Hol használják a vanádiumot? Vanádium: tulajdonságok, atomtömeg, képlet, alkalmazás

Vanádium(vanádium), v, Mengyelejev periodikus rendszerének V. csoportjának kémiai eleme; rendszáma 23, atomtömege 50,942; fém szürke-acél színű. A Natural V. két izotópból áll: 51 v (99,75%) és 50 v (0,25%); ez utóbbi gyengén radioaktív (felezési idő T 1/2 = 10 14 év). A V.-t 1801-ben fedezte fel A. M. del Rio mexikói ásványkutató mexikói barna ólomércben, és az erythronium (a görög erythr o s - vörös szóból) hevített sók gyönyörű vörös színéről kapta a nevét. 1830-ban N. G. Sefström svéd kémikus Tabergből (Svédország) egy új elemet fedezett fel a vasércben, és az óskandináv szépségistennő, Vanadis tiszteletére V.-nek nevezte el. 1869-ben G. Roscoe angol vegyész porított fém V.-t kapott a vcl 2 hidrogénnel való redukálásával. A V.-t a 20. század eleje óta ipari méretekben bányászták.

A földkéreg V-tartalma 1,5-10 -2 tömegszázalék, de kőzetekben és ásványokban elszórtan előforduló elem. A nagyszámú V.-ásvány közül a patronit, a rozkoelit, a deklozit, a karnotit, a vanadinit és néhány másik fontos forrása a titanomagnetit és az üledékes (foszforos) vasércek, valamint az oxidált réz-ólom-. cinkércek. Az V. urán nyersanyagok, foszforitok, bauxitok, valamint különféle szerves lerakódások (aszfaltitok, olajpala) feldolgozása során melléktermékként nyerik ki.

Fizikai és kémiai tulajdonságok. V. testközéppontú köbös rácsa van, melynek periódusa a = 3,0282 å. A V. tiszta állapotában kovácsolt és nyomással könnyen feldolgozható. Sűrűség 6.11 G/ cm 3 , t pl 1900 ± 25°С, t bála 3400°C; fajlagos hőkapacitás (20-100°C-on) 0,120 széklet/ ggrad; lineáris tágulási együttható (20-1000°C-on) 10,6·10 -6 jégeső-1, elektromos ellenállás 20 °C-on 24,8·10 -8 ohm· m(24,8·10 -6 ohm· cm), 4,5 K V alatt szupravezető állapotba kerül. A nagy tisztaságú V. mechanikai tulajdonságai izzítás után: rugalmassági modulus 135,25 n/ m 2 (13520 kgf/ mm 2), szakítószilárdság 120 nm/ m 2 (12 kgf/ mm 2), nyúlás 17%, Brinell keménység 700 pl/ m 2 (70 kgf/ mm 2). A gázszennyeződések élesen csökkentik a szál plaszticitását, és növelik annak keménységét és törékenységét.

Rendes hőmérsékleten V. nincs kitéve levegőnek, tengervíznek és lúgos oldatoknak; ellenáll a nem oxidáló savaknak, kivéve a hidrogén-fluoridot. A sósav és kénsav korrózióállósága tekintetében a V. jelentősen felülmúlja a titánt és a rozsdamentes acélt. Levegőn 300°C fölé melegítve oxigént szív fel és törékennyé válik. 600-700°C-on a V. intenzíven oxidálódik, v 2 o 5 pentoxid, valamint alacsonyabb oxidok képződésével. Ha V-t nitrogénáramban 700 °C fölé melegítjük, a nitrid vn ( t Olvadáspont: 2050 °C), vízben és savakban stabil. V. magas hőmérsékleten kölcsönhatásba lép a szénnel, így tűzálló karbid vc ( t pl 2800°C), amely nagy keménységű.

V. a 2., 3., 4. és 5. vegyértéknek megfelelő vegyületeket ad; Ennek megfelelően a következő oxidok ismertek: vo és v 2 o 3 (bázikus karakterű), vo 2 (amfoter) és v 2 o 5 (savas). A 2 és 3 vegyértékű üvegtestek vegyületei instabilak és erős redukálószerek. A magasabb vegyértékű vegyületek gyakorlati jelentőséggel bírnak. V. különböző vegyértékű vegyületek képzésére való hajlamát az analitikai kémia alkalmazza, és meghatározza a v 2 o 5 katalitikus tulajdonságait is. A V. pentoxid lúgokban oldódik, és képződik vanadátok.

Átvétel és jelentkezés. Ásványi anyagok kinyerésére a következőket alkalmazzák: az érc vagy érckoncentrátum közvetlen kilúgozása savak és lúgok oldataival; a nyersanyag kiégetése (gyakran nacl adalékokkal), majd az égetett termék vízzel vagy híg savakkal történő kilúgozása. A hidratált V-pentoxidot hidrolízissel izolálják az oldatokból (pH = 1-3-on vanádium tartalmú vasércek nagyolvasztóban történő olvasztásakor a V öntöttvasvá alakul, melynek feldolgozása során 10-16% v-t tartalmazó salak keletkezik). 2 o 5-öt nyerünk acélba. A vanádium salakokat asztali sóval pörköljük. Az elégetett anyagot vízzel, majd híg kénsavval kilúgozzák. V 2 o 5-öt izoláljuk az oldatokból. Ez utóbbit olvasztásra használják ferrovanadium(35-70% V.-os vasötvözetek) és V. fém és vegyületei előállítása. Az V. képlékeny fémet tiszta v 2 o 5 vagy v 2 o 3 kalcium-termikus redukciójával nyerik; v 2 o 5 csökkentése alumíniummal; vákuum szén-termikus redukció v 2 o 3; magnézium-termikus redukció vc1 3; a jodid termikus disszociációja V. vákuumívkemencékben fogyasztható elektródával és elektronsugaras kemencékben.

A vaskohászat a fém fő fogyasztója (az összes előállított fém 95%-a). A V. a gyorsacél, annak helyettesítői, az gyengén ötvözött szerszámacélok és egyes szerkezeti acélok alkotóeleme. A 0,15-0,25% V. bevezetésével az acél szilárdsága, szívóssága, fáradásállósága és kopásállósága meredeken növekszik. Az acélba bevitt V. deoxidáló és karbidképző elem is. A diszpergált zárványok formájában elosztott V. karbidok megakadályozzák a szemcsék növekedését, amikor az acélt hevítik. A V. mesterötvözet - ferrovanadium - formájában kerül az acélba. V. öntöttvas ötvözésére is használják. A titán új fogyasztója a titánötvözetek gyorsan fejlődő ipara; egyes titánötvözetek akár 13% V-t is tartalmaznak. A repülésben, rakétában és más technológiai területeken nióbium-, króm- és tantál alapú, V-alapú adalékanyagokat használtak hőálló és korrózióálló ötvözetek hozzáadásával ti, nb , w, zr és al-t fejlesztettek ki, amelyek felhasználása a repülésben, rakéta- és nukleáris technológiában várható. Érdekesek a szupravezető ötvözetek és a ga, si és ti V vegyületek.

