Vanaadiumhüdriid. Vanaadium(I)hüdriidi koostis ja molaarmass. Molaarmassi arvutamine
Esitatakse VH termodünaamiliste funktsioonide arvutamiseks kasutatud molekulaarkonstandid.
Põhiseisundi VH sümmeetria, võnke- ja pöörlemiskonstandid ei ole eksperimentaalselt määratud. Molekuli kvantmehaanilised arvutused [ 74SCO/RIC, 75HEN/DAS, 81DAS, 83WAL/BAU, 86CHO/LAN, 96FUJ/IWA, 97BAR/ADA, 2004KOS/ISH, 2006FUR/PER, MAS 2008. a. 5 Δ, tuumadevaheline tasakaalukaugus vahemikus 1,677–1,79 Å, võnkekonstandi väärtused vahemikus 1550–1659 cm -1.
Termodünaamiliste funktsioonide arvutamiseks võetakse keskmised väärtused w e ja r e vastavalt kvantmehaaniliste arvutuste tulemustele. Konstandid B e , w e x e , D e ja a 1 arvutatakse edasi vastavalt valemitele 1.38, 1.67, 1.68 ja 1.69. Tabelis. V.D1 põhiseisukonstandid on antud madalama Ω-komponendi suhtes X 5 ∆ 0 . Spin-orbiidi komponentide energiad X 5 Δ arvutatud [2004KOS/ISH], tabelis. V.D1 on antud kahe arvutusvõimaluse keskmised väärtused [2004KOS/ISH].
Ergastatud olekud VH on arvutatud [74SCO/RIC, 75HEN/DAS, 81DAS, 83WAL/BAU, 96FUJ/IWA, 2004KOS/ISH, 2008GOE/MAS]. Saadud kvintetiseisundite energiad on märgatava levikuga: 5 Π (753 - 2260 cm -1), 5 Σ - (1694 - 4762 cm -1), 5 Φ (2629 - 5816 cm -1). Tabelis. V.D1 näitab nende kolme oleku energiate ümardatud keskmisi väärtusi. Madalal asuvate kolmikute olekute energiad on arvutatud [75HEN/DAS, 2004KOS/ISH, 2008GOE/MAS]. [75HEN/DAS, 2004KOS/ISH] tulemused on üksteisele lähedased, samas kui [2008GOE/MAS] arvutus annab madalama kolmiku oleku jaoks palju väiksema energia. Tabelis. V.D1, kolmikolekute energiad on võetud potentsiaalsete kõverate graafiku alusel [2004KOS/ISH].
Termodünaamiliste funktsioonide arvutamisel võeti arvesse: a) põhiolek X 5 ∆ 0 ; b) spin-orbiidi poolitamise muud komponendid X 5 Δ eraldi Ω-olekutena; c) kvantmehaanilistes arvutustes saadud madalad kvinteti ja tripleti olekud; d) sünteetilised (hinnangulised) olekud, mis ühendavad molekuli teisi ergastatud olekuid hinnangulise energiaga kuni 40 000 cm -1.
Sünteetiliste olekute statistilised kaalud hinnati V + H - ioonmudeli abil. Molekuli alumised kvinteti olekud vastavad iooni V + 5 D(3d 4) põhiliikme poolituskomponentidele (5 Δ, 5 Π, 5 Σ +) ja esimesele ergastatud liikmele 5 F(3d 3 4s) (5 Φ, 5 Δ, 5 Π, 5 Σ –), aga erineva konfiguratsiooniga terminite suhtelised asukohad võivad ligandiväljas muutuda. Molekuli kvantmehaanilised arvutused andsid kvintetsed madalad olekud 5 Φ, 5 Δ, 5 Π, 5 Σ – , millest 5 Φ ja 5 Σ – saab kindlasti omistada 5 F(3d 3 4s) liikmele. Energia erinevus 5 Φ ja 5 Σ iseloomustab termini 5 F(3d 3 4s) lõhenemist ligandiväljas. Olekud 5 Δ ja 5 Π ei satu 5 Φ ja 5 Σ vahele tõrjumise tõttu teise olekupaariga 5 Δ ja 5 Π, mis kuulub terminisse 5 D(3d 4). Termini 5 D(3d 4) jaotuse häirimatuks komponendiks on olek 5 Σ + , mille energia on hinnanguliselt 5000 cm -1 (esimene sünteetiline olek tabelis V.D1). Teine olekupaar 5 Δ ja 5 Π sisaldub (moodustab) sünteetilise oleku 10000 cm -1 . Kvantmehaanilistes arvutustes saadud madalal asuvaid kolmiku olekuid 3 Φ, 3 Δ, 3 Π, 3 Σ saab tõlgendada 3 F(3d 3 4s) liikme poolituskomponentidena. Teised 3d 4 ja 3d 3 4s konfiguratsiooni liikmed annavad kõrgemaid olekuid, nende statistilised kaalud jaotatakse sünteetiliste olekute vahel vastavalt [ 71MOO ] ioonis olevate terminite energiale, millele lisandub parandus madalama liikme energia jaoks. konfiguratsioon molekulis. Parandus 5 D(3d 4) korral on hinnanguliselt 5500 cm -1 (~ energia 5 Σ + pluss pool eeldatavast termini jagamise väärtusest) ja 5 F(3d 3 4s) korral 4000 cm -1 (olekute keskmine energia) 5 Σ, 5 Σ -). Sünteetilised olekud 20000 cm -1 ja üle selle hõlmavad ka 3d 3 4p konfiguratsiooni terminite statistilisi kaalusid. Selle konfiguratsiooni madalamad olekud on paigutatud piirkonda 21000 cm -1 vastavalt [73SMI]-s täheldatud VH neeldumisspektri hüpoteetilisele tõlgendusele.
Termodünaamilised funktsioonid VH(r) arvutati võrrandite (1.3) - (1.6), (1.9), (1.10), (1.93) - (1.95) abil. Väärtused Q välis ja selle tuletised arvutati võrrandite (1.90) - (1.92) abil, võttes arvesse üheksateist ergastatud olekut eeldusel, et K nr.vr ( i) = (p i / p X)Q nr.vr ( X) . Riigi vibratsiooni-pöörlemisfunktsioon X 5 Δ 0 ja selle tuletised arvutati võrrandite (1,70) - (1,75) abil energiatasemete otsese liitmise teel. Arvutustes võeti arvesse kõiki energiatasemeid koos väärtustega J< J max,v , kus J max,v leiti tingimustest (1.81) . Vibratsiooni-rotatsiooni oleku tasemed X 5 Δ 0 arvutati võrrandite (1.65) abil, koefitsientide väärtused Y kl nendes võrrandites arvutati, kasutades seoseid (1,66) vanaadiumi ja vesiniku isotoopide looduslikule segule vastava isotoobi modifikatsiooni jaoks tabelis V.D1 toodud 51 V 1 H molekulaarkonstantidest. Koefitsiendi väärtused Y kl , samuti kogused v max ja J lim on toodud tabelis V.D2.
