Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о химическом элементе. Для использования в других целях, см Ванадий (значения) .

Ванадий,  23 В
Ванадий etched.jpg
Ванадий
Произношение/ V ə п eɪ д я ə м / ( və- NAY -dee-əm )
Внешностьсине-серебристо-серый металл
Стандартный атомный вес A r, std (В) 50.9415 (1) [1]
Ванадий в периодической таблице
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанаВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийВестиВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумNihoniumФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
-
↑
V
↓
Nb
титан ← ванадий → хром
Атомный номер ( Z )23
Группагруппа 5
Периодпериод 4
Блокировать  d-блок
Электронная конфигурация[ Ar ] 3d 3 4s 2
Электронов на оболочку2, 8, 11, 2
Физические свойства
Фаза на  СТПтвердый
Температура плавления2183  К (1910 ° С, 3470 ° F)
Точка кипения3680 К (3407 ° С, 6165 ° F)
Плотность (около  rt )6,11 г / см 3
в жидком состоянии (при  т. пл. )5,5 г / см 3
Теплота плавления21,5  кДж / моль
Теплота испарения444 кДж / моль
Молярная теплоемкость24,89 Дж / (моль · К)
Давление газа
P  (Па)1101001 к10 тыс.100 тыс.
при  T  (K)210122892523281431873679
Атомные свойства
Состояния окисления−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 (  амфотерный оксид)
ЭлектроотрицательностьШкала Полинга: 1,63
Энергии ионизации
  • 1-я: 650,9 кДж / моль
  • 2-я: 1414 кДж / моль
  • 3-я: 2830 кДж / моль
  • ( больше )
Радиус атомаэмпирический: 134  пм
Ковалентный радиус153 ± 8 часов вечера
Спектральные линии ванадия
Другие свойства
Естественное явлениеизначальный
Кристальная структураобъемно-центрированной кубической (ОЦК)
Скорость звука тонкого стержня4560 м / с (при 20 ° C)
Тепловое расширение8,4 мкм / (м · К) (при 25 ° C)
Теплопроводность30,7 Вт / (м · К)
Удельное электрическое сопротивление197 нОм · м (при 20 ° C)
Магнитный заказпарамагнитный
Магнитная восприимчивость+ 255,0 · 10 −6  см 3 / моль (298 К) [2]
Модуль для младших128 ГПа
Модуль сдвига47 ГПа
Объемный модуль160 ГПа
коэффициент Пуассона0,37
Твердость по Моосу6,7
Твердость по Виккерсу628–640 МПа
Твердость по Бринеллю600–742 МПа
Количество CAS7440-62-2
История
ОткрытиеАндрес Мануэль дель Рио (1801)
Первая изоляцияГенри Энфилд Роско (1867)
НазванныйНильс Габриэль Сефстрём (1830)
Основные изотопы ванадия
ИзотопИзбытокПериод полураспада ( t 1/2 )Режим распадаТовар
48 Всин16 днейβ +48 Ti
49 Всин330 днε49 Ti
50 В0,25%1,5 × 10 17  летε50 Ti
β -50 кр
51 В99,75%стабильный
Категория Категория: Ванадий
  • Посмотреть
  • разговаривать
  • редактировать
| Рекомендации

Ванадий - химический элемент с символом V и атомным номером 23. Это твердый серебристо-серый ковкий переходный металл . Элементарный металл редко встречается в природе, но после его искусственного выделения образование оксидного слоя ( пассивация ) в некоторой степени стабилизирует свободный металл от дальнейшего окисления .

Андрес Мануэль дель Рио открыл соединения ванадия в 1801 году в Мексике , проанализировав новый свинцовый минерал, который он назвал «коричневым свинцом». Хотя первоначально он предполагал, что его свойства были обусловлены присутствием нового элемента, позже французский химик Ипполит Виктор Колле-Дескотиль ошибочно убедил его, что этот элемент представляет собой просто хром . Затем, в 1830 году, Нильс Габриэль Сефстрём произвел хлориды ванадия, доказав, что существует новый элемент, и назвал его «ванадий» в честь скандинавской богини красоты и плодородия Ванадис.(Фрейя). Название было основано на широкой цветовой гамме соединений ванадия. Свинцовый минерал Дель Рио в конечном итоге был назван ванадинитом из- за содержания в нем ванадия. В 1867 году Генри Энфилд Роско получил чистый элемент.

Ванадий в природе содержится примерно в 65 минералах и в месторождениях ископаемого топлива . Производится в Китае и России из сталеплавильного шлака . Другие страны производят его либо непосредственно из магнетита, дымовой пыли тяжелой нефти, либо как побочный продукт добычи урана . Он в основном используется для производства специальных стальных сплавов, таких как быстрорежущие инструментальные стали и некоторых алюминиевых сплавов . Важнейшее промышленное соединение ванадия, пятиокись ванадия , используется в качестве катализатора для производства серной кислоты . Ванадия окислительно - восстановительная батарея для хранения энергии может быть важным приложением в будущем.

Большое количество ионов ванадия содержится в некоторых организмах, возможно, в виде токсина . Оксид и некоторые другие соли ванадия обладают умеренной токсичностью. В частности, в океане ванадий используется некоторыми формами жизни в качестве активного центра ферментов , таких как бромопероксидаза ванадия некоторых океанских водорослей .

История [ править ]

Ванадий был открыт в 1801 году испанским минералогом Андресом Мануэлем дель Рио . Дель Рио извлек этот элемент из пробы мексиканской «коричневой свинцовой» руды, позже названной ванадинит . Он обнаружил , что его соли проявляют большое разнообразие цветов, и в результате он назвал элемент panchromium (греч παγχρώμιο «все цвета»). Позже Дель Рио переименовал элемент эритроний (греч. Ερυθρός «красный»), потому что большинство солей стали красными при нагревании. В 1805 году французский химик Ипполит Виктор Колле-Дескотиль , поддержанный другом дель Рио бароном Александром фон Гумбольдтом , ошибочно заявил, что новый элемент дель Рио представляет собой нечистый образец хрома.. Дель Рио принял заявление Колле-Дескотиля и отказался от своих требований. [3]

В 1831 году шведский химик Нильс Габриэль Сефстрём заново открыл элемент в новом оксиде, который он обнаружил при работе с железной рудой . Позже в том же году Фридрих Вёлер подтвердил более раннюю работу дель Рио. [4] Сефстрём выбрал имя, начинающееся с буквы «V», которое еще не было присвоено ни одному элементу. Он назвал элемент ванадий в честь древнескандинавского Ванадиса (другое название скандинавской богини Ванр Фрейи , чьи атрибуты включают красоту и плодородие) из-за множества красиво окрашенных химических соединений, которые он производит. [4] В 1831 г. геологДжордж Уильям Фитерстонхау предложил переименовать ванадий в « риониум » в честь дель Рио, но это предложение не последовало. [5]

В шасси Model T использовалась ванадиевая сталь .