A tiszta fémes V.-t az atomenergiában (fűtőelemek héjai, csövek) és elektronikai eszközök gyártásában használják.

A V. vegyületeket a vegyiparban katalizátorként, a mezőgazdaságban és az orvostudományban, a textil-, festék- és lakk-, gumi-, kerámia-, üveg-, fotó- és filmiparban használják.

V. vegyületek mérgezőek. Mérgezés a B vegyületeket tartalmazó por belélegzésével lehetséges. Légúti irritációt, tüdővérzést, szédülést, szív-, veseműködési zavarokat, stb.

V. a testben. V. a növényi és állati szervezetek állandó alkotóeleme. A víz forrása magmás kőzetek és palák (kb. 0,013% víztartalommal), valamint homokkő és mészkövek (kb. 0,002% víz). A talajban a V. körülbelül 0,01% (főleg a humuszban); édes- és tengervizekben 1·10 7 -2·10 7%. Szárazföldi és vízi növényekben a V.-tartalom lényegesen magasabb (0,16-0,2%), mint a szárazföldi és tengeri állatokban (1,5·10 -5 -2·10 -4%). V. töményítők a következők: a bryozoa plumatella, a puhatestű pleurobranchus plumula, a tengeri uborka stichopus mobii, néhány ascidián, penészgombákból - fekete aspergillus, gombából - varangygomba (amanita muscaria). A V. biológiai szerepét olyan ascidiákon vizsgálták, amelyek vérsejtjeiben a V. 3- és 4-valens állapotban van, azaz dinamikus egyensúly van.

A V. fiziológiai szerepe az ascidiákban nem az oxigén és a szén-dioxid légúti átvitelével, hanem a redox folyamatokkal – az úgynevezett vanádium rendszer segítségével – az elektronok átvitelével függ össze, aminek valószínűleg más élőlényekben is van élettani jelentősége.

Megvilágított.: Meerson G. A., Zelikman A. N., Metallurgy of ritka fémek, M., 1955; Polyakov A. Yu., A vanádiumkohászat alapjai, M., 1959; Rostoker U., Vanádium Metallurgy, ford. angolból, M., 1959; Kieffer p., Brown H., vanádium, nióbium, tantál, transz. németből, M., 1968; Handbook of Rare Metals, [ford. angolból], M., 1965, p. 98-121; Tűzálló anyagok a gépészetben. Directory, M., 1967, p. 47-55, 130-32; Kovalsky V.V., Rezaeva L.T., A vanádium biológiai szerepe az ascidiánokban, „A modern biológia fejlődése”, 1965, 60. v., v. 1. cikk (4) bekezdése; Bowen N. j. M., Nyomelemek a biokémiában, l. - n. év, 1966.

I. Romankov. V. V. Kovalszkij.

A vanádium testközpontú köbös rácsával rendelkezik, amelynek periódusa a=3,0282A. Tiszta állapotában a vanádium képlékeny és nyomással könnyen megmunkálható. Sűrűség 6,11 g/cm3; olvadáspontja 1900°С, forráspontja 3400°С; fajlagos hőkapacitás (20-100°C-on) 0,120 cal/g deg; lineáris tágulási együttható (20-1000°C-on) 10,6·10-6 fok-1; elektromos ellenállás 20°C-on 24,8·10-8 ohm·m (24,8·10-6 ohm·cm); 4,5 K alatt a vanádium szupravezető állapotba kerül. A nagy tisztaságú vanádium mechanikai tulajdonságai izzítás után: rugalmassági modulus 135,25 n/m2 (13520 kgf/mm2), szakítószilárdság 120 mn/m2 (12 kgf/mm2), nyúlás 17%, Brinell keménység 700 mn /m 2 (70 kgf/) mm 2). A gázszennyeződések élesen csökkentik a vanádium képlékenységét, és növelik keménységét és törékenységét.

1. A vanádium kémiai tulajdonságai

A vanádium nem változik a levegőben, víznek, ásványi sóknak és lúgoknak ellenáll. Csak azok a savak hatnak rá, amelyek egyben oxidálószerek is. Hidegben a hígított salétromsav és kénsav nem befolyásolja. Úgy tűnik, a fém felületén vékony oxidfilm képződik, amely megakadályozza a fém további oxidációját. Ahhoz, hogy a vanádium intenzíven reagáljon, fel kell melegíteni. 600-700°C-on a tömör fém intenzív oxidációja megy végbe, és finomra zúzott állapotban alacsonyabb hőmérsékleten reakcióba lép.

Az elemek melegítés hatására bekövetkező közvetlen kölcsönhatása révén szulfidok, karbidok, nitridek, arzenidek és szilicidek állíthatók elő. A technológia szempontjából fontos a víznek és savaknak ellenálló sárga-bronz-nitrid VN (t pl = 2050°C), valamint a nagy keménységű VC-karbid (t pl = 2800°C).

A vanádium nagyon érzékeny a gázszennyeződésekre (O 2, N 2, H 2), amelyek drámaian megváltoztatják tulajdonságait, még akkor is, ha a legkisebb mennyiségben van jelen. Ezért a vanádium különböző olvadáspontjait még most is megtalálhatja a különböző kézikönyvekben. A szennyezett vanádium, a fém tisztaságától és előállítási módjától függően, 1700 és 1900 ° C közötti tartományban megolvadhat. 99,8-99,9%-os tisztaságú, sűrűsége 20°C-on 6,11 g/cm3, olvadáspontja 1919°C, forráspontja 3400°C.

A fém rendkívül ellenálló mind a szerves, mind a legtöbb szervetlen agresszív környezetben. A HC1, HBr és hideg kénsav ellenállását tekintve lényegesen jobb, mint a titán és a rozsdamentes acél. Halogénekkel nem képez vegyületeket, kivéve a legagresszívebb közülük - a fluort. Fluorral VF 5 kristályokat ad, színtelen, szublimálódik anélkül, hogy 111°C-on folyadékká alakulna. A szén-dioxid atmoszférája sokkal gyengébb hatással van a fémes vanádiumra, mint analógjaira - a nióbiumra és a tantálra. Rendkívül ellenálló az olvadt fémekkel szemben, ezért olyan atomreaktor-konstrukciókban használható, ahol olvadt fémeket használnak hűtőközegként. A vanádium nem rozsdásodik sem édesvízben, sem tengervízben, sem lúgos oldatban.

A savak közül tömény kénsav és salétromsav, hidrogén-fluorid és ezek keverékei hatnak rá.

A vanádium különlegessége a hidrogén nagy oldhatósága. E kölcsönhatás eredményeként szilárd oldatok és hidridek keletkeznek. A hidridek létezésének legvalószínűbb formája az elektronikus vezetőképességű fémvegyületek. Könnyen szupravezető állapotba kerülhetnek. A vanádium-hidridek egyes szilárd vagy folyékony fémekkel olyan oldatokat képezhetnek, amelyekben a hidrogén oldhatósága megnő.

