je nach Reinheit und Gewinnungsmethode des Metalls im Bereich von 1700 bis 1900 °C schmelzen. Bei einer Reinheit von 99,8 - 99,9% beträgt seine Dichte 6,11 g / cm3 bei 20 ° C, der Schmelzpunkt 1919 ° ​​C und der Siedepunkt 3400 ° C.

Das Metall ist sowohl in organischen als auch in den meisten anorganischen aggressiven Umgebungen äußerst widerstandsfähig. In der Beständigkeit gegenüber HC1, HBr und kalter Schwefelsäure ist es Titan und Edelstahl deutlich überlegen. Es bildet keine Verbindungen mit Halogenen, mit Ausnahme der aggressivsten von ihnen - Fluor. Mit Fluor gibt es jedoch VF 5-Kristalle, farblos, erhaben, ohne sich bei 111 ° C in eine Flüssigkeit zu verwandeln. Eine Atmosphäre aus Kohlendioxid hat eine viel schwächere Wirkung auf metallisches Vanadium als auf seine Gegenstücke Niob und Tantal. Es hat eine hohe Beständigkeit gegenüber geschmolzenen Metallen und kann daher bei der Konstruktion von Kernreaktoren verwendet werden, in denen geschmolzene Metalle als Kühlmittel verwendet werden. Vanadium rostet weder in Süß- oder Meerwasser noch in Alkalilösungen.

Von den Säuren wirken konzentrierte Schwefel- und Salpetersäure, Flusssäure und deren Gemische auf sie ein.

Ein Merkmal von Vanadium ist die hohe Löslichkeit von Wasserstoff darin. Als Ergebnis dieser Wechselwirkung werden feste Lösungen und Hydride gebildet. Die wahrscheinlichste Form der Existenz von Hydriden sind metallähnliche Verbindungen mit elektronischer Leitfähigkeit. Sie können ganz leicht in den Zustand der Supraleitung übergehen. Vanadiumhydride können mit einigen festen oder flüssigen Metallen Lösungen bilden, in denen die Löslichkeit von Wasserstoff zunimmt.

Vanadiumkarbide sind von eigenständigem Interesse, da ihre Qualitäten einen Werkstoff mit sehr wertvollen Eigenschaften für die moderne Technik liefern. Sie sind außergewöhnlich hart, feuerfest und haben eine gute elektrische Leitfähigkeit. Vanadium ist in der Lage, sogar andere Metalle aus ihren Karbiden zu verdrängen, um seine Karbide zu bilden:

3 V + Fe3C \u003d V 3 C + 3Fe

Eine Reihe von Verbindungen von Vanadium mit Kohlenstoff sind bekannt:

V 3 C; V2C; VK; V 3 C 2 ; V4C3

Bei den meisten Mitgliedern der Hauptuntergruppe ergibt Vanadium sowohl binäre (d. h. aus nur zwei Elementen bestehende) Verbindungen als auch komplexere Zusammensetzungen. Nitride entstehen durch die Wechselwirkung eines Metallpulvers oder seiner Oxide mit gasförmigem Ammoniak:

6V + 2NH 3 = 2V 3N + 3H 2

V 2 O 2 + 2NH 3 \u003d 2VN + 2H 2 O + H 2

Für die Halbleitertechnik sind Phosphide V 3 P, V 2 P, VP, VP 2 und Arsenide V 3 As, VAs von Interesse.

Die komplexbildenden Eigenschaften von Vanadium manifestieren sich in der Bildung von Komplexverbindungen wie Phosphorvanadinsäure H 7 PV 12 O 36 oder H 7 [P(V 2 O 6) 6 ].

VANADIUM (Vanadium), V (a. Vanadium; n. Vanadin; f. Vanadium; and. Vanadium), ist ein chemisches Element der Gruppe V des Mendelejew-Periodensystems, Ordnungszahl 23, Atommasse 50,94. In der Natur sind zwei stabile Isotope von Vanadium bekannt, 50 V (0,25 %) und 51 V (99,75 %). 1801 vom mexikanischen Mineralogen A. M. del Rio entdeckt.

Beschaffung und Verwendung von Vanadium

Metallisches Vanadium (95-99 % V) wird durch carbo-, calcium- und magnesium-thermische Reduktion von technischem V 2 O 5 oder durch thermische Spaltung von Vanadiumiodid gewonnen. Um hochreines Vanadium zu erhalten, wird seine Raffination verwendet: Elektrolyse von geschmolzenen Vanadiumhalogeniden, einfache und Zoneninduktion, Lichtbogen- und Elektronenstrahlschmelzen im Vakuum. Etwa 90 % des Vanadiums wird von der Eisenmetallurgie verbraucht, wo es als Legierungszusatz für Stahl und Gusseisen verwendet wird. Auch auf der Basis von Vanadium entstehen verschiedene Legierungen, die neben metallischem Vanadium als Strukturwerkstoff in Kernreaktoren Verwendung finden, sowie Ti-Basislegierungen mit Vanadiumzusätzen in der Luftfahrt- und Raketentechnik. In der chemischen Industrie werden Vanadiumverbindungen als Katalysatoren bei der Kontaktherstellung von Schwefelsäure eingesetzt; werden in Farben und Lacken, Gummi-, Textil-, Keramik- und anderen Produktionen verwendet.