Выделение металлического ванадия было трудным. [ необходима цитата ] В 1831 году Берцелиус сообщил о производстве металла, но Генри Энфилд Роско показал, что Берцелиус произвел нитрид, нитрид ванадия (VN). В конце концов Роско произвел этот металл в 1867 году путем восстановления хлорида ванадия (II) , VCl 2 , водородом . [6] В 1927 году чистый ванадий получают восстановлением пентаоксида ванадия с кальцием . [7]

Первое крупномасштабное промышленное использование ванадия было в шасси из стального сплава Ford Model T , вдохновленное французскими гоночными автомобилями. Ванадиевая сталь позволила снизить вес при увеличении прочности на разрыв (около 1905 г.). [8] В течение первого десятилетия 20-го века большая часть ванадиевой руды добывалась компанией American Vanadium Company на месторождении Минас Рагра в Перу. Позже спрос на уран вырос, что привело к увеличению добычи руды этого металла. Одной из основных урановых руд был карнотит , который также содержит ванадий. Таким образом, ванадий стал доступным как побочный продукт при производстве урана. В конце концов, добыча урана стала обеспечивать большую долю спроса на ванадий.[9] [10]

В 1911 году немецкий химик Мартин Хенце обнаружил ванадий в белках гемованадина, обнаруженных в клетках крови (или целомических клетках) Ascidiacea (морских брызг). [11] [12]

Характеристики [ править ]

Кубоиды ванадия высокой чистоты (99,95%), переплавленные электронным пучком и макротравленные

Ванадий - это ковкий металл средней твердости, цвет голубой стали. Это электрический проводящее и термически изолирующий . Некоторые источники описывают ванадий как «мягкий», возможно потому, что он пластичный, пластичный и не хрупкий . [13] [14] Ванадий тверже, чем большинство металлов и сталей (см. Твердость элементов (страница данных) и железа ). Он имеет хорошую стойкость к коррозии и устойчив к щелочам и серной и соляной кислот . [15] Он окисляется на воздухе примерно при 933 K (660 ° C, 1220 ° F), хотя оксидный пассивирующий слой образуется даже при комнатной температуре.

Изотопы [ править ]

Основная статья: Изотопы ванадия

Встречающиеся в природе ванадия состоит из одного стабильного изотопа , 51 V, и одного радиоактивного изотопа, 50 В. Последний имеет период полураспада 1,5 × 10 17 лет и естественное изобилие 0,25%. 51 В имеет ядерный спин из 7 / 2 , который является полезным для ЯМР - спектроскопии . [16] Двадцать четыре искусственных радиоизотопа были охарактеризованы в диапазоне массовых чисел от 40 до 65. Наиболее стабильными из этих изотопов являются 49 В с периодом полураспада 330 дней и 48.V с периодом полураспада 16,0 суток. Остальные радиоактивные изотопы имеют период полураспада менее часа, в большинстве случаев менее 10 секунд. По крайней мере четыре изотопа имеют метастабильные возбужденные состояния . [17] Захват электронов является основным режимом распада для изотопов легче 51 В. Для более тяжелых изотопов наиболее распространенной является бета-распад . Реакции электронного захвата приводят к образованию изотопов элемента 22 ( титан ), а бета-распад приводит к изотопам элемента 24 ( хром ).

Соединения [ править ]

См. Также: Категория: Соединения ванадия
Слева направо: [V (H 2 O) 6 ] 2+ (сиреневый), [V (H 2 O) 6 ] 3+ (зеленый), [VO (H 2 O) 5 ] 2+ (синий) и [VO (H 2 O) 5 ] 3+ (желтый).

Химический состав ванадия примечателен доступностью четырех смежных степеней окисления 2–5. В водном растворе ванадий образует водные комплексы металлов, цвета которых сиреневый [V (H 2 O) 6 ] 2+ , зеленый [V (H 2 O) 6 ] 3+ , синий [VO (H 2 O) 5 ]. 2+ , желто-оранжевые оксиды, формула которых зависит от pH. Соединения ванадия (II) являются восстановителями, а соединения ванадия (V) являются окислителями. Соединения ванадия (IV) часто существуют в виде производных ванадила , которые содержат VO 2+центр. [15]

Ванадат аммония (V) (NH 4 VO 3 ) может быть последовательно восстановлен элементарным цинком для получения ванадия разного цвета в этих четырех степенях окисления. Более низкие степени окисления встречаются в таких соединениях, как V (CO) 6 , [V (CO)
6]-
и замещенные производные. [15]

Пятиокись ванадия является коммерчески важным катализатором производства серной кислоты, реакции, в которой используется способность оксидов ванадия вступать в окислительно-восстановительные реакции. [15]

В ванадиевой батарее окислительно-восстановительного потенциала используются все четыре степени окисления: один электрод использует пару + 5 / + 4, а другой - пару + 3 / + 2. Преобразование этих степеней окисления иллюстрируется восстановлением сильно кислого раствора соединения ванадия (V) цинковой пылью или амальгамой. Первоначальная характеристика желтого цвета иона перванадила [VO 2 (H 2 O) 4 ] + заменяется синим цветом [VO (H 2 O) 5 ] 2+ , за которым следует зеленый цвет [V (H 2 O) 6 ] 3+ и затем фиолетовый цвет [V (H 2 O) 6 ] 2+. [15]

Оксианионы [ править ]

Decavanadate структура

В водном растворе, ванадий (V) , образует обширную семью оксианионов как установлено 51 В ЯМР - спектроскопии . [16] Взаимоотношения в этом семействе описываются диаграммой преобладания , которая показывает по крайней мере 11 видов, в зависимости от pH и концентрации. [18] Тетраэдрический ортованадат-ион, VO3-
4, является основным видом, присутствующим при pH 12–14. Подобный по размеру и заряду фосфор (V), ванадий (V) также соответствует своим химическим свойствам и кристаллографии. Ортованадат V O3-
4используется в кристаллографии белков [19] для изучения биохимии фосфатов. [20] Тетратиованадат [VS 4 ] 3- аналогичен ортованадат-иону. [21]

При более низких значениях pH образуются мономер [HVO 4 ] 2- и димер [V 2 O 7 ] 4- , причем мономер преобладает при концентрации ванадия менее c. 10 −2 M (pV> 2, где pV равно отрицательному значению логарифма общей концентрации ванадия / M). Образование иона диванадата аналогично образованию иона дихромата . По мере снижения pH происходит дальнейшее протонирование и конденсация до поливанадатов : при pH 4-6 [H 2 VO 4 ] -преобладает при pV выше прибл. 4, а при более высоких концентрациях образуются тримеры и тетрамеры. При pH 2-4 преобладает декаванадат , его образование из ортованадата представлено этой реакцией конденсации:

10 [VO 4 ] 3- + 24 H + → [V 10 O 28 ] 6- + 12 H 2 O

В декаванадате каждый V (V) центр окружен шестью оксидными лигандами . [15] Ванадовая кислота, H 3 VO 4, существует только при очень низких концентрациях, поскольку протонирование тетраэдрических частиц [H 2 VO 4 ] - приводит к преимущественному образованию октаэдрических частиц [VO 2 (H 2 O) 4 ] + . В сильнокислых растворах, pH <2, [VO 2 (H 2 O) 4 ] + является преобладающим веществом, в то время как оксид V 2 O 5выпадает из раствора в высоких концентрациях. Оксид формально представляет собой ангидрид ванадиевой кислоты. Структура многих соединений ванадата была определена методом рентгеновской кристаллографии.

Диаграмма Пурб для ванадия в воде, которая показывает окислительно - восстановительные потенциалы между различными видами ванадия в различных состояниях окисления. [22]

Ванадий (V) образует различные пероксокомплексы, в первую очередь в активном центре ванадийсодержащих ферментов бромпероксидазы . Вид VO (O) 2 (H 2 O) 4 + устойчив в кислых растворах. В щелочных растворах известны частицы с 2, 3 и 4 пероксидными группами; последние образуют фиолетовые соли с формулой M 3 V (O 2 ) 4 nH 2 O (M = Li, Na и т. д.), в которых ванадий имеет 8-координатную додекаэдрическую структуру. [23] [24]

Производные галогенидов [ править ]

Известно двенадцать бинарных галогенидов , соединений формулы VX n (n = 2..5). VI 4 , VCl 5 , VBr 5 и VI 5 не существуют или крайне нестабильны. В сочетании с другими реагентами VCl 4 используется в качестве катализатора полимеризации диенов . Как и все бинарные галогениды, галогениды ванадия являются кислотными по Льюису , особенно галогениды V (IV) и V (V). Многие галогениды образуют октаэдрические комплексы с формулой VX n L 6− n (X = галогенид; L = другой лиганд).

Известно много оксигалогенидов ванадия (формула VO m X n ). [25] Наиболее широко изучены окситрихлорид и окситрифторид ( VOCl 3 и VOF 3 ). Подобно POCl 3 , они летучие, принимают тетраэдрические структуры в газовой фазе и являются кислотами Льюиса.