A vanádium-karbidok önálló érdeklődésre tartanak számot, mivel tulajdonságaik a modern technológia számára igen értékes tulajdonságokkal rendelkező anyagot biztosítanak. Kivételesen kemények, tűzállóak és jó elektromos vezetőképességgel rendelkeznek. A vanádium még más fémeket is képes kiszorítani karbidjaikból, hogy karbidjait képezze:

3V + Fe3С = V 3 С + 3Fe

Számos széntartalmú vanádiumvegyület ismert:

V 3 C; V 2 C; V.C.; V 3 C 2; V 4 C 3

A fő alcsoport legtöbb tagjával a vanádium bináris vegyületeket (vagyis csak két elemből álló) és összetettebb kompozíciókat is termel. A nitridek fémpor vagy oxidjainak ammóniagázzal való kölcsönhatása során keletkeznek:

6V + 2NН 3 = 2V 3 N + 3Н 2

V 2 O 2 + 2NH 3 = 2 VN + 2H 2 O + H 2

A félvezető technológiában a V 3 P, V 2 P, VP, VP 2 foszfidok és a V 3 As, VA arzenidek érdekesek.

A vanádium komplexképző tulajdonságai olyan komplex összetételű vegyületek képződésében nyilvánulnak meg, mint a foszfor-vanádsav H 7 PV 12 O 36 vagy H 7 [P(V 2 O 6) 6].

Vanádium

VANÁDIUM-ÉN; m.[lat. Vanádium az Old Scandból.] Vegyi elem (V), világosszürke színű keményfém, amelyet értékes acélminőségek előállítására használnak. ● Sóinak gyönyörű színe miatt az óskandináv szépségistennőről, Vanadisról nevezték el.

◁ Vanádium, -aya, -oh. Második ércek. Második acél.

vanádium

(lat. Vanádium), a periódusos rendszer V. csoportjának kémiai eleme. A név a régi skandináv szépség istennőjétől, Vanadistól származik. Acélszürke keményfém. Sűrűsége 6,11 g/cm 3 t pl 1920°C. Ellenáll a víznek és sok savnak. A földkéregben elszórtan található, és gyakran vasat is kísér (a vasércek a vanádium fontos ipari forrása). Repülés- és űrtechnológiában, tengeri hajógyártásban használt szerkezeti acélok és ötvözetek ötvöző komponense, szupravezető ötvözetek alkotóeleme. A vanádiumvegyületeket a textiliparban, a festék- és lakkiparban, valamint az üvegiparban használják.

VANÁDIUM

VANÁDIUM (lat. Vanádium), V (olvasható: „vanádium”), 23-as rendszámú kémiai elem, 50,9415 atomtömeg. A természetes vanádium két nuklid keveréke (cm. NUKLID): stabil 51 V (99,76 tömeg%) és gyengén radioaktív 52 V (felezési idő több mint 3,9 10 17 év). Két külső elektronikus réteg konfigurálása 3 s 2 p 6 d 3 4s 2 . Mengyelejev periódusos rendszerében a VB csoport negyedik periódusában található. A vanádium +2 és +5 közötti oxidációs állapotú vegyületeket képez (II és V közötti vegyérték).
A semleges vanádium atom sugara 0,134 nm, a V 2+ ionoké 0,093 nm, V 3+ - 0,078 nm, V 4+ - 0,067-0,086 nm, V 5+ - 0,050-0,068 nm
A vanádium atom szekvenciális ionizációs energiái 6,74, 14,65, 29,31, 48,6 és 65,2 eV. A Pauling-skála szerint a vanádium elektronegativitása 1,63.
Szabad formájában fényes ezüstszürke fém.
A vanádiumot 1801-ben A. M. del Rio mexikói ásványkutató fedezte fel, mint egy zimapani bányából származó ólomérc szennyeződését. Del Rio az új elemet erythroniumnak (a görög erythros szóból vörösnek) nevezte el vegyületeinek vörös színe miatt. Később azonban úgy döntött, hogy nem egy új elemet fedezett fel, hanem egy krómot, amelyet négy évvel korábban fedeztek fel, és még mindig szinte nem vizsgáltak. 1830-ban F. Wöhler német kémikus a mexikói ásványt tanulmányozta. (cm. WELER Friedrich) Miután azonban hidrogén-fluoriddal megmérgezték, több hónapra abbahagyta a kutatást. Ugyanebben az évben N. Sefström svéd vegyész (cm. SEFStröm Nils Gabriel) felhívta a figyelmet egy szennyeződés jelenlétére a vasércben, amely az ismert elemekkel együtt valamilyen új anyagot tartalmaz. J. Berzelius laboratóriumában végzett elemzés eredményeként (cm. BERZELIUS Jens Jacob) bebizonyosodott, hogy új elemet fedeztek fel. Ez az elem gyönyörű színű vegyületeket alkot, innen ered az elem neve, amely a skandináv szépségistennő, Vanadis nevéhez fűződik. 1831-ben Wöhler bebizonyította az eritrónium és a vanádium azonosságát, de az elem megtartotta a Sefström és Berzelius által neki adott nevet.
A természetben lenni
A vanádium a természetben nem található meg szabad formában, a nyomelemek közé sorolják. (cm. NYOMELEM). A földkéreg vanádium tartalma 1,6 10 -2 tömeg%, az óceán vizében 3,10 -7%. A legfontosabb ásványok: patronit V(S 2) 2, vanadinit Pb 5 (VO 4) 3 Cl és néhány más. A vanádium fő forrása a szennyeződésként vanádiumot tartalmazó vasérc.
Nyugta
Az iparban, ha vasércekből vanádiumot nyernek adalékanyagával, először koncentrátumot készítenek, amelyben a vanádiumtartalom eléri a 8-16%-ot. Ezt követően oxidatív kezeléssel a vanádiumot a legmagasabb oxidációs állapotba (+5) viszik át, és a vízben könnyen oldódó nátrium-vanadátot (NaVO 3) elválasztják. Ha az oldatot kénsavval megsavanyítják, csapadék képződik, amely szárítás után több mint 90% vanádiumot tartalmaz.
Az elsődleges koncentrátumot nagyolvasztóban redukálják, és vanádium-koncentrátumot nyernek, amelyet azután vanádium és vas ötvözetének - az úgynevezett ferrovanadiumnak (35-70% vanádiumot tartalmaz) - olvasztására használnak. A fémes vanádium előállítható vanádium-klorid hidrogénnel történő redukciójával, vanádium-oxidok (V 2 O 5 vagy V 2 O 3) kalcium-termikus redukciójával, a VI 2 termikus disszociációjával és más módszerekkel.
Fizikai és kémiai tulajdonságok
A vanádium megjelenésében az acélhoz hasonló, meglehetősen kemény, ugyanakkor képlékeny fém. Olvadáspont 1920 °C, forráspont körülbelül 3400 °C, sűrűség 6,11 g/cm3. A kristályrács köbös, testközpontú, a paramétere = 0,3024 nm.
Kémiailag a vanádium meglehetősen inert. Ellenáll a tengervíznek, a sósav, salétromsav és kénsav hígított oldatainak, valamint lúgoknak. Az oxigénnel a vanádium több oxidot képez: VO, V 2 O 3, V 3 O 5, VO 2, V 2 O 5. A narancssárga V 2 O 5 savas oxid, a sötétkék VO 2 amfoter, a maradék vanádium-oxidok bázikusak. A halogénekkel a vanádium a VX 2 (X = F, Cl, Br, I), VX 3, VX 4 (X = F, Cl, Br), VF 5 és számos oxohalogenid (VOCl, VOCl 2, VOF) halogenidjeit képezi. 3 stb.).
A +2 és +3 oxidációs állapotú vanádium vegyületek erős redukálószerek +5 oxidációs állapotban, oxidálószerek tulajdonságait mutatják. Ismertek tűzálló vanádium-karbid VC (t pl =2800 °C), vanádium-nitrid VN, vanádium-szulfid V 2 S 5, vanádium-szilicid V 3 Si és más vanádiumvegyületek.
Amikor a V 2 O 5 kölcsönhatásba lép bázikus oxidokkal, vanadátok képződnek (cm. VANADÁTOK)- H 2 valószínű összetételű vanadinsav sók.
Alkalmazás
A vanádiumot főként ötvöző adalékként használják kopásálló, hőálló és korrózióálló ötvözetek (elsősorban speciális acélok) gyártásánál, valamint komponensként a mágnesek gyártásánál. A V 2 O 5 vanádium-oxid hatékony katalizátorként szolgál például a kén-dioxid SO 2 kéngáz SO 3 oxidációja során a kénsav előállítása során. A vanádiumvegyületek számos alkalmazási területet találnak a különböző iparágakban (textil, üveg, festék és lakk stb.).
Biológiai szerep
A vanádium folyamatosan jelen van minden élőlény szövetében, kis mennyiségben. Növényekben tartalma (0,1-0,2%) lényegesen magasabb, mint az állatokban (1·10 –5 -1·10 –4%). Egyes tengeri élőlények - a bryozoák, puhatestűek és különösen az aszcidiánok - jelentős mennyiségben képesek koncentrálni a vanádiumot (az ascidiánoknál a vanádium megtalálható a vérplazmában vagy speciális sejtekben - vanadociták). Nyilvánvalóan a vanádium részt vesz néhány oxidatív folyamatban a szövetekben. Az emberi izomszövet 2·10-6% vanádiumot tartalmaz, a csontszövet - 0,35·10-6%, a vér - kevesebb, mint 2,10-4% mg/l. Összességében egy átlagos ember (testsúlya 70 kg) 0,11 mg vanádiumot tartalmaz. A vanádium és vegyületei mérgezőek. Az emberre mérgező dózis 0,25 mg, a halálos dózis 2-4 mg. V 2 O 5 esetében a levegőben megengedett legnagyobb koncentráció 0,1-0,5 mg/m 3 .