Toatemperatuuril saadakse järgmised väärtused:
C p o (298,15 K) = 32,256 ± 3,02 J × K -1 × mol -1
S o (298,15 K) = 215,030 ± 1,67 J × K -1 × mol -1
H o (298,15 K) – H o (0) = 9,832 ± 0,346 kJ × mol -1
Peamine panus arvutatud termodünaamiliste funktsioonide VH(r) veasse kogu temperatuurivahemikus tuleneb madalal asuvate elektrooniliste olekute energiate määramatusest. Vea Φº( T) võrreldava panuse annab ka pöörlemis- ja võnkekonstantide ebatäpsus. Temperatuuril 3000 ja 6000 K on oluline panus funktsioonide vigadesse (in C p o juba 1000 K juures) tutvustab arvutusmeetodit. Vead Φº( T) kell T= 298,15, 1000, 3000 ja 6000 K on hinnanguliselt vastavalt 0,7, 1,6, 1,2 ja 1,2 J×K -1 × mol -1.
Muid arvutusi termodünaamiliste funktsioonide VH(r) kohta kirjandusest leitud ei ole.
VH(g) termokeemilised väärtused.
Reaktsiooni tasakaalukonstant VH(g)=V(g)+H(g) arvutatakse dissotsiatsioonienergia aktsepteeritud väärtusest
D° 0 (VH) \u003d 182 ± 23 kJ × mol -1 \u003d 15200 ± 1900 cm -1.
ANORGAANILISED MATERJALID, 2015, 51. köide, nr 8, lk. 850-853
UDK 546,112+546,881+546,76
VANAAADIUMISULAMITE KOOSTAMINE VESINIKUGA KÕRGRÕHUGA © V. N. Verbetsky, S. A. Lushnikov ja E. A. Movlaev
Moskva Riiklik Ülikool M.V. Lomonosovi e-post: [e-postiga kaitstud] Saabunud 02.07.2014
Uuritud on V0.95Cu0 05, V0.94Co006 ja V0.9W0.i sulamite koostoimet vesinikuga vesiniku rõhul kuni 250 MPa. Erinevatel temperatuuridel konstrueeritakse vesiniku neeldumise ja desorptsiooni isotermid ning määratakse süsteemide termodünaamilised parameetrid. Kõrgrõhul moodustunud hüdriidifaaside V0 94Co0 06Hi 4 ja V0.9W0.1H1.2 proovide XRD analüüs näitas, et need koosnevad faasist, millel on näokeskne kuupvõre, mis sarnaneb vanaadiumdihüdriidi y-faasiga. Vasega sulami puhul on hüdriidi maksimaalne koostis V0,95Cu0 05H05.
DOI: 10.7868/S0002337X15080199
SISSEJUHATUS
Suure vesiniku massisisaldusega (3,8%) vanaadiumhüdriid on paljulubav materjal vesiniku säilitamiseks. Metallilise vanaadiumi hüdrogeenimistingimused ja vanaadiumi mono- ja dihüdriidi dissotsiatsioonirõhu väärtused piiravad aga selle praktilise kasutamise võimalust. Nende näitajate parandamiseks uuritakse intensiivselt vesiniku vastasmõju vanaadiumisulamitega ning erinevate elementide mõju vanaadiumi vesiniksorptsiooniomadustele.
Ühes esimestest töödest, kus uuriti vanaadiumi dopingu mõju, leiti, et enamik elemente tõstavad vanaadiumdihüdriidi tasakaalulist dissotsiatsioonirõhku, kusjuures kõige tugevama mõjuga on 81, Ge, ^ Fe, Mo ja N1. Töödes vesiniku vastastikmõju teiste metallidega legeeritud vanaadiumisulamitega (T1, Cr, Mn, Fe, Co, N1, Cu) koguses 1, 3 ja 6 at. %. Vanaadiumisulamite puhul, mis sisaldasid 1% teist metalli, mõõdeti vesiniku neeldumise ja desorptsiooni isoterme temperatuuril 313 K ja rõhul kuni 4 MPa. U0,99Co001 sulami jaoks, aga ka vanaadium-vesiniku süsteemis, tehti kindlaks s- ja y-hüdriidi faaside moodustumine. Dihüdriidi faasi moodustumise pindala jääb vahemikku 0,8 N/M kuni 1,8 N/M ja dissotsiatsioonirõhk suureneb võrreldes vanaadiumiga. Kui vanaadium on legeeritud suure koguse koobaltiga (3 ja 6 at.%), toimub β-hüdriidi faasi edasine destabiliseerimine ja γ-faas selle katse tingimustes enam ei moodustu. Töö kohaselt ei interakteeru ühendid YCo ja U3Co vesinikuga rõhul kuni 10 MPa.
Vanaadiumi sulamile vasega U0,99Cu0,01 määrati samuti sarnased hüdriidi faasid ja näidati, et vastava dihüdriidi faasi dissotsiatsioonirõhk võrreldes vanaadiumiga praktiliselt ei muutu. Vesiniku koostoimet suure vasesisaldusega sulamitega ei ole uuritud. Töö autorid seostavad rõhumuutuse suurust elementide aatomiraadiuse ja elektronegatiivsusega: väikese aatomiraadiusega või suure elektronegatiivsusega elemendid suurendavad vanaadiumdihüdriidist vesiniku desorptsiooni rõhku.
Töödes viidi läbi kroomi, molübdeeni ja volframiga vanaadiumisulamite vesiniku sorptsiooniomaduste uuring. On kindlaks tehtud, et sulami kroomisisalduse suurenemisega suureneb vanaadiumdihüdriidist vesiniku desorptsiooni rõhk. Selles töös võimaldas kõrge vesiniku rõhu kasutamine sünteesida Y1 _ xCrx sulamite hüdriide, mille x on vahemikus 0,2 kuni 0,5, mis ei moodusta madalal rõhul hüdriidfaase. Proovide Y09Cr01 ja Y08Cr02 kõrgel vesinikurõhul hüdrogeenimise produktide põhifaas on fcc struktuuriga faas, mis sarnaneb vanaadiumdihüdriidiga UN2. Ligikaudse koostisega Y0,6Cr0,4H10 ja Y05Cr05H09 kõrgsurvehüdriididel on hcp võre sarnane CrH kroomhüdriidi omaga.
Vesiniku interaktsiooni uurimine sulamitega Y1-xMox (0< х < 0.1) также показало, что с увеличением содержания молибдена повышается давление диссоциации гидридных фаз. Так, например, гидрид состава У09Мо01Н1.74 был синтезирован авторами только лишь при снижении температуры реакции до - 30°С.
