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元素名称:钒
元素原子量:50.94
元素类型:金属
发现人:塞夫斯唐姆 发现年代:1830年
发现过程:
1830年,瑞典的塞夫斯唐姆,在研究斯马兰铁矿的铁渣时,得到氧化钒,发现了钒的存在.
元素描述:
高 熔点金属之一,呈浅灰色.密度5.96克/厘米3.熔点1890±10℃,沸点3380℃,化合价+2、+3、+4和+5.其中以5价态较为稳定,其次是 4价态.电离能为6.74电子伏特.有延展性,质坚硬,无磁性.具有耐盐酸和硫酸的本领,并且在耐气-盐-水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好.于空气中不被 氧化,可溶于氢氟酸、硝酸和王水.
元素来源:
矿物有钒酸钾铀矿、褐铅矿和绿硫钒矿等.非常纯的钒很难制成,在通常的高温条件下,钒对氧、氮和碳都活泼,容易起反应.工业上用它制成合金.很纯的钒可由五氧化二钒与碘化钙作用制成VI5,再经热分解可以制得.
钒的传说:
在很久以前,在遥远的北方住着一位美丽的女神名叫凡娜迪丝.有一天,一位远方客人来敲门,女神正悠闲地坐在圈椅上,她想:他要是再敲一下,我就去开门.然而,敲门声停止了,客人走了.女神想知道这个人是谁,怎么这样缺乏自信?她打开窗户向外望去,哦,原来是个名叫沃勒的人正走出她的院子.几天后,女神再次 听到有人敲门,这次的敲门声持续而坚定,直到女神开门为止.这是个年青英俊的男子,名叫塞弗斯托姆.女神很快和他相爱,并生下了儿子——钒.这个故事虽然 生动,却并不十分确切.原来第一次敲门的是墨西哥化学家里奥,第二次才是德国化学家沃勒.他们虽然发现了新元素,但不能证实自己的发现,甚至误认为这种元 素就是“铬”.而塞弗斯托姆,通过锲而不舍的努力,才从一种铁矿石中得到了这种新元素,并以凡娜迪丝女神之名命名为“钒”.
元素用途:
如果说钢是虎,那么钒就是翼,钢含钒犹如虎添翼.只需在钢中加入百分之几的钒,就能使钢的弹性、强度大增 ,抗磨损和抗爆裂性好,既耐高温又抗奇寒,难怪在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门,到处可见到钒的踪迹.此外,钒的氧化物已成为化学工业中较佳催化剂之一,有“化学面包”之称.看来,凡娜迪丝的“儿子”在人间正大受宠爱.
主要用于制造高速切削钢及其他合金钢和催化剂.把钒掺进钢里,可以制成钒钢.钒钢比普通钢结构更紧密,韧性、弹性与机械强度更高.钒钢制的穿甲弹,能够射穿40厘米厚的钢板.但是,在钢铁工业上,并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢,而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢.
钒的颜色真是五光十色,有绿的、红的、黑的、黄的,绿的碧如翡翠,黑的犹如浓墨.如二价钒盐常呈紫色;三价钒盐呈绿色,四价钒盐呈浅蓝色,四价钒的碱 性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二钒则是红色的.这些色彩缤纷的钒的化合物,被制成鲜艳的颜料:把它们加到玻璃中,制成彩色玻璃,也可以用来制造各种墨水.
我国是钒资源比较丰富的国家,钒矿主要分布在四川的攀枝花和河北的承德,大多数是以石煤的形式存在.
钒的应用范围
应用领域 占总量比例(%) 主要用途 使用产品
碳素钢 25 钢筋 FeV
HSLA钢 25 建筑,石油管道 FeV
高合金钢 20 铸件,石油管配件 FeV
工具钢 15 高速工具钢,耐磨件 FeV(80%V)
钛合金 10 喷气式发动机零件,飞行器机 V-Al基合金
化学制品 5 硫酸和顺丁烯二酸酐生产 V2O5和其它钒化合物
元素辅助资料:
钒的性质和钽以及铌相似,在它被发现后英国化学家罗斯科研究了它的性质,确定它与钽和铌相似,这为它们三个在元素周期表中共建一个分族建立了基础.
才能出众的金属——钒
钒的踪迹遍布全世界.在地壳中,钒的含量并不少,平均在两万个原子中,就有一个钒原子,比铜、锡、锌、镍的含量都多,但钒的分布太分散了,几乎没有含量较多的矿床.
在海水中,在海胆等诲洋生物体内,在磁铁矿中,在多种沥青矿物和煤灰中,在落到地球的陨石和太阳的光谱线中,人们都发现了钒的踪影.
可以说,几乎所有的地方都有钒,可是世界到处钒的含量都不多.
表面看来,钒跟铁没什么两样,同样穿着银灰色的衣眼,但钒比铁要坚硬得多,而且在常温下,钒十分“冷静”,它不会被氧化,即使把它加热到摄氏三百度,它依旧如故,仍然是亮堂堂的.它也不怕水、各种稀酸和碱液的腐蚀.在各种金属中,它可真特别.