钒 它是一种类似于钢的硬金属,存在于地壳和各种食物中。它也以有机复合物的形式存在于磷酸盐岩和某些原油中。适量的话,对于人体骨骼的正常发育至关重要。由于其可塑性及其在元素周期表中的表现,了解它如何在化学工业中使用。
什么是钒?
它是元素周期表中的一种金属元素,颜色为银灰色,具有柔软的延展性。然而,随着氮、氧、氢等其他元素的加入,它变得坚硬但易碎。另外,与空气接触,不生锈,能抗腐蚀。
它还具有高熔点和沸点,是热和电的良好导体。它由 2 种同位素组成,另外还有 9 种已知同位素,被认为是有毒的,因此使用时必须小心。
钒符号
V据认为,这个名字来自斯堪的纳维亚国家的神话,指的是女神凡娜迪丝。作为过渡金属,它位于元素周期表第5族,其中包括铬和钛。钒的原子序数为23,原子质量达到50.94。
钒的特性
元素周期表中的这种元素是最不为人所知的元素之一,但它仍然有其特殊性。例如,它被认为是一种很好的能源存储手段,可以在夏威夷等电力成本非常高的偏远地区使用。如果我们谈论其他特征,我们必须:
- 化学反应性:高温下与硝酸或硫酸接触更大。
- 溶解性:可溶于硫酸和硝酸,但在氢氧化钠、乙醇或盐酸中是不溶金属。
- 氧化态:有四种状态:+2、+3、+4、+5
- 耐性:耐盐酸、海水、碱侵蚀和硫酸。
- 状况:固体。
钒的化学和物理性质
- 原子序数:23
- 周期: 4
- 区块: d
- 共价半径: 125
- 平均半径: 135
- 原子半径: 171
- 比热: 490焦耳
- 电负性: 1.63
- 密度: 6110
- 熔点: 2175K
- 沸点: 3682 K
- 熔化焓: 20.9 Kj/mol
- 声速: 293.15 K 时为 4560 m/s
- 电子排布: [Ar] 4s 2 3d 3
- 蒸气压: 2175 K 时 3.06 Pa
- 汽化焓: 0.452 kJ/mol
- 电导率: 4.89×10 ×6
钒的产地
1801 年,博物学家兼科学家安德烈斯·曼努埃尔·德尔·里奥 (Andrés Manuel del Río) 在分析钒铅矿矿物时发现了另一种金属元素,他将其称为 Erythrium。然而,1805年,一些法国科学家指出,它实际上是铬的一种不纯形式。 1830 年,瑞典化学家 Nils Gabriel Sefström 将其命名为 Vanadium,部分原因是其颜色的多样性。
钒有什么用途?
它用于能够无限期存储大量能量的电池。此外,还可以少量使用它来制造钢合金。其他常见用途发生在以下领域:
航空航天工业
该金属合金用于制造核反应堆部件、太空火箭外壳和喷气发动机外壳。
药品
偏钒酸钠和硫酸钒用于膳食补充剂。此外,它可能有助于治疗 2 型糖尿病、心脏病、高胆固醇和预防结肠癌的形成。当与钛和铝结合时,会得到一种坚固的合金,对于牙科植入物非常有用。
化学工业
它用作涂层,为需要暴露在海洋和恶劣天气下的机械部件提供防腐性能。此外,它还用于制造超导磁体,并以二氧化钒的形式用于玻璃和晶体,以减少通过材料的红外辐射。
另一方面,钢和钒合金适用于装甲板、曲轴、车轴和车辆齿轮等工具。此外,用于存储太阳能和风能的氧化还原液流电池中允许使用五氧化二钒。
哪些食物中含有钒?
含钒的食物包括鱼类和贝类,如螃蟹、虾、章鱼和牡蛎。它还存在于大米、胡萝卜、橄榄、鸡蛋、葵花籽、莳萝、欧芹以及啤酒和葡萄酒等饮料中。
总之,钒是元素周期表中的一种过渡金属,存在于岩石、地壳和原油矿藏中。此外,其合金还用于化学和航空航天工业,并用于治疗某些疾病。