Sulamite V0.94Co006 ja V0.9W01 vesiniku neeldumisomadused
Sulam Sulami võreperiood, nm Hüdriidifaaside võreperiood, nm Maksimaalne vesinikusisaldus N/M temperatuuril 20°C AN, kJ/molH2 AS, JDmol^K
V 0,303 VH0,9 (bct): a = 0,604, c = 0,672 VH21 (fcc): a = 0,424 2,1 (1 MPa) 41 142
V0,94Co0,06 0,3000 (2) V0,94 Co0,06 Hx.4 (fcc): a = 0,4268 (3) 1,4 (170 MPa) 34,23 (2) 130,86 (2)
V0.9W0.1 0.3055(1) V0.9W0.1H0.6 (bct): a = 0.6077(2) c = 0.6630(1) V0.9W0.1HL2 (fcc): a = 0.4282(3) 1.2 (160) MPa) 32,47 (2) 150,15 (2)
kahekomponentsed (V08Mo0.2 ja V0.75Mo0.25) ja kolmekomponendilised (Ti-V-Mo) vanaadiumil põhinevad sulamid. Uuritud süsteemides konstrueeriti vesiniku neeldumise ja desorptsiooni isotermid ning nende põhjal määrati hüdriidifaaside lagunemise termodünaamilised parameetrid. XPA tulemused näitasid, et kõigil uuritud sulamitel põhinevatel stabiilsetel hüdriidifaasidel on erinevalt puhta vanaadiummonohüdriidi bct võre bcc võre. Kõigi kõrge rõhu all moodustunud ühendite hüdriidfaasidel on vanaadiumdihüdriidi omaga sarnane fcc-võre. Molübdeenisisalduse suurenemisega nii kahe- kui ka kolmekomponentsetes sulamites väheneb maksimaalne vesiniku sisaldus hüdriidifaasides ja vesiniku desorptsioonirõhk suureneb. Volframi mõju vanaadiumi ja vesiniku interaktsiooni olemusele ei ole praktiliselt uuritud. Töös leiti, et V095W005 sulami puhul väheneb vesiniku läbilaskvus isegi temperatuuri tõustes. Temperatuurivahemikus 400-500°C vastas maksimaalne vesinikusisaldus koostisele 0,5-0,6 H/V095W005.
Selle töö eesmärk oli kõrgsurvetehnikate abil uurida vesiniku koostoimet vanaadiumi sulamitega koobalti, vase ja volframiga. Samuti tuleb märkida, et vanaadiumisulamid on tuumareaktorite jaoks paljulubav konstruktsioonimaterjal. Sellega seoses on selliste sulamite faasisiirete uurimise tulemused vesiniku mõjul kahtlemata väga olulised uute konstruktsioonimaterjalide arendajatele.
EKSPERIMENTAALNE OSA
Sulamiproovid valmistati puhastest metallidest elektrikaareahjus inertses atmosfääris. Pärast sulamist lõõmutati proove evakueeritud kvartsampullides temperatuuril
temperatuuril 800°C 240 h. Enne hüdrogeenimist jagati sulamite “helmed” alasis tükkideks, et asetada proovid hüdrogeenimisreaktorisse. Hüdriidide süntees ja sulami-vesiniku tasakaalu uurimine viidi läbi vesiniku rõhul kuni 250 MPa, kasutades töös kirjeldatud seadistust. Vesiniku molaarsete mahtude määramiseks hüdrogeenimise ajal kasutati reaalsete gaaside van der Waalsi võrrandit. Kõrgel vesiniku rõhul tekkinud hüdriidifaaside koostise täpsus oli 0,1 N/IMS. Kõrgsurvel sünteesitud hüdriidide proovid passiveeriti eelnevalt õhus röntgenpildistamiseks. Selleks jahutati autoklaav koos prooviga kõrgel vesiniku rõhul vedela lämmastiku temperatuurini (77 K) ja seejärel alandati rõhk atmosfäärirõhuni. Seejärel hoiti avatud autoklaavi koos prooviga tund aega õhus vedela lämmastiku temperatuuril (77 K).
TULEMUSED JA ARUTLUS
Röntgendifraktsiooni andmetel on saadud proovid ühefaasilised ja neil on bcc võre. Algse U0 95Cu0 05 sulami võreperiood oli XRD andmetel 0,3021(3) nm. Andmed sünteesitud kõrg- ja madalrõhuhüdriidide sulamite ja XPA vesiniku sorptsiooniomaduste kohta on toodud tabelis.
Koostoime sulami V0,94Co0,06 vesinikuga.
Koobalti lisamine vanaadiumile vähendas pöörduvalt salvestunud vesiniku hulka ja vähendas selle maksimaalset sisaldust (joonis 1). Nagu näha jooniselt fig. 1 on vesiniku desorptsiooni isotermidel kaks segmenti. Esimene sektsioon kuni koostiseni umbes 0,6 N/M temperatuuril 20°С on stabiilse hüdriidfaasi moodustumise piirkond, mis antud mõõtetemperatuuridel ei eralda märgatavalt vesinikku. Suurema vesiniku kontsentratsiooni korral
VERBETSKY ja teised.
0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1. N/M
Riis. Joonis 1. Vesiniku desorptsiooni isotermid Y0,94Co0,06_H2 süsteemis temperatuuril (1) 20, (2) 50 ja (3) 70 °C.
1 - -2 - 3 --4
Riis. Joonis 2. Vesiniku desorptsiooni isotermid V0.9W0.1-H2 süsteemis temperatuuril (1) 0, (2) 20, (3) 40 ja (4) 60 °C.
täheldatakse platood - kõrgsurve hüdriidfaasi moodustumise piirkond kuni koostiseni 1,3 N/M. 170 MPa juures vastab maksimaalne vesinikusisaldus kõrgsurvehüdriidi faasis koostisele V0,94Co0,06H14. Tabelis on toodud vesiniku desorptsioonireaktsiooni entalpia ja entroopia väärtused, mis on arvutatud platoo piirkonna tasakaalurõhkude põhjal.
Koostoime sulami V0,95Cu0,05 vesinikuga.
Sulamiproovi hüdrogeenimisel moodustus esmalt stabiilne hüdriidi faas, mille vesinikusisaldus oli umbes 0,3 N/M. Rõhu edasisel tõusul 200 MPa-ni täheldati vesiniku ebaolulist neeldumist ja maksimaalne hüdriidi koostis vastas 0,5 H/M 200 MPa ja toatemperatuuril.
Koostoime vesinikusulamiga V09W01.
Volframi lisamine vanaadiumile vähendab oluliselt pöörduvalt talletatud vesiniku hulka (joonis 2). Konstrueeritud isotermidel saab eristada kahte osa. Esimene ulatub koostiseni 0,6 N/IMS ja vastab stabiilse hüdriidifaasi moodustumisele, mis toatemperatuuril vesinikku praktiliselt ei desorbeeri. Vesiniku rõhu tõusuga süsteemis ilmub isotermile teine osa, mille kaldplatoo on toatemperatuuril kompositsioonivahemikus ligikaudu 0,8 kuni 1,0 N/M. Temperatuuri tõustes kõrgsurve hüdriidi faasi piirkond kitseneb, stabiilse hüdriidi faasi piirkond aga laieneb. Maksimaalne vesinikusisaldus hüdriidifaasis vastab 1,2 N/M rõhul 160 MPa ja temperatuuril 20°C. Saadud eksperimentaalsete tasakaalurõhkude põhjal määratakse entalpia väärtused ja
Verbetsky V.N., Mitrokhin S.V. - 2005
I. I. Korobov, B. P. Tarasov, V. N. Fokina ja E. E. Fokina - 2013
Vanaadiumil on kehakeskne kuupvõre perioodiga a=3,0282A. Vanaadium on puhtal kujul tempermalmist ja seda saab kergesti töödelda survega. Tihedus 6,11 g/cm3; t pl 1900°С, t bp 3400°С; erisoojusmaht (20-100°C juures) 0,120 cal/g deg; lineaarpaisumise soojustegur (20-1000°C juures) 10,6 10-6 deg-1; elektritakistus 20°C juures 24,8 10-8 oomi m (24,8 10-6 oomi cm); alla 4,5 K läheb vanaadium ülijuhtivusseisundisse. Mehaanilised omadused Kõrge puhtusastmega vanaadium pärast lõõmutamist: elastsusmoodul 135,25 n/m 2 (13520 kgf/mm 2), tõmbetugevus 120 mn/m 2 (12 kgf/mm 2), venivus 17%, Brinelli kõvadus 700 mn / m 2 (70 kgf / mm 2). Gaasilisandid vähendavad järsult vanaadiumi plastilisust ning suurendavad selle kõvadust ja rabedust.
