Skip to main content
All Chemistry

19.22. Ванадий, ниобий, тантал и протактиний

Лайнус Полинг, Питер Полинг - Химия

Ванадий — самый важный элемент Va группы. Его широко используют при производстве специальных сталей. Ванадиевая сталь обладает высокой вязкостью и прочностью; ее применяют при изготовлении коленчатых валов для автомобильных моторов и других подобного рода деталей. Основными рудами ванадия являются ванадинит Pb5(VO4)3Cl и карнотит K(UO2)VO4·3/2H2O. Последний минерал представляет собой также важную урановую руду.

Химия ванадия очень сложна. Этот элемент образует соединения, в которых он имеет степени окисления +2, +3, +4 и +5. Гидроокиси ванадия(II) и ванадия(III) обладают основными свойствами, а гидроокиси ванадия в высших состояниях окисления амфотерны. Соединения ванадия окрашены в самые разные цвета. Ионы V2+ имеют глубокий фиолетовый цвет; соединения V3+, например калиево-ванадиевые квасцы KV(SO4)2·12H2O, окрашены в зеленый цвет; двуокись ванадия VO2 — вещество темно-зеленого цвета; она растворяется в кислоте с образованием синего ванадил-иона VO2+. Окись ванадия(V) V2O5 — вещество оранжевого цвета — применяют в качестве катализатора при контактном методе производства серной кислоты. Метаванадат аммония NH4VO3 образует желтые кристаллы при кристаллизации из раствора. Его применяют для получения препаратов окиси ванадия(V), используемых в контактном методе производства серной кислоты.

Ниобий (колумбий) и тантал обычно встречаются в природе вместе в виде минералов колумбита FeNb2O6 и танталита FeTa2O6. Ниобий находит некоторое применение в качестве присадки в специальных сталях и как сверхпроводник. Карбид тантала TaC — вещество, обладающее очень высокой твердостью; его используют при изготовлении режущих инструментов, предназначенных для скоростной обработки металлов.

Протактиний — радиоактивный элемент, он содержится в незначительных количествах во всех урановых рудах.