Enciklopédiai szótár. 2009 .

Szinonimák:

Nézze meg, mi a „vanadium” más szótárakban:

- (lat. vanádium). Törékeny, fehér színű fém, amelyet 1830-ban fedeztek fel, és a skandináv vanádium istenségről nevezték el. Az orosz nyelvben szereplő idegen szavak szótára. Chudinov A.N., 1910. VANADIUM lat. vanádium, neve Vanadia, ... ... Orosz nyelv idegen szavak szótára

- (V vegyi érték, 51 atomtömeg) a foszfor- és nitrogénvegyületekhez hasonló kémiai elem. V. vegyületek gyakran megtalálhatók, bár elhanyagolható mennyiségben, vasércekben és egyes agyagokban; vanadikus vasércek előfeldolgozása, V. rész... ... Brockhaus és Efron enciklopédiája

Vanad szótár orosz szinonimák. vanádium főnév, szinonimák száma: 2 vanádium (1) elem... Szinonimák szótára

VANÁDIUM- VANÁDIUM, vegyszer. V. jel, at. V. 51,0, kemény, rugalmas acél színű fém, olvadáspont 1715°, sp. súlya 5,688. V. vegyületek a természetben elterjedtek. Ezek a vegyületek mérgek, erősségükben nem alacsonyabbak az arzénnál; nekik van...... Nagy Orvosi Enciklopédia

- (Vanádium), V, a periódusos rendszer V. csoportjába tartozó kémiai elem, 23 rendszám, 50,9415 atomtömeg; fém, olvadáspontja 1920°C. Acél és öntöttvas ötvözésére, hőálló, kemény és korrózióálló ötvözetek alkotóelemeként, mint... Modern enciklopédia

- (lat. Vanádium) V, a periódusos rendszer V. csoportjába tartozó kémiai elem, 23 rendszám, 50,9415 atomtömeg. A név a régi skandináv szépség istennőjétől, Vanadistól származik. Acélszürke keményfém. Sűrűség 6,11 g/cm³, olvadáspont 1920 .C… … Nagy enciklopédikus szótár

- (V. szimbólum), ÁTMENETI ELEM, 1801-ben fedezték fel. Ezüstfehér, alakítható, szívós fém. Vas-, Ólom- és uránércekben, valamint szénben és olajban található. Acélötvözetekben használják a szilárdság és a hőállóság növelésére.… … Tudományos és műszaki enciklopédikus szótár Fizikai enciklopédia

vanádium- V Az V. csoport eleme Periodikus. rendszerek; at. n. 23, at. m. 50,942; acél szürke fém. A Natural V két izotópból áll: 51 V (99,75%) és 50 V (0,25%). Az V 1801-ben, Mexikóban nyílt meg. ásványkutató A. M. del Rio. A bálban. V skála...... Műszaki fordítói útmutató

Vanádium

A vanádium a D. I. Mengyelejev-féle kémiai elemek periódusos rendszerének negyedik periódusának, az ötödik csoport oldalsó alcsoportjának eleme, 23-as rendszámmal. Vanádium). Az egyszerű anyag, a vanádium ezüstszürke színű képlékeny fém.

1. A felfedezés története

Most először vanádium valójában 1781-ben fedezte fel egy mexikóvárosi ásványtan professzor, Andres Manuel Del Rio ólomércekben. Felfedezett egy új fémet, és vegyületeinek széles színválasztéka miatt a "panchromium" nevet javasolta neki, majd később "erythronium"-ra változtatta. Del Riónak nem volt tekintélye Európa tudományos világában, és az európai kémikusok kételkedtek eredményeiben. Aztán Del Rio maga is elvesztette bizalmát felfedezésében, és kijelentette, hogy csak az ólom-kromátot fedezte fel.

1830-ban a vanádiumot Nils Säfström svéd vegyész fedezte fel újra a vasércben. Az új elem nevét Berzelius és Sefström adták.

A mexikói ércet kutató Friedrich Wöhlernek volt esélye felfedezni a vanádiumot, de nem sokkal Sefström felfedezése előtt súlyos hidrogén-fluorid-mérgezést kapott, és nem tudta folytatni a kutatást. Wöhler azonban befejezte az érc vizsgálatát, és végül bebizonyította, hogy vanádiumot és nem krómot tartalmaz.