Keemilised omadused Vanaadium
Vanaadium ei muutu õhus, see on vastupidav veele, mineraalsoolade ja leeliste lahustele. Happed mõjutavad seda ainult need, mis on ka oksüdeerivad ained. Külma käes ei mõjuta seda lahjendatud lämmastik- ja väävelhape. Ilmselt tekib metalli pinnale kõige õhem oksiidkile, mis takistab metalli edasist oksüdeerumist. Et Vanaadium intensiivselt reageeriks, tuleb seda kuumutada. Temperatuuril 600-700 °C toimub kompaktse metalli intensiivne oksüdeerumine ja peeneks jaotatud olekus läheb see reaktsioonidesse madalamal temperatuuril.
Sulfiide, karbiide, nitriide, arseniide, silitsiide saab saada elementide otsesel interaktsioonil kuumutamisel. Tehnoloogia jaoks on oluline veele ja hapetele vastupidav kollakas-pronksnitriid VN (sulamistemperatuur = 2050°C) ning ka kõrge karbiidiga VC (sulamistemperatuur = 2800°C).
Vanaadium on väga tundlik gaasilisandite (O 2 , N 2 , H 2 ) suhtes, mis muudavad dramaatiliselt selle omadusi, isegi kui seda esineb kõige väiksemates kogustes. Seetõttu on ka praegu võimalik erinevates teatmeteostes kohata erinevaid vanaadiumi sulamistemperatuure. Sõltuvalt metalli puhtusest ja saamise meetodist võib saastunud vanaadium sulada vahemikus 1700–1900 °C. Puhtusega 99,8–99,9%, selle tihedus on 20 ° C juures 6,11 g / cm3, sulamistemperatuur on 1919 ° C ja keemistemperatuur on 3400 ° C.
Metall on äärmiselt vastupidav nii orgaanilises kui ka enamikus anorgaanilistes agressiivsetes keskkondades. Vastupidavuse poolest HC1, HBr ja külma väävelhappe suhtes on see oluliselt parem kui titaan ja roostevaba teras. See ei moodusta halogeenidega ühendeid, välja arvatud kõige agressiivsem neist - fluor. Fluoriga annab see aga VF 5 kristalli, värvituid, ülevaid, ilma et see muutuks 111 ° C juures vedelikuks. Süsinikdioksiidi atmosfäär avaldab metallilisele vanaadiumile palju nõrgemat mõju kui selle analoogidele, nioobiumile ja tantaalile. Sellel on kõrge vastupidavus sulametallidele, mistõttu saab seda kasutada tuumareaktorite projekteerimisel, kus jahutusvedelikuna kasutatakse sulametalle. Vanaadium ei roosteta ei magedas ega merevees ega leeliselahustes.
Hapetest mõjuvad sellele kontsentreeritud väävel- ja lämmastikhape, vesinikfluoriid ja nende segud.
Vanadiini eripäraks on vesiniku kõrge lahustuvus selles. Selle interaktsiooni tulemusena tekivad tahked lahused ja hüdriidid. Hüdriidide esinemise kõige tõenäolisem vorm on metallitaolised elektronjuhtivusega ühendid. Nad võivad üsna kergesti ülijuhtivusseisundisse minna. Vanaadiumhüdriidid võivad moodustada mõne tahke või vedela metalliga lahuseid, milles vesiniku lahustuvus suureneb.
Vanaadiumkarbiidid pakuvad sõltumatut huvi, kuna nende omadused pakuvad kaasaegse tehnoloogia jaoks väga väärtuslikke omadusi. Need on erakordselt kõvad, tulekindlad ja hea elektrijuhtivusega. Vanaadium on võimeline isegi teisi metalle karbiididest välja tõrjuma, moodustades oma karbiidid:
3V + Fe3C \u003d V 3 C + 3Fe
Tuntakse mitmeid vanaadiumi ja süsiniku ühendeid:
V3C; V2C; VC; V3C2; V 4 C 3
Enamiku põhialarühma liikmete puhul annab vanaadium ühendeid nii binaarseid (st koosnevad ainult kahest elemendist) kui ka keerukama koostisega. Nitriidid tekivad metallipulbri või selle oksiidide koosmõjul gaasilise ammoniaagiga:
6V + 2NH3 = 2V 3N + 3H 2
V 2 O 2 + 2NH 3 \u003d 2VN + 2H 2 O + H 2
Pooljuhttehnoloogia puhul pakuvad huvi fosfiidid V 3 P, V 2 P, VP, VP 2 ja arseniidid V 3 As, VA.
Vanaadiumi kompleksi moodustavad omadused avalduvad selliste kompleksühendite moodustumisel nagu fosforvanaadiinhape H 7 PV 12 O 36 või H 7 [P(V 2 O 6) 6 ].
Vanaadium on maapõues rohkem levinud kui Cu, Zr, Pb, kuid selle ühendeid leidub suurte ladestustena harva. Vanaadium on laiali erinevates silikaat- ja sulfiidmaakides. Selle kõige olulisemad mineraalid patroniit VS 2–2,5, sulvaniit Cu 3 VS 4, alait V2O3 × H2O, vanadiniit Pb 5 (VO 4) 3 Cl. Peaaegu alati leidub nioobiumi ja tantaali koos, kõige sagedamini niobaat-tantalaat-mineraalide koostises M + 2 E 2 O 6 (M = Fe, Mn). Tantaali ülekaalu korral nimetatakse mineraali M + 2 (TaO 3) 2. tantalaat, kus ülekaalus on nioobium kolumbiit M (NbO3) 2.
lihtsad ained. Lihtainete kujul V, Nb ja Ta on kehakeskse kuupvõrega hallid tulekindlad metallid. Mõned nende konstandid on loetletud allpool:
Vanaadiumi, nioobiumi ja tantaali füüsikalis-keemilised omadused sõltuvad põhiliselt nende puhtusest. Näiteks puhtad sepismetallid, samas kui lisandid (eriti O, H, N ja C) halvendavad oluliselt plastilisust ja suurendavad metallide kõvadust.
