20-р зууны дунд үе гэхэд химийн шинжлэх ухаанд стратегийн ач холбогдол бүхий металл гэсэн нэр томъёо гарч ирэв. Энэ нь физик-химийн шинж чанар нь тэдгээрийг цэрэг-аж үйлдвэрийн цогцолборын үйлдвэрлэлд ашиглах боломжийг олгосон бүлэг элементүүдийг хэлнэ. Бид хром, тантал, ниоби, молибден, вольфрам зэрэг металлын тухай ярьж байна. Энэхүү нийтлэлд бидний шинж чанарыг авч үзэх ванади нь орчин үеийн механик инженерчлэл, хар металлурги, багаж хэрэгсэл, химийн үйлдвэрлэлд хэрэглэгддэг металлуудын дунд гол байр суурийг эзэлдэг. Металл нь хүчилтөрөгчтэй хамт дөрвөн исэл үүсгэдэг бөгөөд тэдгээрийн доторх валент нь 2, 3, 4, 5 байна. 5 үүнийг бид илүү нарийвчлан судлах болно.
Ванадитай танилцаарай
Химийн шинжлэх ухаанд эрт дээр үеэс тогтсон зүйл бийХимийн элементийн шинж чанарыг Д. И.-ийн үечилсэн систем дэх байрлалаас нь эхлэх ёстой гэсэн дүрэм. Менделеев. Энгийн бодис болох ванадийн химийн томъёо нь V, серийн дугаар нь 23, атомын масс нь 50, 9414. Энэ нь дөрөв дэх үе, тавдугаар бүлэгт байрладаг бөгөөд ниоби, танталтай хамт ердийн төлөөлөгч юм. галд тэсвэртэй металлууд. Цэвэр бодисын дээж нь хуванцар бөгөөд мөнгөлөг саарал өнгөтэй байдаг. Ванадийн атом нь d-элемент бөгөөд энэ нь хамгийн сүүлийн энергийн түвшинд хоёр s-электронтой байдаг, гэхдээ ижил дөрөвдүгээр түвшний d-дэд түвшинд байрлах сөрөг хэсгүүд нь мөн валент байх болно.
Металл хаанаас олддог, физик шинж чанар нь юу вэ
Элемент өөрөө байгальд цэвэр хэлбэрээр олдохгүй. Гэхдээ энэ нь полиметалл болон төмрийн хүдэрт зайлшгүй шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Өмнө нь бид энгийн бодисын уян хатан чанар, уян хатан байдлын талаар ярьж байсан бол одоо ванадийн чухал физик шинж чанарууд нь 3400 ° C ба 1920 ° C-тай тэнцэх өндөр буцалгах ба хайлах цэгүүд гэдгийг нэмж хэлэх болно. Титан шиг азот, устөрөгч, хүчилтөрөгч зэрэг хольцоор бохирдсон үед физик, химийн үзүүлэлтүүдээ эрс мууддаг. Ялангуяа уян хатан чанар, механик бат бөх чанар нь буурч, ванади нь хэврэг болдог.
Химийн тусгай шинж чанар
Метал нь идэвхгүйжүүлэх чадвартай, өөрөөр хэлбэл. химийн түрэмгий орчны нөлөөг тэсвэрлэх өвөрмөц чадвартай: хүчил, шүлт, давсны уусмал, түүний гадаргуу дээр хамгаалалтын хальс үүсгэдэг.ванадийн исэл. Элементийн болор тор нь куб бүтэцтэй. Мөн элемент агуулсан гангийн зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь маш өндөр байдаг нь тэдгээрийг гүүрний тулгуур болон далайн газрын тосны өрөмдлөгийн машинд даацын бэхэлгээ болгон ашиглах боломжийг олгодог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Орчин үеийн багаж хэрэгслийн үйлдвэрлэлийг ванади агуулсан гангүйгээр төсөөлөхийн аргагүй юм. Ниобий, хром, титантай хамт уг элементийг пуужингийн шинжлэх ухаан, сансрын салбарт ашигладаг тусгай хайлшийг хайлшлахад ашигладаг. Гэсэн хэдий ч төвлөрсөн нитрат ба сульфатын хүчлүүд, устөрөгчийн фторын усан дахь уусмал, хлорид ба нитратын хүчлүүдийн холимог нь aqua regia нь металтай амархан харьцдаг. Энгийн бодис болох ванадий элемент нь хлор, бром, хүхэртэй урвалд орж, холбогдох давс үүсдэг. Хүчилтөрөгчөөр химийн шинж чанараараа ялгаатай хэд хэдэн ислийг өгдөг. Тэдгээрийг цаашид авч үзье.