1. A természetben lenni

A vanádium nyomelem, és nem található szabad formában a természetben. A földkéreg vanádiumtartalma 1,6 × 10 -2 tömeg%, az óceánvízben 3 × 10 -7%. A magmás kőzetekben a legmagasabb átlagos vanádiumtartalom a gabbróban és a bazaltokban figyelhető meg (230-290 g/t). Az üledékes kőzetekben jelentős a vanádium felhalmozódása biolitokban (aszfaltitok, szén, bitumenes foszfátok), bitumenes palákban, bauxitokban, valamint oolitos és kovavasércekben. A magmás kőzetekben elterjedt vanádium, valamint a vas és titán ionos sugarainak közelsége oda vezet, hogy a hipogén folyamatokban a vanádium teljesen diszpergált állapotban van, és nem képez saját ásványokat. Hordozói számos titánásvány (titanomagnetit, szfén, rutil, ilmenit), csillámok, piroxének és gránátok, amelyek a vanádiumhoz képest fokozott izomorf kapacitással rendelkeznek. A legfontosabb ásványok: patronit V(S 2) 2, vanadinit Pb 5 (VO 4) 3 Cl és néhány más. A vanádium fő forrása a szennyeződésként vanádiumot tartalmazó vasérc.

Betétek

Ismeretes lelőhelyek Peruban, Coloradóban, az Egyesült Államokban, Dél-Afrikában, Finnországban, Ausztráliában, Örményországban és Oroszországban.

1. Vanádium beszerzése

Az iparban, ha vasércekből vanádiumot nyernek adalékanyagával, először koncentrátumot készítenek, amelyben a vanádiumtartalom eléri a 8-16%-ot. Ezt követően oxidatív kezeléssel a vanádium a legmagasabb oxidációs állapotba, +5, és a vízben könnyen oldódó nátrium-vanadát (Na) NaVO 3 válik le. Ha az oldatot kénsavval megsavanyítják, csapadék képződik, amely szárítás után több mint 90% vanádiumot tartalmaz.

Az elsődleges koncentrátumot nagyolvasztóban redukálják, hogy vanádiumkoncentrátumot állítsanak elő, amelyet azután vanádium és vas ötvözetének olvasztására használnak fel - az úgynevezett ferrovanadiumot (35-80% vanádiumot tartalmaz). A fémes vanádium előállítható vanádium-klorid hidrogénnel (H), vanádium-oxidok kalcium-termikus redukciójával (V 2 O 5 vagy V 2 O 3), a VI 2 termikus disszociációjával és más módszerekkel

1. Fizikai tulajdonságok

A vanádium ezüstszürke színű képlékeny fém, megjelenésében az acélhoz hasonló. Testközpontú köbös kristályrács, a=3,024 Å, z=2, tércsoport Im3m. Olvadáspont 1920 °C, forráspont 3400 °C, sűrűség 6,11 g/cm³. Levegőn 300 °C fölé hevítve a vanádium törékennyé válik. Az oxigén-, hidrogén- és nitrogénszennyeződések élesen csökkentik a vanádium plaszticitását, és növelik keménységét és törékenységét.

1. Kémiai tulajdonságok

Kémiailag a vanádium meglehetősen inert. Ellenáll a tengervíznek, a sósav, salétromsav és kénsav hígított oldatainak, valamint lúgoknak.

Az oxigénnel a vanádium több oxidot képez: VO, V 2 O 3, VO 2, V 2 O 5. A narancssárga V 2 O 5 savas oxid, a sötétkék VO 2 amfoter, a maradék vanádium-oxidok bázikusak. A vanádium-halogenideket hidrolizálják. A halogénekkel a vanádium meglehetősen illékony halogenideket képez a VX 2 (X = F, Cl, Br, I), VX 3, VX 4 (X = F, Cl, Br), VF 5 és számos oxohalogenidből (VOCl, VOCl 2) , VOF 3 stb.).

A +2 és +3 oxidációs állapotú vanádium vegyületek erős redukálószerek +5 oxidációs állapotban, oxidálószerek tulajdonságait mutatják. Ismertek tűzálló vanádium-karbid VC (t pl =2800 °C), vanádium-nitrid VN, vanádium-szulfid V 2 S 5, vanádium-szilicid V 3 Si és más vanádiumvegyületek.

Amikor a V 2 O 5 kölcsönhatásba lép bázikus oxidokkal, vanadátok képződnek - a valószínűsíthető HVO 3 összetételű vanadinsav sók.

1. Alkalmazás

Az összes előállított vanádium 80%-át ötvözetekben használják fel, főleg rozsdamentes acélokhoz és szerszámacélokhoz.

A vanádium acélt a hajótestek bevonására használják. A hajógyártásban fokozódó verseny fokozza a nedves környezetben nagy sebességű hegesztést lehetővé tevő acélok bevezetését. A vanádium felhasználása egyre terjed a titán alapú ötvözetek és más, új technológiára (repülés, rakéta, atomenergia) tűzálló fémek gyártásában. Ezekben az ötvözetekben a vanádiumtartalom 0,8-6,0%. A vanádiumot alumíniummal kombinálva használják a titánötvözetek szükséges szilárdságának kölcsönzésére, amelyeket 10 000 m mélységben óceánkutatáshoz használnak. A vanádium alumíniumötvözetekhez való hozzáadása javítja azok hőállóságát és hegeszthetőségét.

Atom-hidrogén energia:

A vanádium-kloridot a víz termokémiai lebontására használják nukleáris hidrogén energiában (a General Motors, USA vanádium-klorid ciklusa). A kohászatban a vanádiumot F betűvel jelölik.

Kémiai áramforrások:

A vanádium-pentoxidot széles körben használják pozitív elektródaként (anódként) nagy teljesítményű lítiumelemekben és -akkumulátorokban. Ezüst-vanadát tartalék akkumulátorokban katódként.

1. Biológiai szerep és hatások

Megállapították, hogy a vanádium gátolja a zsírsavak szintézisét és elnyomja a koleszterin képződését. A vanádium gátolja számos enzimrendszert, gátolja a foszforilációt és az ATP szintézist, csökkenti az A és Q koenzimek szintjét, serkenti a monoamin-oxidáz aktivitását és az oxidatív foszforilációt. Az is ismert, hogy skizofrénia esetén a vér vanádiumtartalma jelentősen megnő.

A vanádium túlzott bevitele a szervezetbe általában környezeti és ipari tényezőkkel jár. Toxikus dózisú vanádium hatásának kitéve a dolgozók helyi gyulladásos reakciókat tapasztalnak a bőrön és a szem nyálkahártyáján, a felső légutakon, valamint a hörgőkben és az alveolusokban felhalmozódó nyálkahártyát. Szisztémás allergiás reakciók, például asztma és ekcéma is előfordulnak; valamint leukopenia és vérszegénység, amelyek a szervezet alapvető biokémiai paramétereinek megzavarásával járnak.

Ha vanádiumot állatoknak adnak be (25-50 mcg/kg dózisban), növekedési retardáció, hasmenés és megnövekedett mortalitás figyelhető meg.