Normaaltingimustes eristuvad V ja eriti Nb ja Ta kõrge keemilise vastupidavusega. Vanaadium lahustub külmas ainult veekogus ja kontsentreeritud HF-s ning kuumutamisel HNO 3 ja kontsentreeritud H 2 SO 4 -s. Nioobium ja tantaal lahustuvad ainult vesinikfluoriidhappes ning vesinikfluoriid- ja lämmastikhapete segus, moodustades nende kõrgeimale oksüdatsiooniastmele vastavad anioonsed fluorikompleksid:
3Ta 0 + 5HNO 3 + 2INF \u003d 3H 2 [Ta +5 F 7] + 5NO + 10H 2 O
Vanaadium, nioobium ja tantaal interakteeruvad ka leelistega sulamisel oksüdeerivate ainete juuresolekul, st tingimustes, mis soodustavad nende kõrgeimale oksüdatsiooniastmele vastavate anioonsete oksokomplekside moodustumist:
4E 0 + 5O 2 + 12KOH ===== 4K 3 [E +5 O 4] + 6H 2 O
c sulamine
Kuumutamisel oksüdeeritakse metallid hapniku toimel E2O5-ks, fluori toimel EF5-ks. Kõrgel temperatuuril reageerivad nad ka kloori, lämmastiku, süsiniku jne.
Vanaadiumi, nioobiumi ja tantaali saamiseks muudetakse nende looduslikud ühendid esmalt oksiidideks või lihtsateks või kompleksseteks halogeniidideks, mis seejärel redutseeritakse metallotermilisel meetodil.
E 2 O 5 + 5Ca = 5CaO + 2E
K 2 [EF 7] + 5Na \u003d 2KF + 5NaF + E
Tantaali saadakse ka Ta 2 O 5 elektrolüüsil sula kompleksfluoriidides K 2 [TaF 7 ].
Tänu nioobiumi ja tantaali lähedastele omadustele on nende eraldamine üksteisest märkimisväärseid raskusi. Väga puhtad metallid saadakse jodiidide termilisel lagunemisel. Tehniliseks otstarbeks, tavaliselt sulatatud ferrovaanaadium, ferronioobium Ja ferrotantaalne.
Vanaadiumi peamine tarbija on mustmetallurgia. V, Nb ja Ta väärtuslikud füüsikalised ja keemilised omadused võimaldavad neid kasutada tuumareaktorite loomisel. Nioobium ja veelgi suuremal määral tantaal pakuvad keemiatööstuses eriti agressiivse keskkonna konstruktsioonimaterjalina huvi.
Vanaadiumi alarühma elementide ühendid
Metallid ja metallitaolised ühendid. Pulbrilised V, Nb ja Ta adsorbeerivad märkimisväärses koguses vesinikku, hapnikku ja lämmastikku, moodustades interstitsiaalseid tahkeid lahuseid. Sel juhul lähevad mittemetallid aatomi olekusse ja nende elektronid osalevad ehituses d- metallkristalli tsoonid. Kuumutamisel suureneb mittemetallide lahustuvus; samal ajal muutuvad keemilise sideme olemus ja tekkivate ühendite omadused. Seega toimub oksiidide moodustumise ajal nioobiumi (samuti V ja Ta) järkjärguline oksüdatsioon hapnikuga järgmistes etappides:
Nb + O ® Nb-O ® Nb 6 O ® Nb 2 O ® NbO ® NbO 2 ® Nb 2 O 5
tahke lahus
Nb 6 O ja Nb 2 O omaduste järgi tüüpilised metalliühendid; NbO (hall) - muutuva koostisega (NbO 0,94–1,04) metallilise läike ja metallilise juhtivusega ühend. Dioksiid NbO 2 (must) on samuti muutuva koostisega (NbO 0,19-2,09), kuid juba pooljuht. Ja lõpuks, Nb 2 O 5 on enam-vähem püsiva koostisega ja sellel puudub elektrooniline juhtivus. Seega hapnikusisalduse kasvades metallilise sideme osatähtsus järk-järgult väheneb ja kovalentse sideme osakaal suureneb, mis põhjustab oksiidide omaduste muutumise.
Vanaadiumi ja selle analoogide hüdriidid EN- haprad metallitaolised halli või musta värvi pulbrid, millel on erinev koostis. Hüdriidid on keemiliselt stabiilsed, ei puutu kokku vee ja lahjendatud hapetega.
Neil on ka kõrge korrosioonikindlus nitriidid(EN, Nb 2 N, Ta 2 N), karbiidid(ES, E 2 C), boriidid(EV, EV 2, E 3 V 4), mitmed teised vanaadiumi ja selle analoogide ühendid mitteaktiivsete mittemetallidega.
Vanaadium, nioobium ja tantaal moodustavad omavahel ja perioodilises süsteemis lähedaste metallidega (raua, titaani ja kroomi alarühmad) metallilisi tahkeid lahuseid. Kuna interakteeruvate metallide elektronstruktuuri erinevused suurenevad, väheneb tahkete lahuste moodustumise võimalus ja suureneb intermetalliliste ühendite moodustumine, näiteks tüüpidel Co 3 V, Fe 3 V, Ni 3 V, Al 3 V, jne.
Vanadiini ja selle analoogide intermetallilised ühendid annavad sulamitele väärtuslikke füüsikalisi ja keemilisi omadusi. Seega suurendab vanaadium järsult terase tugevust, sitkust ja kulumiskindlust. Nioobium annab terastele suurema korrosioonikindluse ja kuumakindluse. Sellega seoses kasutatakse enamikku ekstraheeritud vanaadiumist ja nioobiumist metallurgias tööriista- ja konstruktsiooniterase tootmiseks.
Suurt huvi pakuvad nioobiumi ja tantaali karbiididel, nitriididel, boriididel ja silitsiididel põhinevad sulamid, mida eristab erakordne kõvadus, keemiline inertsus ja kuumuskindlus.
Ühendid V (II), Nb (II), Ta (II). Derivaatidest, milles vanaadiumi alamrühma elementide oksüdatsiooniaste on +2, on vanaadiumiühendid suhteliselt stabiilsemad. Vanaadiumi (II) koordinatsiooniarv on 6, mis vastab tema komplekside (struktuuriüksuste) oktaeedrilisele struktuurile ühendites.
Vanaadiumoksiidil (P) VO (UO 0,9 -VO 1,3) on NaCl tüüpi kristallvõre. See on musta värvi, metallilise läikega ja suhteliselt kõrge elektrijuhtivusega. Hankige VO redutseerimine V 2 O 5 vesiniku voolus. VO ei interakteeru veega, kuid aluselise ühendina reageerib see üsna kergesti lahjendatud hapetega:
VO + 2OH 3 + + 3H 2 O \u003d 2+
Ion 2+ lilla. Kristallilised hüdraadid on sama värvi, näiteks M +1 2 SO 4 × VSO 4 × 6H 2 O, VSO 4 × 7H 2 O, VCl 2 × 6H 2 O.