Үндсэн ба амфотерийн ислүүд
Металл нь ердийн үндсэн шинж чанарыг харуулдаг VO ба V2O3 гэсэн хоёр исэл үүсгэдэг. Лабораторид дан ислийг V2O5 нарийн ванадий нунтаг ангижруулах урвалаар олборлодог. Үндсэн ислүүд нь хүчиллэг уусмалуудтай харилцан үйлчилж, холбогдох давсыг үүсгэдэг. Шүлтүүдтэй солилцооны урвал явуулснаар тэднээс аль хэдийн гидроксидыг авч болно. Ванадийн (III) исэл нь карелианитын эрдэсийн бүрэлдэхүүн хэсэг болох ба лабораторид V2O5 хүхэр, нүүрс эсвэл устөрөгч. Хоёр үндсэн оксид нь мэдэгдэхүйц бууруулагч шинж чанартай байдаг. VO2 исэл нь хүчил ба шүлттэй харилцан үйлчилдэг ердийн амфотерийн нэгдэл юм. РН нь 7-оос бага уусмалд эерэг цэнэгтэй ванадилийн ионууд VO2+ олдож, уусмалд цайвар цэнхэр өнгөтэй болж, шүлтлэг орчинд поливанадийн хүчлийн давс үүсдэг. Ванадий (IV) исэл нь усыг татдаг, өөрөөр хэлбэл. нь гигроскоп бодис бөгөөд урвалын хувьд энэ нь бууруулагч бодис шиг ажилладаг.
Ванадийн hemipentoxide
Томъёо нь V2O5, бол хамгийн чухал металлын исэл юм. Энэ нь усанд уусдаг улбар шар өнгийн талст бодис бөгөөд шүлтүүдтэй урвалд орж ванадатууд - метаванадины хүчлийн HVO3 давс үүсгэдэг. Сульфатын хүчлийн үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлд хүхрийн давхар ислийг хүхрийн ангидрид болгон исэлдүүлэхэд катализатор болгон өргөн ашигладаг. Ванадийн пентоксид нь ромб хэлбэртэй болор тортой бөгөөд хүчиллэг ислийн шинж чанар давамгайлсан амфотерийн шинж тэмдэгтэй байдаг. Урвалын хувьд энэ нь хүчтэй исэлдүүлэгч бодис шиг ажилладаг. Уг нэгдлийг шилэн технологи, анагаах ухаан, органик нийлэгжилтэд ашигладаг.
Түүний нэгдлээс ванадий гаргаж авах арга
Металл нь төмрийн хүдрийн бүрэлдэхүүн хэсэг гэдгийг бид түрүүн дурдсан. Домен зуухны үйлдвэрлэлд элемент нь нүүрстөрөгч, фосфорын хольцтой хамт цутгамал төмрөөр дамждаг. Ган хайлуулах үед шаарын найрлагад ванадийн исэл 5 тунадас үүсдэг бөгөөд түүний агууламж 16% хүрч болно. Үүн дээр нэмж байнаширээний давс хийж, хольцыг зууханд шарж, дараа нь усанд ууссан бүтээгдэхүүн гаргаж авдаг. Үүссэн усан баяжмалыг сульфатын хүчлээр боловсруулж, түүнээс V2O5 ялгаж авна. Цэвэр ванадийг ислээс тусгаарлахын тулд та кальцийн термийн аргыг ашиглаж болно - металлын кальци ашиглан металлыг багасгах. Ванадийн пентоксидтэй урвалд ороход технологийн зардлыг бууруулахын тулд кальцийн оронд хөнгөн цагааныг ихэвчлэн ашигладаг. Гурвалсан ванадийн ислийг нүүрсээр ангижруулснаар уг металлыг гаргаж авч болно.
Биологийн үүрэг
Ванадий нь амьд организмд ул мөр элемент хэлбэрээр агуулагддаг бөгөөд энэ нь далайн echinoderms-ийн эс хоорондын шингэний нэг хэсэг юм. Холотуриан ба далайн хорхойд хүчилтөрөгчийг эсэд хүргэх, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг зайлуулах үүргийг гүйцэтгэдэг уурагтай холбоотой байдаг. Элементийн агууламж нь нойр булчирхайн ферментийн найрлагад байдаг халуун цуст амьтан, хүний организмд, нейроглия, нефронуудад ач холбогдол багатай байдаг. Ургамлын хувьд ул мөр элемент нь фотосинтезийн харанхуй үе шатанд ферментийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд хлоропласт дахь хлорофилл пигментийн түвшинд нөлөөлдөг. Мөн дээд зэргийн мөөгөнцрийн эдэд азот тогтоогч зангилааны бактериудад олддог. Черноземийн нэг хэсэг болох бор, зэс, цайр, манганы нэгдлүүдийн хамт ванадийн исэл нь хөрсний үржил шимт нөлөөлдөг.
Бид нийтлэлдээ ванади ба түүний ислийн үндсэн шинж чанарыг судалж, түүний нэгдлүүдийг ашиглах талаар авч үзсэн.аж үйлдвэр.