Összességében egy átlagos ember (testsúlya 70 kg) 0,11 mg vanádiumot tartalmaz. A vanádium és vegyületei mérgezőek. Az emberre mérgező dózis 0,25 mg, a halálos dózis 2-4 mg.

Az étrend megnövekedett fehérje- és krómtartalma csökkenti a vanádium toxikus hatását. Erre az ásványra vonatkozóan nem állapítottak meg fogyasztási szabványokat.

Ezenkívül a vanádium egyes élőlényekben, például a holothurok és az ascidiánok aljának tengeri lakóiban koncentrálódik a cölomikus folyadékban/vérben, és koncentrációja eléri a 10%-ot! Vagyis ezek az állatok a vanádium biológiai koncentrátorai. Funkciója a tengeri uborkák szervezetében nem teljesen tisztázott, különböző tudósok szerint ez felelős vagy az oxigén szállításáért ezen állatok testében, vagy a tápanyagok átviteléért. A gyakorlati felhasználás szempontjából ezekből az élőlényekből ki lehet vonni a vanádiumot, jelenleg nem tisztázott, de Japánban vannak kipróbálási lehetőségek.

1. Izotópok

A természetes vanádium két izotópból áll: gyengén radioaktív 50 V (izotóp előfordulása 0,250%) és stabil 51 V (99,750%). A vanádium-50 felezési ideje 1,5 x 10 17 év, azaz minden gyakorlati szempontból stabilnak tekinthető; ez az izotóp az esetek 83%-ában elektronbefogással 50 Ti-vé alakul, és 17%-ban béta mínusz bomláson megy keresztül, 50 Kr. A vanádiumnak 24 mesterséges radioaktív izotópja ismert, amelyek tömegszáma 40-65 (valamint 5 metastabil állapot). Ezek közül a legstabilabb a 49 V ( T 1/2 = 337 nap) és 48 V ( T 1/2 = 15,974 nap).

Lítium

Lítium (lat. Lítium; Li szimbólummal jelölve) a D. I. Mengyelejev-féle kémiai elemek periodikus rendszerének második szakaszának fő alcsoportjának eleme. Az egyszerű anyag a lítium egy ezüstös alkálifém. fehér színű.

1. A felfedezés története

A lítiumot 1817-ben fedezte fel A. Arfvedson svéd kémikus és ásványkutató, először ásványi szirmokban (Li, Na), majd spodumenben LiAl és lepidolitban KLi 1,5 Al 1,5 (F,OH) 2. A lítium fémet először Humphry Davy fedezte fel 1825-ben.

A lítium nevét azért kapta, mert „kövekben” (görögül λίθος - kő) fedezték fel. Eredetileg "lition"-nak hívták, a modern nevet Berzelius javasolta.

1. A természetben lenni

A lítium geokémiája:

Geokémiai tulajdonságai alapján a lítium a nagyionos litofil elemek közé tartozik, beleértve a káliumot, a rubídiumot és a céziumot. A felső kontinentális kéreg lítiumtartalma 21 g/t, a tengervízben 0,17 mg/l.

A fő lítium ásványok a lepidolit csillám - KLi 1,5 Al 1,5 (F, OH) 2 és spodumén piroxén - LiAl. Ha a lítium nem képez önálló ásványokat, akkor izomorf módon helyettesíti a káliumot a széles körben elterjedt kőzetképző ásványokban.

A lítiumlerakódások a ritkafém-gránit behatolásokra korlátozódnak, amelyek kapcsán lítiumtartalmú pegmatitok vagy hidrotermikus komplex lerakódások is kialakulnak, amelyek ónt, volfrámot, bizmutot és más fémeket tartalmaznak. Különös figyelmet érdemelnek a sajátos ongonit kőzetek - a magmás topázos gránitok, magas fluor- és víztartalommal, valamint kivételesen magas koncentrációjú különféle ritka elemek, köztük lítium.

A lítiumlerakódások másik típusa néhány erősen sós tó sós vize.

Betétek:

Lítium lelőhelyek ismertek Oroszországban, Argentínában, Mexikóban, Afganisztánban, Chilében, az USA-ban, Kanadában, Brazíliában, Spanyolországban, Svédországban, Kínában, Ausztráliában, Zimbabwéban, Kongóban.

1. Lítium beszerzése

Jelenleg a fém lítium előállításához természetes ásványait vagy kénsavval lebontják (savas módszer), vagy CaO-val vagy CaCO 3-mal szinterelik (lúgos módszer), vagy K 2 SO 4-gyel kezelik (sós módszer), majd vízzel kilúgítják. . Mindenesetre a keletkezett oldatból rosszul oldódó lítium-karbonát Li 2 CO 3 izolálódik, amelyet ezután LiCl-kloriddá alakítanak. A lítium-klorid olvadék elektrolízisét KCl vagy BaCl 2 keverékben végezzük (ezek a sók a keverék olvadáspontjának csökkentését szolgálják).

2LiCl(l) = 2Li + Cl2

A kapott lítiumot ezt követően vákuumdesztillációval tisztítjuk.

1. Fizikai tulajdonságok

A lítium ezüstös-fehér fém, puha és képlékeny, keményebb, mint a nátrium, de lágyabb, mint az ólom. Préseléssel, hengerléssel feldolgozható.

Szobahőmérsékleten a fém lítiumnak van egy testközpontú köbös rácsa (8-as koordinációs szám), amely hideg feldolgozás hatására egy köbös, szorosan tömörített rácsmá alakul, ahol minden kettős kuboktaéder koordinációjú atomot 12 másik vesz körül. 78 K alatt a stabil kristályforma egy hatszögletű, szorosan egymásra épülő szerkezet, amelyben minden lítiumatomnak 12 legközelebbi szomszédja van egy koboktaéder csúcsaiban.

Az összes alkálifém közül a lítiumnak a legmagasabb az olvadáspontja és a forráspontja (180,54 és 1340 °C), és szobahőmérsékleten ennek a legkisebb a sűrűsége (0,533 g/cm³, a víz sűrűségének csaknem fele).

A lítium atom kis mérete a fém különleges tulajdonságainak megjelenéséhez vezet. Például csak 380 °C alatti hőmérsékleten keveredik nátriummal, és nem keveredik olvadt káliummal, rubídiummal és céziummal, míg más alkálifémpárok bármilyen arányban keverednek egymással.

1. Kémiai tulajdonságok

A lítium egy alkálifém, de levegőben viszonylag stabil. A lítium a legkevésbé aktív alkálifém, szobahőmérsékleten gyakorlatilag nem reagál száraz levegővel (és még száraz oxigénnel sem). Emiatt a lítium az egyetlen alkálifém, amely nem raktározódik a kerozinban (és a lítium sűrűsége olyan alacsony, hogy lebegni fog benne), és rövid ideig levegőn is tárolható.

Nedves levegőben lassan reagál a levegőben lévő nitrogénnel, és Li 3 N nitriddé, LiOH hidroxiddá és Li 2 CO 3 karbonáttá alakul. Oxigénben hevítve megég, és Li 2 O-oxiddá válik. Érdekes tulajdonsága, hogy a 100 ° C és 300 ° C közötti hőmérséklet-tartományban a lítium sűrű oxidfilmmel van borítva, és nem oxidálódik tovább.