Ühendid V (II) on tugevad redutseerivad ained. 2+ derivaatide violetsed lahused oksüdeeruvad üsna kergesti kuni 3+ ja nende värvus muutub roheliseks. Oksüdeerivate ainete (näiteks õhuhapniku) puudumisel lagundavad V(II) ühendite lahused vesiniku eraldumisega järk-järgult isegi vett.
Nb(II) ja Ta(II) derivaadid kuuluvad klastri tüüpi ühendite hulka.
Ühendid V (III), Nb (III), Ta (III). Vanaadiumi (III) koordinatsiooniarv on 6. Struktuuri poolest on ühendid V (III) sarnased Al (IP) sama tüüpi derivaatidega. Vanaadium (III) mustal oksiidil V 2 O 3 on kristallvõre nagu korund a-A1 2 O 3; selle koostis on muutuv VO 1,60-1,80. Ühendite V (III) leeliselistest lahustest eraldub muutuva koostisega V 2 O × nH 2 O roheline hüdroksiid V (OH) 3. Need ühendid on amfoteersed, kuid põhiomadustega ülekaalus. Niisiis, V 2 O 3 ja V 2 O 3 × nH 2 O lahustuvad hapetes:
V 2 O 3 + 6OH 3 + + 3H 2 O \u003d 2 3+
Saadud 3+ aquo kompleksid ja nendest toodetud kristalsed hüdraadid VCl 3 × 6H 2 O, VI 3 × 6H 2 O on rohelist värvi. Vanaadiummaarjas M +1 × 12H 2 O on violetset värvi, mis lahustades annavad rohelisi lahuseid.
Vanaadiumtrihalogeniidid VHal 3 on kristalsed ained. Trikloriid VCl 3 on kihilise struktuuriga. Vastavate aluseliste halogeniididega moodustab VHal 3 halogeniidvanadaate – ioonide 3- ja 3-derivaate:
3KF + VF 3 \u003d K 3; EXl + 2VCl 3 = K 3
Vanaadiumi (III) derivaadid on tugevad redutseerijad, lahustes oksüdeeritakse need õhuhapniku toimel üsna kergesti derivaatideks V (IV). Trihaliidid on kuumutamisel ebaproportsionaalsed:
2 VCl 3 (t) \u003d VCl 2 (t) + VCl 4 (g)
See reaktsioon on endotermiline ja selle toimumise põhjuseks on entroopiafaktor (lenduva VCl 4 moodustumise tõttu).
Nb (PI) ja Ta (III) derivaadid on peamiselt klastri tüüpi ühendid.
Ühendid V (IV), Nb (IV), Ta (IV). Normaaltingimustes oksüdatsiooni olek +4 vanaadiumile on kõige iseloomulikum. Ühendid V (III) oksüdeeritakse molekulaarse hapniku toimel üsna kergesti derivaatideks V (IV) ja ühendid V (V) redutseeritakse derivaatideks V (IV). Vanaadiumi (IV) kõige stabiilsem koordinatsiooniarv on 6 ning stabiilsed on ka koordinatsiooninumbrid 4 ja 5.
V (IV) derivaatidest on teada sinine VO 2 (VO 1,8-2,17), pruun VF 4 ja punakaspruun vedel VCl 4, samuti VOHal 2 tüüpi oksohalogeniidid. Dioksiid VO tekib V 2 O 5 ettevaatlikul redutseerimisel vesinikuga ja VCl 4 vanaadiumi (või ferrovanaadiumi) oksüdeerimisel klooriga või kuuma V 2 O 5 koostoimel CCl 4-ga.
Dioksiidil on rutiilne TiO 2 tüüpi kristallvõre. VCl4 molekulil, nagu ka TiCl4-l, on tetraeedriline kuju.
Võrreldes sarnaste derivaatidega V (II) ja V (IP), näitavad binaarsed ühendid V (IV) happelisi omadusi selgemalt. Seega interakteerub vees lahustumatu VO 2 kuumutamisel suhteliselt kergesti leelistega. Sel juhul moodustuvad pruunid oksovanadaadid (IV), enamasti koostisega M 2:
4VO 2 + 2KOH \u003d K 2 + H 2 O
VO 2 lahustub hapetes veelgi kergemini. Sel juhul ei moodustu lihtsad akvokompleksid V 4+, vaid vesiderivaadid oksovanadiil VO 2+, mida iseloomustab helesinine värvus: VO 2 + 2H + + 4H 2 O \u003d 2+
Oksovanadüülrühm VO 2+ on väga stabiilne, kuna VO side on peaaegu kahekordne:
Aatomitevaheline kaugus d VO vanadüülrühmas on 0,167 ni, samas kui kaugus d V - OH 2 = 0,23 im.
VO 2+ rühmitus jääb erinevate reaktsioonide ajal muutumatuks; sõltuvalt ligandide olemusest võib see olla nii katioonsete või anioonsete komplekside kui ka neutraalsete molekulide osa.
VHal 4 interaktsioon aluseliste halogeniididega ei ole tüüpiline, kuid K 2, (NH 4) 3 tüüpi anioonsete oksovanadüülkomplekside derivaadid on V (IV) jaoks väga tüüpilised.
Vanaadiumtetrahalogeniidid on kergesti hüdrolüüsitavad. Niisiis muutub VCl4 vees kohe VOCl2-ks (vanadüüldikloriid):
VCl 4 + H 2 O \u003d VOCl 2 + 2HCl
Nioobiumi ja tantaali puhul on teada EO 2 dioksiidid, ENal4 tetrahalogeniidid ja EONal 2 oksodihaliidid. Arvatakse, et nendes ühendites avaldub metall-metall side, st nad kuuluvad klastritesse.
Iseloomulik kalduvus nioobiumile ja tantaalile kasutada kõiki oma valentselektrone keemilise sideme moodustamisel toimub tavaliselt nende ülemineku tõttu kõrgeimale oksüdatsiooniastmele +5. Madala oksüdatsiooniastme korral ilmneb see tendents M-M sidemete moodustumise tõttu.
Ühendid V (V), Nb (V), Ta (V). Seerias V (V) - Nb (V) - Ta (V) suureneb ühendite stabiilsus. Seda tõendab eelkõige sama tüüpi ühendite moodustumise Gibbsi energiate võrdlus, näiteks:
Vanaadiumi (V) puhul on teada ainult V 2 O 5 oksiid ja VF 5 fluoriid, nioobiumi (V) ja tantaali (V) puhul on teada kõik muud ENal 5 halogeniidid, E (V) puhul lisaks oksohalogeniidid. EONaaltüüp on iseloomulikud 3 . Kõik need ühendid on tavaliselt happelised. Mõned vastavad anioonsed kompleksid on loetletud allpool:
V (V) puhul on kõige tüüpilisemad koordinatsiooninumbrid 4 ja 6 ning Nb (V) ja Ta (V) puhul 6 ja 7. Lisaks on veel ühendeid, milles koordinatsiooniarv Nb (V) ja Ta ( V) jõuab 8-ni.
oksiidid punane V 2 O 5 (T pl. 670 ° C), valge Nb 2 O 5 (T pl. 1490 ° C) ja Ta 2 O 5 (T pl. 1870 ° C) on tulekindlad kristalsed ained. E 2 O 5 struktuuriüksus on EO 6 oktaeeder. (V 2 O 5 puhul on VO 6 oktaeeder väga tugevasti moonutatud – peaaegu trigonaalne bipüramiid, millest on eemaldatud üks täiendav hapnikuaatom.) Oksiididel on kõrge kuumus ja Gibbsi tekkeenergia. Sel juhul on lantaniidi kokkusurumise tõttu Nb 2 O 5 ja Ta 2 O 5 DH 0 f ja DG o f väärtused lähedased ja erinevad märgatavalt V 2 O 5 väärtustest.
Vanaadium(V)oksiid saadakse NH 4 VO 3 termilisel lagundamisel:
NH 4 VO 3 \u003d V 2 O 5 + 2H 3 N + H 2 O
See lahustub vees väga halvasti (~0,007 g / l temperatuuril 25 ° C), moodustab helekollase värvi happelise lahuse; leelistes üsna kergesti lahustuv ja hapetes - ainult pikaajalisel kuumutamisel. Oksiidid Nb (V) ja Ta (V) on keemiliselt inaktiivsed, praktiliselt ei lahustu vees ja hapetes ning reageerivad leelistega ainult sulatamisel:
E 2 O 5 + 2 KOH \u003d 2KEO 5 + H 2 O
Oksovanadaadid (V), oksoniobaadid (V) ja oksotantalaadid (V) on keerulise koostise ja struktuuriga kristalsed. Nende mitmekesisust ja koostise keerukust saab hinnata vastavate sulavusdiagrammide olemuse järgi (näiteks joon. 2). Koostises on kõige lihtsamad M +1 EO 3 ja M +1 3 EO 4 tüüpi ühendid. Enamasti on oksovanadaadid (V) ja eriti oksoniobaadid (V) ja oksotantalaat (V) polümeersed ühendid.
Oksovanadaatide lahustele mõjuvad happed põhjustavad vanadaadiioonide polümerisatsiooni kuni hüdraatoksiidi V 2 O 5 × nH 2 O sademe moodustumiseni. Vanadaadiioonide koostise muutumisega kaasneb värvimuutus peaaegu värvitust. VO 4 3- kuni oranž V 2 O 5 × nH 2 O.
ENAl 5 pentagaliididel on saarestruktuur, seega on need sulavad, lenduvad, orgaanilistes lahustites lahustuvad ja keemiliselt aktiivsed. Fluoriidid on värvitud, ülejäänud halogeniidid on värvilised.
NbF 5 (T pl. 80 ° C, T bp 235 ° C) ja TaF 5 (T pl. 95 ° C, T bp 229 ° C) kristallid koosnevad tetrameersetest molekulidest (EF 5) 4 ning ESl 5 ja EVr 5 (T pl. ja T keeb. umbes 200-300 ° C) - dimeeri molekulidest (ENal 5) 2:
VF 5 on viskoosne vedelik (T pl. 19,5 °C), struktuurilt sarnane SbF 5-ga. Olles happelised ühendid, on pentahaliidid kergesti hüdrolüüsitavad, moodustades hüdraatoksiidide amorfseid sademeid:
2ENal 5 + 5H 2 O \u003d E 2 O 5 + 10HHal
Lisaks reageerivad pentafluoriidid, aga ka Nb- ja Ta-pentakloriidid vastavate aluseliste halogeniididega, moodustades anioonseid komplekse [EF 6 ] - , Nb (V) ja Ta (V) korral lisaks [EF 7 ] 2-, [EF 8] 3- ja [ESl 6] - näiteks:
KF + VF 5 = K
2KF + TaF 5 \u003d K 2 [TaF 7]
Oksohaliidid EONal 3 on tavaliselt tahked ained, enamasti lenduvad, ja VOCl 3 on vedel (T pl. - 77 o C, T bp. 127 o C).
VOCl 3 molekulil on moonutatud tetraeedri kuju, mille keskel on vanaadiumi aatom:
NbOCl 3 võres on Nb 2 Cl 6 dimeeri rühmad ühendatud Nb-O-Nb sildade kaudu, moodustades NbO 2 Cl 4 oktaeedrite lõputud ahelad.
Oksohaliidid hüdrolüüsitakse kergesti hüdraatoksiidide E 2 O 5 × nH 2 O ja HHal moodustumisega
2EONal 3 + 3H 2 O \u003d E 2 O 5 + 6HNal
ja interakteeruvad aluseliste halogeniididega, moodustades anioonseid komplekse koostisega 2- ning NB (V) ja Ta (V) jaoks lisaks [EOCl 4] -, [EONal 5 I 2-, [EOF 6] 3- ( Нal = F, Сl), näiteks:
2KF + VOF 3 = K 2
3KF + NbOF 3 \u003d K 3
Suheldes KF-i ja HF-i sisaldavate vesilahustega, annab Nb 2 O 5 K 2 ja Ta 2 O 5 moodustab K 2 [TaF 7]:
Nb2O5 + 4KF + 6HF = 2K2 + 3H2O
Ta 2 O 5 + 4KF + 10HF \u003d 2K 2 [TaF 7] + 5H 2 O
Üks nioobiumi ja tantaali eraldamise meetodeid põhineb K 2 [TaF 7 ] ja K 2 lahustuvuse erinevusel.
Vanaadiumi (V) ja selle analoogide jaoks on väga iseloomulikud kollase 3-, sinakasvioletse 3- ja värvitu 3- ja [Ta(O 2) 4 ] 3-tüüpi peroksokompleksid. Vastavalt struktuurile [E (O 2) 4] 3- on dodekaeeder.
Peroksovanadaadid, peroksoniobaadid ja peroksotantalaadid tekivad vesinikperoksiidi ja vastavate E(M) ühendite toimel aluselises keskkonnas. Näiteks:
Tahkes olekus on need ühendid stabiilsed.Hapete toimel peroksovanadaadid lagunevad ning peroksoniobaadid ja peroksotantalaadid muutuvad vastavateks HEO 4 koostisega peroksohapeteks.
Vanaadiumi (V) derivaadid happelises keskkonnas avaldavad oksüdeerivaid omadusi, näiteks oksüdeerivad kontsentreeritud vesinikkloriidhapet:
Nioobiumi (V) ja eriti tantaali (V) viimiseks madalamatesse oksüdatsiooniastmetesse on vaja tugevaid redutseerivaid aineid ja kuumutamist.
Vanaadiumühendeid kasutatakse keemiatööstuses katalüsaatoritena (väävelhappe tootmine), samuti kasutatakse neid klaasi- ja muudes tööstusharudes.
(54,. (57) VANAAADIUMI MEETODID, hõlmavad allic kiiritatud prn demetall ot asjaoluga, et temperatuuri ja protsessi mõistlikkuse 1. kasutamise eesmärgil nõrgestatakse rõhku 5-30 razlotermetallic a VH, 8 või h keemia (NSVL leiutiste ja sellega seotud (71) NSVL Teaduste Akadeemia Uute Keemiaprobleemide Instituut (56) 1, Mikheeva VI Siirdemetallide hüdriidid. ENSV Teaduste Akadeemia, I. 1946, lk 97-99.2, "1. Aveg, Spev. 1961, 83Р 17, pp. 3728-3729.3 Journal of anorganic vol. priming with vesinik, pool"zhenin of hydrides of becompounds Koostis 1 Üldkorraldus 10312/27 Tsirkulatsioon VNI 47 NSVL Riikliku Leiutiste ja Avastuste Komitee 113035, Moskva, Zh, Raushskaya nab., d, 4/5 Projectnaya, 4 Leiutis käsitleb meetodeid vanaadiumdihüdriidi valmistamiseks, mida saab kasutada pulbermetallurgia, samuti vesiniku allikas ja orgaaniliste ainete hüdrogeenimise katalüsaator.On teada meetod vanaadiumhüdriidi tootmiseks vanaadiumpentoksiidi redutseerimise teel kaltsiumhüdriidiga 1.1. Tuntud on ka meetod vanaadiumdihüdriidi saamiseks töötlemise teel. vanaadiumhüdriid koostisega CN O vesinikuga rõhul 70 atm toatemperatuuril 6 tundi.. Tehniliselt olemuselt ja saavutatud tulemuselt pakutule lähim on meetod vanaadiumdihüdriidi saamiseks töötlemise teel. titaanhüdriidi termilisel lagunemisel tekkiv metallvanaadiumvesinik. Vesiniktöötlus viiakse läbi algul 30 °C toatemperatuuril kompositsiooni suhtes; vastab vanaadiummonohüdriidile, misjärel viiakse läbi vesiniktöötlus temperatuuril -70 kuni -20 C Vesiniku rõhk on 1 atm Protsessi kestus 8-10 päeva Saadud saadus vastab kompositsiooni vanaadiumdihüdriidile ChN, 2 3), ) temperatuur ja selle kestuse vähendamine.Eesmärk saavutatakse sellega, et metallilise vanaadiumi töötlemine toimub rõhul 5-30 atm vesinikuga, mis saadakse kompositsiooni intermetalliliste ühendite lagunemisel. LaI 1 Hbz või T 1 Ren 2, Koostisega 50 LaB 1 Hb B või T metallidevaheliste ühendite hüdriidide lagunemisel eraldub 1 GeH vesinik puhtusega 99,9999. Sellise puhtusega vesinik suudab kergesti läbi oksiidi tungida kile, mis asub metalli pinnal proovi sügavusse ja interakteeruvad oksüdeerimata metalliga. Sellel on suur difusioonikoefitsient ja suur liikuvus. See võimaldab hüdrogeenimisprotsessi läbi viia suure kiirusega ja piisaval sügavusel ilma madalaid temperatuure kasutamata, mis on vajalikud saadud vanaadiumdihüdriidi dissotsiatsioonirõhu vähendamiseks. Vesiniku rõhu langemisel alla 5 atm hüdrogeenimise aeg pikeneb Rõhu tõus üle 30 atm ei mõjuta protsessi kiirust, vaid viib selle tüsistuseni.Proov pumbatakse välja 0,5 h temperatuuril 250 C. Pärast jahutamist 20 C-ni täidetakse autoklaav vesinikuga kanistrist hüdriidiga koostisega La 1 R 1 H n rõhuni 10 atm. Reaktsioon algab kohe ja kestab 1 tund Reaktsiooni lõpp määratakse siis, kui rõhulang autoklaavis lakkab. Hüdrogeenimise tulemusena saadakse vanaadiumdihüdriid koostisega CNO, mis määratakse röntgenfaasi, gaasi mahu ja keemiliste analüüside andmete põhjal, NÄIDE 2. Sarnaselt näitele 1, 4 g vanaadiumipulbrist 20 °C ja vesiniku rõhul 5 atm 1,5 h saada vanaadiumhüdriidi kompositsioon ChNdr.PRI me R 3. Sarnaselt näitele 1 8 g vanaadiumist tüki kujul temperatuuril 20 C ja vesiniku rõhul 30 atm 2 h saada vanaadiumhüdriidi koostist ChN. Seega võimaldab leiutis protsessi lihtsustada, välistades vajaduse kasutada madalaid (miinus)temperatuure ja lühendada selle kestust 8-10 päevalt 1-2 tunnini.
Rakendus
3421538, 13.04.1982
UUTE KEEMILISTE PROBLEEMIDE INSTITUUT AS NSVL
SEMENENKO KIRILL NIKOLAJEVITŠ, FOKINA EVELINA ERNESTOVNA, FOKIN VALENTIN NAZAROVICH, TROITSKAJA STELLA LEONIDOVNA, BURNAŠEVA VENIANNA VENEDIKTOVNA, VERBETSKI VIKTOR NIKOLAJEVITŠ, MITTEROKHINLENORGEICHIN
IPC / Sildid
Lingi kood
Vanaadiumdihüdriidi saamise meetod
Seotud patendid
Näiteks vanaadiumi koostisega sppiumoksiidi valmistamiseks võib kasutada vanaadiumi keemiat.kõrge 0%) madala sulfiiditarbimise korral jah (0,8 l / g U, Oa) vähem kui 1 pelgalt. niiskusesisaldusega 5 - 20% on tee ja laaditakse toru elektriahju Ahi puhutakse läbi vääveldioksiidiga, kuumutatakse 650 C-ni ja zatsm protsess viiakse läbi 5 tundi pideva väävlilise acgclrcla tsirkus (selle erikulu). on 0,8 l / gb 0; kaltsineeritud) ja eelsegamine pyattsok yts vatsal i, ...
Survetöötlusprotsesside füüsikaliseks modelleerimiseks superplastsusseisundis toorikute valmistamine. Need tuntud polümeerid, nagu monodispersne polübutadieen, monodispersne polüisopreen jt, on kunstkummi valmistamise vahesaadus ja neil on omadused, mis tagavad võime Tekhred K. Shufrich Korrektor M. SharoshiOrder 270/6 Circulation 986 Signature TsNIIPI of the of the the European Union. NSVL Riiklik Leiutiste ja Avastuste Komitee 13035, Moskva, Zh - 35, Raushskaya at 6., 4 / Bharu PPP Patent, Uzhgorod, st. Disain, 4 hoida kuju, mille annab neile "toa" temperatuur Modelleerimine lineaarsel ...
Loputusvedeliku happe-aluse potentsiaali tasakaal (Pb=7) ja selle muutumise kontrollimine kogu puuraugu puurimisprotsessis Puurkaevus määratakse kaaliumisisaldus kivimites. Kaaliumi kontsentratsiooni määramiseks puuritud kivimites on võimalik uurida südamike proove või kaevust väljalõiget mis tahes analüütiliste meetoditega Kuna kaaliumil on radioaktiivne isotoop (see sisaldab 0,0119% radioaktiivsest isotoobist Kf looduslikus segus), kaaliumi kontsentratsiooni saab määrata kivimi (südamik, muda 1) gammaaktiivsuse mõõtmisega, mis on tingitud kaaliumi radioaktiivse isotoobi lagunemisel eralduvast kiirgusest. Lisaks kõrgele efektiivsusele on spektromeetriline meetod...
