Перейти до основного вмісту
Вся хімія

19.22. Ванадій, Ніобій, Тантал і Протактиній

Лайнус Полінг, Пітер Полінг — Хімія

Ванадій — найважливіший елемент Va групи. Його широко використовують при виробництві спеціальних сталей. Ванадієва сталь має високу в'язкість і міцність; її застосовують при виготовленні колінчастих валів для автомобільних моторів та інших подібних деталей. Основними рудами ванадію є ванадиніт Pb5(VO4)3Cl і карнотит K(UO2)VO4·3/2H2O. Останній мінерал є також важливою урановою рудою.

Хімія Ванадію дуже складна. Цей елемент утворює сполуки, в яких має ступені окиснення +2, +3, +4 і +5. Ванадій(II) гідроксид і ванадій(III) гідроксид мають основні властивості, а гідроксиди Ванадію у вищих станах окиснення амфотерні. Сполуки Ванадію забарвлені в найрізноманітніші кольори. Іони V2+ мають глибокий фіолетовий колір; сполуки V3+, наприклад калій-ванадієві галуни KV(SO4)2·12H2O, забарвлені в зелений колір; ванадій(IV) оксид VO2 — речовина темно-зеленого кольору; він розчиняється в кислоті з утворенням синього ванадил-іона VO2+. Ванадій(V) оксид V2O5 — речовина оранжевого кольору — застосовують як каталізатор при контактному методі виробництва сульфатної кислоти. Амоній метаванадат NH4VO3 утворює жовті кристали при кристалізації з розчину. Його застосовують для одержання препаратів ванадій(V) оксиду, що використовуються в контактному методі виробництва сульфатної кислоти.

Ніобій (колумбій) і Тантал звичайно трапляються в природі разом у вигляді мінералів колумбіту FeNb2O6 і танталіту FeTa2O6. Ніобій знаходить деяке застосування як присадка в спеціальних сталях і як надпровідник. Тантал карбід TaC — речовина, що має дуже високу твердість; його використовують при виготовленні різальних інструментів, призначених для швидкісної обробки металів.

Протактиній — радіоактивний елемент, він міститься в незначних кількостях у всіх уранових рудах.