1818-ban Leopold Gmelin német vegyész megállapította, hogy a lítium és sói a lángot kárminvörösre színezik, ez a lítium meghatározásának minőségi jele. Az égési hőmérséklet körülbelül 300 °C. Az égéstermékek irritálják a nasopharynx nyálkahártyáját.

Nyugodtan, robbanás és tűz nélkül reagál vízzel, LiOH-t és H 2 -t képezve. Reagál még etil-alkohollal (alkoholátot képez), hidrogénnel (500-700 °C-on) lítium-hidridet képez, ammóniával és halogénekkel (jóddal - csak melegítéskor). 130 °C-on kénnel reagál, szulfidot képezve. Vákuumban 200 °C feletti hőmérsékleten szénnel reagál (acetilid képződik). 600-700 °C-on a lítium reakcióba lép a szilíciummal, és szilicid keletkezik. Folyékony ammóniában (-40 °C) kémiailag oldódik, kék oldat képződik.

A lítiumot petroléterben, paraffinban, benzinben és/vagy ásványolajban tárolják hermetikusan lezárt bádogdobozokban. A lítium fém égési sérüléseket okoz, ha bőrrel, nyálkahártyákkal és szembe kerül.

1. Alkalmazás

Termoelektromos anyagok:

A lítium-szulfid és a réz-szulfid ötvözete hatékony félvezető a termoelektromos átalakítók számára (emf körülbelül 530 μV/K).

Kémiai áramforrások:

A lítiumot vegyi áramforrások (elemek, például lítium-klór akkumulátorok) és szilárd elektrolitot tartalmazó galvánelemek (például lítium-króm-ezüst, lítium-bizmutát, lítium-réz-oxid, lítium-mangán-dioxid) anódjainak készítésére használják. , lítium-ólom-jód, lítium-jód, lítium-tionil-klorid, lítium-vanádium-oxid, lítium-fluorid, lítium-kén-dioxid elemek, nem vizes folyékony és szilárd elektrolitok (tetrahidrofurán, propilén-karbonát, metil-formiát, acetonitril) alapján ).

A lítium-kobaltát és a lítium-molibdát jobb teljesítményt és energiakapacitást mutatott a lítiumelemek pozitív elektródájaként.

A lítium-hidroxidot az alkáli elemek elektrolitjának előállításának egyik összetevőjeként használják. Ha lítium-hidroxidot adunk a vontatási vas-nikkel, nikkel-kadmium, nikkel-cink akkumulátorok elektrolitjához, élettartamuk 3-szorosára, kapacitásuk 21%-kal nő (a lítium-nikkelátok képződése miatt).

A lítium-aluminát a leghatékonyabb szilárd elektrolit (a cézium-béta-alumínium-oxiddal együtt).

Lézeres anyagok:

A lítium-fluorid egykristályokat nagy hatékonyságú (80%-os hatásfokú) szabad színközpontú lézerek és széles spektrális sávszélességű optika gyártására használják.

Oxidálószerek:

A lítium-perklorátot oxidálószerként használják.

Hibafelismerés:

A lítium-szulfátot hibafelderítésre használják.

Pirotechnika:

A lítium-nitrátot pirotechnikában használják.

Ötvözetek:

Az ezüsttel és arannyal rendelkező lítiumötvözetek, valamint a réz nagyon hatékony forrasztóanyagok. A magnéziummal, szkandiummal, rézzel, kadmiummal és alumíniummal készült lítiumötvözetek ígéretes új anyagok a repülésben és az űrhajózásban. Lítium-aluminát és szilikát bázisán szobahőmérsékleten keményedő kerámiákat hoztak létre, amelyeket a haditechnikában, a kohászatban és a jövőben a termonukleáris energiában is felhasználnak. A lítium-alumínium-szilikátból készült, szilícium-karbid szálakkal megerősített üveg óriási szilárdságú. A lítium nagyon hatékonyan erősíti az ólomötvözeteket, és rugalmasságot és korrózióállóságot biztosít nekik.

Elektronika:

A lítium-cézium-triborátot optikai anyagként használják a rádióelektronikában. A kristályos lítium-niobát LiNbO 3 és lítium-tantalát LiTaO 3 nemlineáris optikai anyagok, és széles körben használják a nemlineáris optikában, az akuszto-optikában és az optoelektronikában. A lítiumot gázkisüléses fémhalogén lámpák töltésére is használják.

Kohászat:

A vas- és színesfémkohászatban a lítiumot az ötvözetek dezoxidálására, hajlékonyságának és szilárdságának növelésére használják. A lítiumot néha ritka fémek kinyerésére használják metallotermiás módszerekkel.

Alumíniumkohászat:

A lítium-karbonát az alumíniumkohászat legfontosabb segédanyaga (az elektrolithoz adva), fogyasztása évről évre a globális alumíniumtermelés volumenével arányosan növekszik (a lítium-karbonát fogyasztása 2,5-3,5 kg/tonna olvasztott alumínium).

Alumínium ötvözet:

A lítium ötvözőrendszerbe történő bevezetése lehetővé teszi új, nagy fajlagos szilárdságú alumíniumötvözetek előállítását.

A lítium hozzáadása csökkenti az ötvözet sűrűségét és növeli a rugalmassági modulust. Az akár 1,8%-os lítiumtartalommal az ötvözet feszültségkorrózióval szemben alacsony ellenállással rendelkezik, és 1,9%-nál az ötvözet nem hajlamos a feszültségkorróziós repedésekre. A lítiumtartalom 2,3%-ra történő növelése növeli a lazaság és repedések kialakulásának valószínűségét. Ilyenkor megváltoznak a mechanikai tulajdonságok: nőnek a szilárdsági és folyékonysági határok, csökkennek a képlékeny tulajdonságok.

A legismertebb ötvözőrendszerek az Al-Mg-Li (például 1420-as ötvözet, repülőgép-szerkezetek gyártásához) és az Al-Cu-Li (például 1460-as ötvözet, cseppfolyósított gázok tartályainak gyártására használják). ).

Atomenergia:

A 6 Li és 7 Li izotópok eltérő nukleáris tulajdonságokkal (termikus neutronabszorpciós keresztmetszet, reakciótermékek) és eltérő hatókörrel rendelkeznek. A lítium-hafniát egy speciális zománc része, amelyet plutóniumot tartalmazó, nagy aktivitású nukleáris hulladékok ártalmatlanítására terveztek.

Lítium-6 (fúzió):

A termonukleáris energiában használják.

Ha 6 Li-nuklidot termikus neutronokkal besugározunk, radioaktív trícium 3 1 H (T) keletkezik:

6 3 Li + 1 0 n= 3 1 H + 4 2 He.

Ennek köszönhetően a lítium-6 felhasználható a radioaktív, instabil és kényelmetlen trícium helyettesítésére katonai (termonukleáris fegyverek) és békés (szabályozott termonukleáris fúzió) célokra. A fúziós fegyverek általában lítium-6 deuterid 6 LiD-t használnak.