Координационные соединения [ править ]

Мяч и пряника модель из VO (O 2 C 5 H 7 ) 2 .

Комплексы ванадия (II) и (III) относительно обменно инертны и восстановительны. Те из V (IV) и V (V) являются окислителями. Ион ванадия довольно большой, и некоторые комплексы достигают координационных чисел больше 6, как в случае [V (CN) 7 ] 4– . Оксованадий (V) также образует 7 координационных координационных комплексов с тетрадентатными лигандами и пероксидами, и эти комплексы используются для окислительного бромирования и окисления тиоэфиров. В координационной химии V 4+ доминирует ванадильный центр, VO 2+ , который связывает четыре других лиганда прочно и один слабо (один транс к ванадильному центру). Примером является ацетилацетонат ванадила (V (O) (O 2 C 5H 7 ) 2 ). В этом комплексе ванадий является 5-координатным, квадратно-пирамидальным, что означает, что может быть присоединен шестой лиганд, такой как пиридин, хотя константа ассоциации этого процесса мала. Многие 5-координатные комплексы ванадила имеют тригонально-бипирамидную геометрию, например VOCl 2 (NMe 3 ) 2 . [26] В координационной химии V 5+ преобладают относительно стабильные координационные комплексы диоксованадия, которые часто образуются в результате окисления предшественников ванадия (IV) в воздухе, что указывает на стабильность степени окисления +5 и легкость взаимного превращения между +4 и +5 состояний.

Металлоорганические соединения [ править ]

Основная статья: Химия органованадия

Металлоорганическая химия ванадия хорошо разработана, хотя имеет в основном только академическое значение. [ необходима ссылка ] Дихлорид ванадоцена является универсальным исходным реагентом и находит применение в органической химии. [27] Карбонил ванадия , V (CO) 6 , является редким примером карбонила парамагнитного металла . Восстановление дает V (CO)-
6( изоэлектронный с Cr (CO) 6 ), который может быть дополнительно восстановлен натрием в жидком аммиаке с получением V (CO)3-
5(изоэлектронный с Fe (CO) 5 ). [28] [29]

Возникновение [ править ]

Ванадинит

Вселенная [ править ]

Космическое обилие ванадия во Вселенной составляет от 0,0001%, что делает элемент почти столь же часто , как медь или цинк . [30] Ванадий обнаруживается спектроскопически в свете Солнца и иногда в свете других звезд . [31]

Земная кора [ править ]

См. Также: Категория: Ванадатные минералы

Ванадий - 20-й элемент земной коры по распространенности; [32] металлический ванадий редко встречается в природе (известный как самородный ванадий ), [33] [34] но соединения ванадия встречаются в природе примерно в 65 различных минералах .

В начале 20 века было открыто крупное месторождение ванадиевой руды - ванадиевый рудник Минас Рагра недалеко от Хунина, Серро-де-Паско , Перу . [35] [36] [37] В течение нескольких лет это месторождение патронита (VS 4 ) [38] было экономически значимым источником ванадиевой руды. В 1920 году примерно две трети мировой добычи приходилось на рудник в Перу. [39] При производстве урана в 1910-х и 1920-х годах из карнотита ( K 2 (UO 2 ) 2 (VO 4 ) 2· 3H 2 O ) ванадий стал доступен как побочный продукт при производстве урана. Ванадинит ( Pb 5 (VO 4 ) 3 Cl ) и другие ванадийсодержащие минералы добываются только в исключительных случаях. В связи с растущим спросом большая часть мирового производства ванадия в настоящее время производится из ванадийсодержащего магнетита, обнаруженного в телах ультраосновных габбро . Если этот титаномагнетит используется для производства железа, большая часть ванадия идет в шлак и извлекается из него. [40] [41]

Ванадий добывается в основном в Южной Африке , на северо-западе Китая и на востоке России . В 2013 году в этих трех странах было добыто более 97% из 79 000 тонн произведенного ванадия. [42]

Ванадий также присутствует в бокситах и в месторождениях сырой нефти , угля , горючего сланца и битуминозных песков . Сообщалось о концентрациях в сырой нефти до 1200 ppm. При сгорании таких нефтепродуктов следы ванадия могут вызвать коррозию двигателей и котлов. [43] При сжигании ископаемого топлива в атмосферу выбрасывается примерно 110 000 тонн ванадия в год. [44] Черные сланцы также являются потенциальным источником ванадия. Во время Второй мировой войны некоторое количество ванадия добывали из квасцов на юге Швеции. [45]

Вода [ править ]

Ванадила иона в изобилии в морской воде , имеющий среднюю концентрацию 30 нМ (1,5 мг / м 3 ). [30] Некоторые источники минеральной воды также содержат ионы в высоких концентрациях. Например, родники у горы Фудзи содержат до 54 мкг на литр . [30]

Производство [ править ]

Дендритные кристаллы ванадия, сублимированные в вакууме (99,9%)
Кристаллы ванадия (99,9%), полученные электролизом
Кристаллический стержень ванадия с различной текстурой и окислением поверхности; 99,95% -чистый куб для сравнения

Металлический ванадий получают многоступенчатым процессом, который начинается с обжига дробленой руды с NaCl или Na 2 CO 3 при температуре около 850 ° C с получением метаванадата натрия (NaVO 3 ). Водный экстракт этого твердого вещества подкисляют с получением «красного осадка», соли поливанадата, который восстанавливается металлическим кальцием . В качестве альтернативы для мелкосерийного производства пентоксид ванадия восстанавливают водородом или магнием . Также используются многие другие методы, во всех из которых ванадий производится как побочный продукт других процессов. [46] Очистка ванадия возможнаПроцесс кристаллического бруска, разработанный Антоном Эдуардом ван Аркелем и Яном Хендриком де Буром в 1925 году. Он включает образование иодида металла, в данном примере иодида ванадия (III) , и последующее разложение с получением чистого металла: [47]

2 В + 3 Я 2 ⇌ 2 ВИ 3
Куски феррованадия

Чаще всего ванадий используется в виде стального сплава под названием феррованадий . Феррованадий получают непосредственно восстановлением смеси оксида ванадия, оксидов железа и железа в электрической печи. Ванадий попадает в чугун, полученный из ванадийсодержащего магнетита. В зависимости от используемой руды в шлаке содержится до 25% ванадия. [46]

Приложения [ править ]

Инструмент из ванадиевой стали

Сплавы [ править ]

Примерно 85% произведенного ванадия используется в качестве феррованадия или добавки к стали . [46] Значительное повышение прочности стали, содержащей небольшое количество ванадия, было обнаружено в начале 20 века. Ванадий образует стабильные нитриды и карбиды, что приводит к значительному увеличению прочности стали. [48] С тех пор ванадиевая сталь использовалась для изготовления осей , велосипедных рам, коленчатых валов , шестерен и других важных компонентов. Есть две группы сплавов ванадиевой стали. Ванадиевые сплавы из высокоуглеродистой стали содержат от 0,15% до 0,25% ванадия, а также быстрорежущие инструментальные стали.(HSS) содержат от 1% до 5% ванадия. Для быстрорежущих инструментальных сталей может быть достигнута твердость выше HRC 60. Сталь HSS используется в хирургических инструментах и инструментах . [49] Порошковые металлургические сплавы содержат до 18% ванадия. Высокое содержание карбидов ванадия в этих сплавах значительно увеличивает износостойкость. Одно из применений этих сплавов - инструменты и ножи. [50]

Ванадий стабилизирует бета-форму титана и увеличивает прочность и температурную стабильность титана. Смешанный с алюминием в титановых сплавах, он используется в реактивных двигателях , высокоскоростных самолетах и зубных имплантатах . Наиболее распространенным сплавом для изготовления бесшовных труб является титан 3 / 2,5, содержащий 2,5% ванадия, титановый сплав, используемый в аэрокосмической, оборонной и велосипедной промышленности. [51] Другим распространенным сплавом, который в основном производится в листах, является титан 6AL-4V , титановый сплав с 6% алюминия и 4% ванадия. [52]

Некоторые сплавы ванадия проявляют сверхпроводящие свойства. Первым сверхпроводником фазы A15 было соединение ванадия, V 3 Si, которое было открыто в 1952 году. [53] Ванадиево-галлиевая лента используется в сверхпроводящих магнитах (17,5 тесла или 175 000 гаусс ). Структура сверхпроводящей фазы A15 V 3 Ga подобна структуре более распространенных Nb 3 Sn и Nb 3 Ti . [54]

Было высказано предположение, что небольшое количество ванадия в стали Wootz и дамасской стали , от 40 до 270 ppm, значительно улучшило прочность продукта, хотя источник ванадия неясен. [55]

Катализаторы [ править ]

Оксид ванадия (V) - катализатор в контактном процессе производства серной кислоты.

Соединения ванадия широко используются в качестве катализаторов; [56] Пятиокись ванадия V 2 O 5 используется в качестве катализатора при производстве серной кислоты контактным способом. [57] В этом процессе диоксид серы ( SO
2) окисляется до триоксида ( SO
3): [15] В этой окислительно-восстановительной реакции сера окисляется с +4 до +6, а ванадий восстанавливается с +5 до +4:

V 2 O 5 + SO 2 → 2 VO 2 + SO 3

Катализатор регенерируют окислением воздухом:

4 ВО 2 + О 2 → 2 В 2 О 5

Подобные окисления используются при производстве малеинового ангидрида :

С 4 Н 10 + 3,5 О 2 → С 4 Н 2 О 3 + 4 Н 2 О

Фталевый ангидрид и несколько других органических соединений производятся аналогичным образом. Эти экологически чистые химические процессы превращают дешевое сырье в многофункциональные универсальные промежуточные продукты. [58] [59]

Ванадий является важным компонентом катализаторов на основе смешанных оксидов металлов, используемых для окисления пропана и пропилена до акролеина, акриловой кислоты или аммоксидирования пропилена до акрилонитрила. [60] [61] [62] В процессе эксплуатации степень окисления ванадия динамически и обратимо изменяется в зависимости от содержания кислорода и водяного пара в реагирующей сырьевой смеси. [63] [64]

Стеклянные покрытия и керамика [ править ]

Другой оксид ванадия, диоксид ванадия VO 2 , используется в производстве стеклянных покрытий, которые блокируют инфракрасное излучение (и невидимый свет) при определенной температуре. [65] Оксид ванадия можно использовать для создания центров окраски в корунде для создания имитирующих александрит ювелирных изделий, хотя александрит по своей природе является хризобериллом . [66] Пятиокись ванадия используется в керамике . [67]

Другое использование [ править ]

Ванадия окислительно - восстановительная батарея , тип батареи потока , представляет собой гальванический элемент , состоящий из водных ионов ванадия в различных состояниях окисления. [68] [69] Батареи этого типа были впервые предложены в 1930-х годах и начали коммерчески развиваться с 1980-х годов. Клетки используют ионы формальной степени окисления +5 и +2. Ванадиевые окислительно-восстановительные батареи коммерчески используются для хранения энергии в сети .

Ванадат можно использовать для защиты стали от ржавчины и коррозии путем конверсионного покрытия . [70] Ванадиевая фольга используется для плакирования титана и стали, поскольку она совместима как с железом, так и с титаном. [71] Умеренное поперечное сечение захвата тепловых нейтронов и короткий период полураспада изотопов, образующихся в результате захвата нейтронов, делают ванадий подходящим материалом для внутренней структуры термоядерного реактора . [72] [73]

Предложено [ править ]

Оксид лития-ванадия был предложен для использования в качестве анода с высокой плотностью энергии для литий-ионных батарей , при 745 Вт · ч / л в паре с катодом из оксида лития-кобальта . [74] Фосфаты ванадия были предложены в качестве катода в литий-ванадий-фосфатной батарее , другом типе литий-ионной батареи. [75]

Биологическая роль [ править ]

Ванадий более важен в морской среде, чем в земной. [76]

Активный центр фермента бромпероксидазы ванадия , который продуцирует преобладающие природные броморганические соединения .
Оболочки, подобные этой оболочке колокольчика, содержат ванадий в виде ванабинов .
Amanita muscaria содержит амавадин .

Ванадоэнзимы [ править ]

Ряд видов морских водорослей продуцируют бромопероксидазу ванадия, а также близкородственную хлоропероксидазу (которая может использовать кофактор гема или ванадия) и йодопероксидазы . Бромопероксидаза производит примерно 1-2 миллиона тонн бромоформа и 56 000 тонн бромметана ежегодно. [77] Большинство встречающихся в природе броморганических соединений вырабатываются этим ферментом [78], катализируя следующую реакцию (RH - углеводородный субстрат):

RH + Br - + H 2 O 2 → R-Br + H 2 O + OH -

Ванадия нитрогеназа используется некоторыми азотфиксирующих микроорганизмов, таких как Azotobacter . В этой роли ванадий заменяет более распространенный молибден или железо и придает нитрогеназе несколько иные свойства. [79]

Накопление ванадия в оболочках [ править ]

Ванадий необходим для оболочников , где он хранится в сильно подкисленных вакуолях определенных типов клеток крови, называемых ванадоцитами . Ванабины (белки, связывающие ванадий) были идентифицированы в цитоплазме таких клеток. Концентрация ванадия в крови асцидиевых оболочников в десять миллионов раз выше [ указать ] [80] [81], чем в окружающей морской воде, которая обычно содержит от 1 до 2 мкг / л. [82] [83]Функция этой системы концентрации ванадия и этих белков, содержащих ванадий, до сих пор неизвестна, но позже ванадоциты откладываются прямо под внешней поверхностью туники, где они могут сдерживать хищников . [84]

Грибы [ править ]

Amanita muscaria и родственные виды макрогрибов накапливают ванадий (до 500 мг / кг в сухом весе). Ванадий присутствует в координационном комплексе амавадин [85] плодовых тел грибов. Биологическое значение скопления неизвестно. [86] [87] Было высказано предположение, что действуюттоксические или пероксидазные ферменты. [88]

Млекопитающие [ править ]

Дефицит ванадия приводит к замедлению роста крыс. [89] Институт медицины США не подтвердил, что ванадий является незаменимым питательным веществом для человека, поэтому ни рекомендованное потребление пищи, ни адекватное потребление не установлены. Потребление с пищей оценивается от 6 до 18 мкг / день, при этом всасывается менее 5%. Допустимая верхний впускной Уровень (UL) , диетического ванадия, за пределами которого может возникнуть побочные эффекты, установлена на уровне 1,8 мг / сут. [90]

Исследование [ править ]

Ванадилсульфат в качестве пищевой добавки был исследован как средство повышения чувствительности к инсулину или иного улучшения гликемического контроля у людей, страдающих диабетом. Некоторые из испытаний имели значительный лечебный эффект, но были признаны исследованиями низкого качества. Количество ванадия, использованного в этих испытаниях (от 30 до 150 мг), намного превышало безопасный верхний предел. [91] [92] Вывод системного обзора: «Нет строгих доказательств того, что пероральный прием ванадия улучшает гликемический контроль при диабете 2 типа. Регулярное использование ванадия для этой цели не может быть рекомендовано». [91]

В астробиологии было высказано предположение, что дискретные скопления ванадия на Марсе могут быть потенциальной биосигнатурой микробов при использовании в сочетании с рамановской спектроскопией и морфологией. [93] [94]

Безопасность [ править ]

Все соединения ванадия следует считать токсичными. Четырехвалентный VOSO 4 Сообщалось, что , по крайней мере в 5 раз более токсичным , чем трехвалентного V 2 O 3 . [95] Управление по охране труда и здоровья (OSHA) установило предел воздействия 0,05 мг / м 3 для пыли пятиокиси ванадия и 0,1 мг / м 3 для паров пятиокиси ванадия в воздухе рабочего места в течение 8-часового рабочего дня, 40-часового рабочего дня. рабочая неделя. [96] Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH) рекомендовал 35 мг / м 3ванадия считается опасным для жизни и здоровья, то есть может вызвать необратимые проблемы со здоровьем или смерть. [96]

Соединения ванадия плохо всасываются через желудочно-кишечный тракт. Вдыхание ванадия и соединений ванадия в первую очередь оказывает неблагоприятное воздействие на дыхательную систему. [97] [98] [99] Однако количественных данных недостаточно для определения референсной дозы при субхроническом или хроническом вдыхании. Сообщалось о других эффектах после перорального или ингаляционного воздействия на параметры крови, [100] [101] печень, [102] неврологическое развитие [103] и другие органы [104] у крыс.

Существует мало доказательств того, что ванадий или соединения ванадия являются репродуктивными токсинами или тератогенами . В исследовании NTP [98] сообщалось, что пентоксид ванадия является канцерогенным у самцов крыс, а также у самцов и самок мышей при вдыхании, хотя интерпретация результатов недавно оспаривалась. [105] Канцерогенность ванадия не была определена Агентством по охране окружающей среды США . [106]

Следы ванадия в дизельном топливе являются основным топливным компонентом при высокотемпературной коррозии . Во время горения ванадий окисляется и реагирует с натрием и серой, образуя соединения ванадата с температурой плавления до 530 ° C, которые разрушают пассивирующий слой стали и делают ее подверженной коррозии. Твердые соединения ванадия также истирают детали двигателя. [107] [108]

См. Также [ править ]

  • Проточная батарея
  • Шахта Зеленого Гиганта
  • Хранение энергии в сети
  • Карбид ванадия
  • Ванадиевый окислительно-восстановительный аккумулятор
  • Тетрахлорид ванадия
  • Оксид ванадия (V)
  • Международный симпозиум по ванадию

Ссылки [ править ]

  1. ^ Мейджа, Юрис; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 88 (3): 265–91. DOI : 10,1515 / пак-2015-0305 .
  2. ^ Weast, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике . Бока-Ратон, Флорида: Издательство Chemical Rubber Company. стр. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  3. ^ Cintas, Педро (2004). «Дорога к химическим названиям и эпонимам: открытие, приоритет и кредит». Angewandte Chemie International Edition . 43 (44): 5888–94. DOI : 10.1002 / anie.200330074 . PMID 15376297 . 
  4. ^ а б Сефстрём, Н.Г. (1831 г.). "Ueber das Vanadin, ein neues Metall, gefunden im Stangeneisen von Eckersholm, einer Eisenhütte, die ihr Erz von Taberg в Småland bezieht" . Annalen der Physik und Chemie . 97 (1): 43–49. Bibcode : 1831AnP .... 97 ... 43S . DOI : 10.1002 / andp.18310970103 .
  5. ^ Featherstonhaugh, Джордж Уильям (1831). «Новый металл, условно названный Ванадий» . Ежемесячный американский журнал геологии и естествознания : 69.
  6. ^ Роско, Генри Э. (1869–1870). «Исследования ванадия. Часть II» . Труды Лондонского королевского общества . 18 (114–122): 37–42. DOI : 10.1098 / rspl.1869.0012 .
  7. ^ Марден, JW; Рич, MN (1927). "Ванадий". Промышленная и инженерная химия . 19 (7): 786–788. DOI : 10.1021 / ie50211a012 .
  8. ^ Бец, Фредерик (2003). Управление технологическими инновациями: конкурентное преимущество от изменений . Wiley-IEEE. С. 158–159. ISBN 978-0-471-22563-8.
  9. ^ Филипп Максвелл Буш (1961). Ванадий: обзор материалов . Министерство внутренних дел США, Горное управление.
  10. ^ Мудрый, Джеймс М. (май 2018 г.). «Замечательные складчатые дацитовые дайки в Мина Рагра, Перу» .
  11. ^ Хенце, М. (1911). "Untersuchungen über das Blut der Ascidien. I. Mitteilung" . Z. Physiol. Chem . 72 (5–6): 494–50. DOI : 10.1515 / bchm2.1911.72.5-6.494 .
  12. ^ Michibata, H .; Уяма, Т .; Ueki, T .; Канамори, К. (2002). «Ванадоциты, клетки являются ключом к решению высокоселективного накопления и восстановления ванадия в асцидиях» (PDF) . Микроскопические исследования и техника . 56 (6): 421–434. DOI : 10.1002 / jemt.10042 . PMID 11921344 . S2CID 15127292 .   
  13. ↑ Джордж Ф. Вандер Воорт (1984). Металлография, принципы и практика . ASM International. С. 137–. ISBN 978-0-87170-672-0. Проверено 17 сентября 2011 года .
  14. ^ Кардарелли, Франсуа (2008). Справочник по материалам: краткий настольный справочник . Springer. С. 338–. ISBN 978-1-84628-668-1. Проверено 17 сентября 2011 года .
  15. ^ a b c d e f g Холлеман, Арнольд Ф .; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (1985). "Ванадий". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (на немецком языке) (91–100 изд.). Вальтер де Грюйтер. С. 1071–1075. ISBN 978-3-11-007511-3.
  16. ^ a b Rehder, D .; Поленова, Т .; Бюль, М. (2007). Ванадий-51 ЯМР . Годовые отчеты по ЯМР-спектроскопии. 62 . С. 49–114. DOI : 10.1016 / S0066-4103 (07) 62002-X . ISBN 9780123739193.
  17. ^ Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE " , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
  18. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 984. ISBN 978-0-08-037941-8.
  19. ^ Sinning, Irmgard; Хол, Вим GJ (2004). «Сила ванадата в кристаллографических исследованиях ферментов переноса фосфорила» . Письма FEBS . 577 (3): 315–21. DOI : 10.1016 / j.febslet.2004.10.022 . PMID 15556602 . S2CID 8328704 .  
  20. ^ Seargeant, Lorne E .; Стинсон, Роберт А. (1979). «Ингибирование щелочных фосфатаз человека ванадатом» . Биохимический журнал . 181 (1): 247–50. DOI : 10.1042 / bj1810247 . PMC 1161148 . PMID 486156 .  
  21. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 988. ISBN 978-0-08-037941-8.
  22. ↑ Аль-Харафи, FM; Бадави, Вашингтон (1997). «Электрохимическое поведение ванадия в водных растворах с разным pH». Electrochimica Acta . 42 (4): 579–586. DOI : 10.1016 / S0013-4686 (96) 00202-2 .
  23. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8., стр. 994.
  24. ^ Strukul, Джорджо (1992). Каталитическое окисление с пероксидом водорода в качестве окислителя . Springer. п. 128. ISBN 978-0-7923-1771-5.
  25. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 993. ISBN 978-0-08-037941-8.
  26. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  27. Перейти ↑ Wilkinson, G. & Birmingham, JG (1954). «Бис-циклопентадиенильные соединения Ti, Zr, V, Nb и Ta». Журнал Американского химического общества . 76 (17): 4281–4284. DOI : 10.1021 / ja01646a008 .
  28. ^ Bellard, S .; Рубинсон, К.А.; Шелдрик, GM (1979). «Кристаллическая и молекулярная структура гексакарбонила ванадия» (PDF) . Acta Crystallographica . B35 (2): 271–274. DOI : 10.1107 / S0567740879003332 .
  29. ^ Elschenbroich, C .; Зальцер А. (1992). Металлоорганические соединения: краткое введение . Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-28165-7.
  30. ^ a b c Редер, Дитер (2008). Биоинорганическая химия ванадия . Неорганическая химия (1-е изд.). Гамбург, Германия: John Wiley & Sons, Ltd., стр. 5 и 9–10. DOI : 10.1002 / 9780470994429 . ISBN 9780470065099.
  31. ^ Каули, CR; Elste, GH; Урбанский, JL (1978). «Содержание ванадия в первых звездах А» . Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 90 : 536. Bibcode : 1978PASP ... 90..536C . DOI : 10.1086 / 130379 .
  32. ^ Труды . Национальный хлопковый совет Америки. 1991 г.
  33. ^ Остроумов, М., и Таран, Ю., 2015. Открытие природного ванадия, нового минерала из вулкана Колима, штат Колима (Мексика). Revista de la Sociedad Española de Mineralogía 20, 109–110
  34. ^ «Ванадий: информация и данные о минералах ванадия» . Mindat.org . Дата обращения 2 марта 2016 .
  35. Перейти ↑ Hillebrand, WF (1907). «Сульфид ванадия, патронит и компания ITS Mineral Associates из Минасрагра, Перу» . Журнал Американского химического общества . 29 (7): 1019–1029. DOI : 10.1021 / ja01961a006 .
  36. ^ Хьюетт, Ф. (1906). «Новое появление ванадия в Перу». Инженерно-горный журнал . 82 (9): 385.
  37. ^ < Steinberg, WS; Гейзер, В .; Нелл, Дж. «История и развитие пирометаллургических процессов на Evraz Highveld Steel & Vanadium» (PDF) . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  38. ^ "Минералогические данные о Патроните" . mindata.org . Проверено 19 января 2009 года .
  39. ^ Аллен, Массачусетс; Батлер, GM (1921). «Ванадий» (PDF) . Университет Аризоны . Проверено 20 января 2020 года .
  40. ^ Hukkanen, E .; Уолден, Х. (1985). «Производство ванадия и стали из титаномагнетитов». Международный журнал по переработке полезных ископаемых . 15 (1–2): 89–102. DOI : 10.1016 / 0301-7516 (85) 90026-2 .
  41. ^ < Steinberg, WS; Гейзер, В .; Нелл, Дж. «История и развитие пирометаллургических процессов на Evraz Highveld Steel & Vanadium» (PDF) . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  42. ^ Мадьяр, Майкл Дж. «Обзор минерального сырья 2015: Ванадий» (PDF) . Геологическая служба США . Дата обращения 3 июня 2015 .
  43. ^ Пирсон, CD; Грин Дж. Б. (1993). «Комплексы ванадия и никеля в кислотных, основных и нейтральных фракциях нефтяных остатков» . Энергетическое топливо . 7 (3): 338–346. DOI : 10.1021 / ef00039a001 .
  44. ^ Анке, Манфред (2004). «Ванадий - элемент, незаменимый и токсичный для растений, животных и людей?». Анальный. Настоящий акад. Nac. Ферма . 70 : 961.
  45. ^ Дини, Джон Р. (2006). «Геология и ресурсы некоторых мировых сланцевых месторождений». Отчет о научных исследованиях . п. 22. DOI : 10,3133 / sir29955294 .
  46. ^ a b c Москалык Р.Р .; Альфантази, AM (2003). «Обработка ванадия: обзор». Минеральное машиностроение . 16 (9): 793–805. DOI : 10.1016 / S0892-6875 (03) 00213-9 .
  47. ^ Карлсон, Онтарио; Оуэн, CV (1961). «Получение высокочистых металлов ванадия с помощью йодидного рафинирования». Журнал Электрохимического общества . 108 : 88. DOI : 10,1149 / 1,2428019 .
  48. ^ Чендлер, Гарри (1998). Металлургия для неметаллурга . ASM International. С. 6–7. ISBN 978-0-87170-652-2.
  49. ^ Дэвис, Джозеф Р. (1995). Инструментальные материалы: Инструментальные материалы . ASM International. ISBN 978-0-87170-545-7.
  50. ^ Олег Д. Нейки; Набойченко Станислав; Мурачева Ирина; Виктор Григорьевич Гопиенко; Ирина В. Фришберг; Дина Валерьевна Лоцко (24 февраля 2009 г.). Справочник по порошкам цветных металлов: технологии и применение . п. 490. ISBN 9780080559407. Проверено 17 октября 2013 года .
  51. ^ «Техническое приложение: Титан» . Семь циклов . Проверено 1 ноября +2016 .
  52. ^ Петерс, Манфред; Лейенс, К. (2002). «Метастабильные β-легкие» . Titan und Titanlegierungen . Wiley-VCH. С. 23–24. ISBN 978-3-527-30539-1.
  53. ^ Харди, Джордж Ф .; Халм, Джон К. (1953). «Сверхпроводящие силициды и германиды». Физический обзор . 89 (4): 884. Bibcode : 1953PhRv ... 89Q.884H . DOI : 10.1103 / PhysRev.89.884 .
  54. ^ Markiewicz, W .; Сеть, E .; Vankeuren, R .; Wilcox, R .; Rosner, C .; Inoue, H .; Hayashi, C .; Татикава, К. (1977). «Сверхпроводящая концентрическая магнитная система из Nb 3 Sn и V 3 Ga 17,5 тесла ». IEEE Transactions on Magnetics . 13 (1): 35–37. Bibcode : 1977ITM .... 13 ... 35M . DOI : 10,1109 / TMAG.1977.1059431 .
  55. ^ Verhoeven, JD; Пендрей, AH; Даукш В.Е. (1998). «Ключевая роль примесей в лезвиях из древней дамасской стали». Журнал Общества минералов, металлов и материалов . 50 (9): 58–64. Bibcode : 1998JOM .... 50i..58V . DOI : 10.1007 / s11837-998-0419-у . S2CID 135854276 . 
  56. ^ Langeslay, Ryan R .; Kaphan, David M .; Маршалл, Кристофер Л .; Лестница, Питер С .; Sattelberger, Alfred P .; Делферро, Массимилиано (8 октября 2018 г.). «Каталитические применения ванадия: механистическая перспектива». Химические обзоры . 119 (4): 2128–2191. DOI : 10.1021 / acs.chemrev.8b00245 . ОСТИ 1509906 . PMID 30296048 .  
  57. ^ Эриксен, KM; Каридис Д.А.; Boghosian, S .; Ферманн, Р. (1995). «Дезактивация и образование соединений в сернокислотных катализаторах и модельных системах». Журнал катализа . 155 (1): 32–42. DOI : 10,1006 / jcat.1995.1185 .
  58. ^ Бауэр, Гюнтер; Гютер, Фолькер; Гесс, Ганс; Отто, Андреас; Ройдл, Оскар; Ролик, Хайнц; Саттельбергер, Зигфрид (2000). «Ванадий и соединения ванадия». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a27_367 .
  59. ^ Абон, Мишель; Вольта, Жан-Клод (1997). «Оксиды фосфора ванадия для окисления н-бутана до малеинового ангидрида». Прикладной катализ A: Общие . 157 (1–2): 173–193. DOI : 10.1016 / S0926-860X (97) 00016-1 .
  60. ↑ Fierro, JGL, ed. (2006). Оксиды металлов, химия и применение . CRC Press. С. 415–455. ISBN 9780824723712.
  61. ^ Кинетические исследования окисления пропана на смешанных оксидных катализаторах на основе Mo и V (кандидатская диссертация). Берлин: Technische Universität. 2011. с. 1. ЛВП : 11858 / 00-001M-0000-0012-3000-А .
  62. ^ Amakawa, Кадзухико; Коленько, Юрий В .; Вилла, Альберто; Шустер, Манфред Э /; Чепеи, Ленард-Иштван; Вайнберг, Гизела; Врабец, Сабина; д'Алнонкур, Рауль Науманн; Girgsdies, Франк; Прати, Лаура; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннетт (2013). «Многофункциональность кристаллических оксидных катализаторов MoV (TeNb) M1 в селективном окислении пропана и бензилового спирта». Катализ ACS . 3 (6): 1103–1113. DOI : 10.1021 / cs400010q . hdl : 11858 / 00-001M-0000-000E-FA39-1 .
  63. ^ Хэвекер, Майкл; Врабец, Сабина; Крёнерт, Ютта; Чепеи, Ленард-Иштван; Науманн д'Алнонкур, Рауль; Коленько, Юрий В .; Girgsdies, Франк; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннет (январь 2012 г.). «Химия поверхности фазово-чистого оксида M1 MoVTeNb при работе в режиме селективного окисления пропана до акриловой кислоты». Журнал катализа . 285 (1): 48–60. DOI : 10.1016 / j.jcat.2011.09.012 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0012-1BEB-F .
  64. ^ Науманн д'Алнонкур, Рауль; Чепеи, Ленард-Иштван; Хэвекер, Майкл; Girgsdies, Франк; Schuster, Manfred E .; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннетт (март 2014 г.). «Реакционная сеть в окислении пропана над фазово-чистыми оксидными катализаторами MoVTeNb M1» (PDF) . Журнал катализа . 311 : 369–385. DOI : 10.1016 / j.jcat.2013.12.008 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0014-F434-5 .
  65. ^ Мэннинг, Трой Д.; Паркин, Иван П .; Кларк, Робин JH; Шил, Дэвид; Пембл, Мартин Э .; Вернаду, Димитра (2002). «Интеллектуальные оконные покрытия: химическое осаждение оксидов ванадия из паровой фазы при атмосферном давлении». Журнал химии материалов . 12 (10): 2936–2939. DOI : 10.1039 / b205427m .
  66. ^ Белый, Уильям Б .; Рой, Растум; Маккей, Чрихтон (1962). «Эффект александрита : и оптическое исследование» (PDF) . Американский минералог . 52 : 867–871.
  67. ^ Лиде, Дэвид Р. (2004). «ванадий» . CRC Справочник по химии и физике . Бока-Ратон: CRC Press. С.  4–34 . ISBN 978-0-8493-0485-9.
  68. ^ Joerissen, Людвиг; Гарше, Юрген; Fabjan, Ch .; Томазич Г. (2004). «Возможное использование ванадиевых проточно-окислительно-восстановительных батарей для хранения энергии в небольших сетях и автономных фотоэлектрических системах». Журнал источников энергии . 127 (1–2): 98–104. Bibcode : 2004JPS ... 127 ... 98J . DOI : 10.1016 / j.jpowsour.2003.09.066 .
  69. ^ Рыччик, М .; Скиллас-Казакос, М. (1988). «Характеристики новой полностью ванадиевой проточной батареи окислительно-восстановительного потенциала». Журнал источников энергии . 22 (1): 59–67. Bibcode : 1988JPS .... 22 ... 59R . DOI : 10.1016 / 0378-7753 (88) 80005-3 . ISSN 0378-7753 . 
  70. ^ Гуань, H .; Buchheit RG (2004). «Защита от коррозии алюминиевого сплава 2024-T3 с помощью ванадатных конверсионных покрытий». Коррозия . 60 (3): 284–296. DOI : 10.5006 / 1.3287733 .
  71. ^ Лосицкий, Н.Т .; Григорьев А.А.; Хитрова, Г.В. (1966). «Сварка химического оборудования из двухслойного листа с титановым защитным слоем (обзор зарубежной литературы)». Химическая и нефтяная инженерия . 2 (12): 854–856. DOI : 10.1007 / BF01146317 . S2CID 108903737 . 
  72. ^ Мацуи, H .; Фукумото, К .; Смит, DL; Chung, Hee M .; Витценбург, В. ван; Вотинов, С.Н. (1996). «Состояние ванадиевых сплавов для термоядерных реакторов» . Журнал ядерных материалов . 233–237 (1): 92–99. Bibcode : 1996JNuM..233 ... 92M . DOI : 10.1016 / S0022-3115 (96) 00331-5 .
  73. ^ "Технические данные ванадия" (PDF) . ATI Wah Chang . Архивировано из оригинального (PDF) 25 февраля 2009 года . Проверено 16 января 2009 года .
  74. ^ Kariatsumari, Koji (февраль 2008). «Литий-ионные аккумуляторные батареи стали безопаснее» . Nikkei Business Publications, Inc. Архивировано из оригинала 12 сентября 2011 года . Проверено 10 декабря 2008 года .
  75. ^ Сайди, MY; Barker, J .; Huang, H .; Swoyer, JL; Адамсон, Г. (1 июня 2003 г.), «Рабочие характеристики фосфата лития-ванадия в качестве катодного материала для литий-ионных батарей», Journal of Power Sources , 119–121: 266–272, Bibcode : 2003JPS ... 119 .. 266S , DOI : 10.1016 / S0378-7753 (03) 00245-3 Избранные доклады, представленные на 11-м международном совещании по литиевым батареям
  76. ^ Сигель, Астрид; Сигель, Гельмут, ред. (1995). Ванадий и его роль в жизни . Ионы металлов в биологических системах. 31 . CRC. ISBN 978-0-8247-9383-8.
  77. ^ Gribble, Гордон W. (1999). «Разнообразие встречающихся в природе броморганических соединений». Обзоры химического общества . 28 (5): 335–346. DOI : 10.1039 / a900201d .
  78. ^ Батлер, Элисон; Картер-Франклин, Джейм Н. (2004). «Роль ванадийбромопероксидазы в биосинтезе галогенированных морских природных продуктов». Отчеты о натуральных продуктах . 21 (1): 180–8. DOI : 10.1039 / b302337k . PMID 15039842 . S2CID 19115256 .  
  79. ^ Робсон, RL; Иди, Р.Р .; Ричардсон, TH; Миллер, RW; Hawkins, M .; Постгейт, младший (1986). «Альтернативной нитрогеназой Azotobacter chroococcum является фермент ванадий». Природа . 322 (6077): 388–390. Bibcode : 1986Natur.322..388R . DOI : 10.1038 / 322388a0 . S2CID 4368841 . 
  80. ^ Смит, MJ (1989). «Биохимия ванадия: неизвестная роль ванадийсодержащих клеток у асцидий (морских брызг)». Experientia . 45 (5): 452–7. DOI : 10.1007 / BF01952027 . PMID 2656286 . S2CID 43534732 .  
  81. ^ MacAra, Ян G .; Маклеод, GC; Кустин, Кеннет (1979). «Тунихромы и накопление ионов металлов в оболочковых клетках крови». Сравнительная биохимия и физиология Б . 63 (3): 299–302. DOI : 10.1016 / 0305-0491 (79) 90252-9 .
  82. ^ Trefry, Джон Х .; Мец, Симона (1989). «Роль гидротермальных осадков в геохимическом круговороте ванадия». Природа . 342 (6249): 531–533. Bibcode : 1989Natur.342..531T . DOI : 10.1038 / 342531a0 . S2CID 4351410 . 
  83. ^ Weiss, H .; Гуттман, Массачусетс; Korkisch, J .; Стеффан, И. (1977). «Сравнение методов определения ванадия в морской воде». Таланта . 24 (8): 509–11. DOI : 10.1016 / 0039-9140 (77) 80035-0 . PMID 18962130 . 
  84. ^ Рупперт, Эдвард Э .; Фокс, Ричард, С .; Барнс, Роберт Д. (2004). Зоология беспозвоночных (7-е изд.). Cengage Learning. п. 947. ISBN 978-81-315-0104-7.
  85. ^ Кнайфель, Гельмут; Байер, Эрнст (1997). «Определение структуры соединения ванадия, амавадина, из мухомора». Angewandte Chemie International Edition на английском языке . 12 (6): 508. DOI : 10.1002 / anie.197305081 . ISSN 0570-0833 . 
  86. ^ Falandysz, J .; Кунито, Т .; Kubota, R .; Липка, К .; Мазур, А .; Falandysz, Justyna J .; Танабе, С. (2007). «Избранные элементы мухомора Amanita muscaria». Журнал экологической науки и здравоохранения, часть A . 42 (11): 1615–1623. DOI : 10.1080 / 10934520701517853 . PMID 17849303 . S2CID 26185534 .  
  87. ^ Берри, Роберт Э .; Армстронг, Элейн М .; Beddoes, Рой Л .; Коллисон, Дэвид; Эрток, Нигяр; Хелливелл, Мадлен; Гарнер, Дэвид (1999). «Структурная характеристика Амавадина». Angewandte Chemie International Edition . 38 (6): 795–797. DOI : 10.1002 / (SICI) 1521-3773 (19990315) 38: 6 <795 :: AID-ANIE795> 3.0.CO; 2-7 . PMID 29711812 . 
  88. ^ да Силва, Хосе А.Л .; Фраусту да Силва, Жоао младший; Помбейро, Армандо JL (2013). «Амавадин, природный комплекс ванадия: его роль и применение». Координационные обзоры химии . Elsevier BV. 257 (15–16): 2388–2400. DOI : 10.1016 / j.ccr.2013.03.010 . ISSN 0010-8545 . 
  89. ^ Шварц, Клаус; Милн, Дэвид Б. (1971). «Эффекты роста ванадия у крысы». Наука . 174 (4007): 426–428. Bibcode : 1971Sci ... 174..426S . DOI : 10.1126 / science.174.4007.426 . JSTOR 1731776 . PMID 5112000 . S2CID 24362265 .   
  90. ^ Никель. IN: Нормы потребления витамина A, витамина K, мышьяка, бора, хрома, меди, йода, железа, марганца, молибдена, никеля, кремния, ванадия и меди . Национальная академия прессы. 2001, стр. 532–543.
  91. ^ a b Смит Д.М., Пикеринг Р.М., Левит Г.Т. (2008). «Систематический обзор пероральных добавок ванадия для контроля гликемии при сахарном диабете 2 типа» . QJM . 101 (5): 351–8. DOI : 10.1093 / qjmed / hcn003 . PMID 18319296 . 
  92. ^ "Ванадий (сульфат ванадила). Монография". Altern Мед Ред . 14 (2): 177–80. 2009. PMID 19594227 . 
  93. ↑ Линч, Брендан М. (21 сентября 2017 г.). «Надеетесь обнаружить верные признаки жизни на Марсе? Новые исследования говорят о поиске элемента ванадия» . PhysOrg . Проверено 14 октября 2017 года .
  94. ^ Маршалл, С. П.; Олкотт Маршалл, А; Aitken, J. B; Лай, Б; Vogt, S; Брейер, П; Steemans, P; Лэй, П. А (2017). "Изображение ванадия в микрофоссилиях: новая потенциальная биосигнатура". Астробиология . 17 (11): 1069–1076. Bibcode : 2017AsBio..17.1069M . DOI : 10.1089 / ast.2017.1709 . ОСТИ 1436103 . PMID 28910135 .  
  95. ^ Рощина, А. В. (1967). «Токсикология соединений ванадия, используемых в современной промышленности». Гиг Санит. (Water Res.) . 32 (6): 26–32. PMID 5605589 . 
  96. ^ a b «Рекомендации по безопасности и гигиене труда для пятиокиси ванадия» . Управление по охране труда. Архивировано из оригинала 6 января 2009 года . Проверено 29 января 2009 года .
  97. Перейти ↑ Sax, NI (1984). Опасные свойства промышленных материалов (6-е изд.). Компания Ван Ностранд Райнхольд. С. 2717–2720.
  98. ^ a b Ress, NB; и другие. (2003). «Канцерогенность вдыхаемого пятиокиси ванадия у крыс F344 / N и мышей B6C3F1» . Токсикологические науки . 74 (2): 287–296. DOI : 10.1093 / toxsci / kfg136 . PMID 12773761 . 
  99. ^ Wörle-Knirsch, Jörg M .; Керн, Катрин; Шлех, Карстен; Адельхельм, Кристель; Фельдманн, Клаус и Круг, Харальд Ф. (2007). «Наночастицы оксида ванадия, усиливающие токсичность ванадия в клетках легких человека». Environ. Sci. Technol . 41 (1): 331–336. Bibcode : 2007EnST ... 41..331W . DOI : 10.1021 / es061140x . PMID 17265967 . 
  100. ^ Ścibior, A .; Zaporowska, H .; Островский, Дж. (2006). «Избранные гематологические и биохимические параметры крови крыс после субхронического введения ванадия и / или магния с питьевой водой». Архивы загрязнения окружающей среды и токсикологии . 51 (2): 287–295. DOI : 10.1007 / s00244-005-0126-4 . PMID 16783625 . S2CID 43805930 .  
  101. ^ Гонсалес-Вильяльва, А .; и другие. (2006). «Тромбоцитоз, индуцированный у мышей после подострого и субхронического вдыхания V2O5». Токсикология и промышленное здоровье . 22 (3): 113–116. DOI : 10.1191 / 0748233706th250oa . PMID 16716040 . S2CID 9986509 .  
  102. ↑ Кобаяси, Кадзуо; Химено, Сейитиро; Сато, Масахико; Курода, Дзюнджи; Шибата, Нобуо; Секо, Ёсиюки; Хасегава, Тацуя (2006). «Пятивалентный ванадий индуцирует печеночный металлотионеин посредством интерлейкин-6-зависимых и независимых механизмов». Токсикология . 228 (2–3): 162–170. DOI : 10.1016 / j.tox.2006.08.022 . PMID 16987576 . 
  103. ^ Soazo, Марина; Гарсия, Грасиела Беатрис (2007). «Воздействие ванадия в период лактации вызывает изменения в поведении и дефицит миелина в ЦНС у новорожденных крыс». Нейротоксикология и тератология . 29 (4): 503–510. DOI : 10.1016 / j.ntt.2007.03.001 . PMID 17493788 . 
  104. ^ Barceloux, Donald G .; Barceloux, Дональд (1999). "Ванадий". Клиническая токсикология . 37 (2): 265–278. DOI : 10,1081 / CLT-100102425 . PMID 10382561 . 
  105. ^ Duffus, JH (2007). «Классификация канцерогенности пятиокиси ванадия и неорганических соединений ванадия, исследование NTP канцерогенности вдыхаемого пятиокиси ванадия и химия ванадия». Нормативная токсикология и фармакология . 47 (1): 110–114. DOI : 10.1016 / j.yrtph.2006.08.006 . PMID 17030368 . 
  106. ^ Opreskos, Dennis M. (1991). «Сводка токсичности ванадия» . Национальная лаборатория Ок-Ридж . Проверено 8 ноября 2008 года .
  107. ^ Woodyard Даг (18 августа 2009). Судовые дизельные двигатели и газовые турбины Pounder's . п. 92. ISBN 9780080943619.
  108. ^ Тоттен, Джордж Э .; Уэстбрук, Стивен Р .; Шах, Раджеш Дж. (1 июня 2003 г.). Справочник по топливу и смазочным материалам: технологии, свойства, производительность и испытания . п. 152. ISBN. 9780803120969.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Слебодник, Карла; и другие. (1999). «Моделирование биологической химии ванадия: исследования структуры и реакционной способности, выясняющие биологическую функцию» . В Хилле, Хью АО; и другие. (ред.). Сайты металлов в белках и моделях: фосфатазы, кислоты Льюиса и ванадий . Springer. ISBN 978-3-540-65553-4.

Внешние ссылки [ править ]

Ролики
  • Ванадий в Периодической таблице видео (Ноттингемский университет)
Научно-исследовательские работы
  • [постоянная мертвая ссылка ] Технический отчет National Instrument Vanadium [ постоянная мертвая ссылка ] Методы извлечения ванадия
  • ATSDR - ToxFAQ: Ванадий
  • Концентрация ванадия в морской воде и эстуариях составляет около 1,5–3,3 мкг / кг [1] .
  • Виды и круговорот ванадия в прибрежных водах [2]
  • Аноксия океана и концентрации молибдена и ванадия в морской воде [3]