Ígéretes az is, hogy a lítium-6-ot hélium-3 előállítására (tríciumon keresztül) fogják felhasználni a deutérium-hélium termonukleáris reaktorokban való további felhasználásra.

Lítium-7 (hűtőfolyadék):

Nehéz elemeket, például uránt, tóriumot vagy plutóniumot tartalmazó nukleáris reaktorokban alkalmazzák.

Nagyon nagy fajlagos hőkapacitása és alacsony termikus neutronbefogási keresztmetszete miatt a folyékony lítium-7 (gyakran nátriummal vagy cézium-133-mal ötvözve) hatékony hűtőközegként szolgál. A berillium-fluoriddal ötvözött lítium-7-fluoridot (66% LiF + 34% BeF 2) „flybe”-nek (FLiBe) nevezik, és rendkívül hatékony hűtőközegként és oldószerként használják urán- és tórium-fluoridokhoz magas hőmérsékletű olvadt sóreaktorokban és trícium előállítása.

Szárító gázok:

Erősen higroszkópos bromid LiBr és lítium-klorid LiCl levegő és egyéb gázok szárítására szolgál.

Gyógyszer:

A lítium-sók pszichotróp hatásúak, és a gyógyászatban számos mentális betegség megelőzésére és kezelésére használják. Ennek az anyagnak a leggyakoribb típusa a lítium-karbonát. A pszichiátriában használják a bipoláris zavarban és a gyakori hangulatingadozásban szenvedők hangulatának stabilizálására. Hatékony a mániás depresszió megelőzésében és csökkenti az öngyilkosság kockázatát. Az orvosok többször is megfigyelték, hogy bizonyos lítiumvegyületek (természetesen megfelelő dózisban) pozitív hatással vannak a mániás depresszióban szenvedő betegekre. Ez a hatás kétféleképpen magyarázható. Egyrészt megállapították, hogy a lítium képes szabályozni bizonyos enzimek aktivitását, amelyek részt vesznek a nátrium- és káliumionok sejtközi folyadékból az agysejtekbe történő átvitelében. Másrészt megjegyezték, hogy a lítium-ionok közvetlenül befolyásolják a sejt ionegyensúlyát. A páciens állapota pedig nagymértékben függ a nátrium és a kálium egyensúlyától: a sejtekben a nátrium feleslege jellemző a depressziós betegekre, a hiány - a mániában szenvedőkre. A nátrium-kálium egyensúly kiegyenlítésével a lítium sók mindkettőre pozitívan hatnak. A lítium-nikotinátot (nikotinsav lítium sója, litonit) nem specifikus gyógyszerként használják az alkoholizmusban szenvedő betegek kezelésére, a gyógyszer javítja az anyagcsere folyamatokat és a hemodinamikát, csökkenti az érzelmi rendellenességeket.

Kenőanyagok:

A lítium-sztearátot ("lítiumszappant") magas hőmérsékletű kenőanyagként használják.

Oxigén regeneráció autonóm eszközökben:

A lítium-hidroxidot LiOH, a peroxidot Li 2 O 2 és a szuperoxidot LiO 2 használják a levegő szén-dioxidtól való tisztítására; ebben az esetben az utolsó két vegyület oxigén felszabadulására reagál (például 4LiO 2 + 2CO 2 → 2Li 2 CO 3 + 3O 2), ami miatt gázálarcok szigetelésére, tengeralattjárók levegőtisztítására szolgáló patronokban használják, emberes űrhajókon stb. d.

Szilikát ipar:

A lítiumot és vegyületeit széles körben használják a szilikátiparban speciális üvegtípusok gyártására és porcelántermékek bevonására.

Egyéb alkalmazások:

A lítiumvegyületeket a textiliparban (szövetfehérítés), az élelmiszeriparban (konzervgyártás) és a gyógyszeriparban (kozmetika) használják.

1. Lítium izotópok

A természetes lítium két stabil izotópból áll: 6 Li (7,5%) és 7 Li (92,5%); Egyes lítiummintákban az izotópos arány nagymértékben megzavaródhat a természetes vagy mesterséges izotópfrakcionálás miatt. Ezt szem előtt kell tartani, amikor lítiummal vagy vegyületeivel precíz kémiai kísérleteket végzünk. A lítiumnak 7 mesterséges radioaktív izotópja és két nukleáris izomerje van (4 Li - 12 Li és 10 m1 Li - 10 m2 Li). Ezek közül a legstabilabb, a 8 Li felezési ideje 0,8403 s. Úgy tűnik, hogy az egzotikus 3 Li izotóp (triproton) nem létezik kötött rendszerként.

7 A Li azon kevés izotópok egyike, amelyek az ősi nukleoszintézis során keletkeztek (azaz röviddel az ősrobbanás után). A lítium elem csillagokban való kialakulása a nehezebb elemek „hasadásának” magreakciójával lehetséges.

Következtetés:

Mindkét fent tárgyalt kémiai elem életünk szerves részét képezi, hiszen legalább az egyik nélkül lehetetlen egyetlen szakág léte sem.

A lítium és a vanádium fémek, amelyek nem nagyon hasonlítanak egymásra, de mindegyikük jelentős szerepet játszik az alkalmazásban.

A felhasznált irodalom listája:

A munka elkészítéséhez a webhelyről származó anyagokat használtak fel:

1. ru.wikipedia.org/wiki/Lithium
2. ru.wikipedia.org/wiki/Vanadium
3. http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/LITI.html
4. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2344.html
5. http://chem100.ru/elem.php?n=3
6. http://revolutionpedagogics/00228636.html

MOSZKVA OKTATÁSI OSZTÁLY

ÁLLAMI OKTATÁSI INTÉZMÉNY

KÖZÉPES SZAKOKTATÁS

FŐISKOLA 19. sz

ABSZTRAKT A "KÉMIÁRÓL"

TÉMA: VÁNÁDIUM ÉS LÍCIUM

Kitöltötte: diák

1. évfolyam 1VM1 csoport

Kapustyansky Vladislav

Alekszandrovics

Ellenőrizte: tanár

Denis Alekszandrovics

Moszkva, 2010

Vanádium:

1. A felfedezés története
2. A természetben lenni

Betétek

1. Vanádium beszerzése
2. Fizikai tulajdonságok
3. Kémiai tulajdonságok
4. Alkalmazás

Nukleáris-hidrogén energia

Kémiai áramforrások

1. Biológiai szerep és hatások
2. Izotópok

Lítium:

1. A felfedezés története
2. A természetben lenni

Geokémia

Betétek

1. Lítium beszerzése
2. Fizikai tulajdonságok
3. Kémiai tulajdonságok
4. Alkalmazás

Termoelektromos anyagok

Kémiai áramforrások

Lézeres anyagok

Oxidálószerek

Hibafelismerés

Pirotechnika

Elektronika

Kohászat

Nukleáris elektronika

Szárító gázok

Gyógyszer

Kenőanyagok

Oxigénregenerálás autonóm eszközökben

Szilikát ipar

Egyéb területek

1. Lítium izotópok

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete