Войти
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название IUPAC Пентаоксид диванадия | |
| Другие названия Пятиокись ванадия. Ванадовый ангидрид. Пентоксид диванадия | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| 3D-модель (JSmol ) | |
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.013.855  |
| Номер EC |
|
| KEGG | |
| PubChem CID | |
| Номер RTECS |
|
| UNII | |
| Номер ООН | 2862 |
| Панель управления CompTox ( EPA) | |
InChI
| |
УЛЫБКА
| |
| Свойства | |
| Химическая формула | V2O5 |
| Молярная масса | 181,8800 г / моль |
| Внешний вид | Желтое твердое вещество |
| Плотность | 3,357 г / см |
| Температура плавления | 690 ° С (1274 ° F, 963 К) |
| кипяток точка | 1750 ° C (3180 ° F; 2,020 K) (разлагается) |
| Растворимость в воде | 8,0 г / л (20 ° C) |
| Магнитная восприимчивость (χ) | + 128,0 · 10 см / моль |
| Структура | |
| Кристаллическая структура | Орторомбическая |
| Пространственная группа | Pmmn, No. 59 |
| Постоянная решетки | a = 1151 пм, b = 355,9 пм, c = 437,1 пм |
| Координационная геометрия | Искаженный тригонально-бипирамидный (V) |
| Термохимия | |
| Стандартная молярная. энтропия (S 298) | 130,54 Дж / моль · K |
| Стандартная энтальпия образования. (ΔfH298) | -1550,590 кДж / моль |
| свободная энергия Гиббса (ΔfG˚) | -1419,435 кДж / моль |
| Опасности | |
| Паспорт безопасности | ICSC 0596 |
| Пиктограммы GHS |    |
| Сигнальное слово GHS | Опасно |
| Краткая характеристика опасности GHS | H341, H361, H372, H332, H302, H335, H411 |
| NFPA 704 (огненный алмаз) |  0 4 0 |
| Температура вспышки | Невоспламеняющийся |
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
| LD50(средняя доза ) | 10 мг / кг (крыса, перорально). 23 мг / кг (мышь, перорально) |
| LCLo(самая низкая опубликованная ) | 500 мг / кг (кошка, 23 мин). 70 мг / м (крыса, 2 часа) |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
| PEL (допустимый) | C 0,5 мг V 2O5/ м (соответственно) (твердое вещество) . C 0,1 мг V 2O5/ м (дым) |
| Родственные соединения | |
| Другие анионы | Окситрихлорид ванадия |
| Другое катионы | оксид ниобия (V). оксид тантала (V) |
| родственные ванадия оксиды | оксид ванадия (II). оксид ванадия (III). Оксид ванадия (IV) |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 N (что такое ?) | |
| Ссылки в ink | |
Оксид ванадия (V) (ванадий) - это неорганическое соединение с формулой V2O5. Обычно известный как пятиокись ванадия, это твердое вещество коричневого / желтого цвета, хотя при осаждении из водного раствора его цвет становится темно-оранжевым. Из-за своей высокой степени окисления он является как амфотерным оксидом, так и окислителем. С промышленной точки зрения это наиболее важное соединение ванадия, являющееся основным предшественником сплавов ванадия и широко используемым промышленным катализатором.
Минеральная форма этого соединения, щербинаит, крайне редко, почти всегда встречается среди фумарол. Минерал тригидрат, V 2O5· 3H 2 O, также известен под названием навахоит.
При нагревании смеси оксида ванадия (V) и оксида ванадия (III) происходит компропорционирование с образованием ванадия ( IV) оксид в виде темно-синего твердого вещества:
Восстановление также может осуществляться щавелевой кислотой, монооксидом углерода и диоксид серы. Дальнейшее восстановление с использованием водорода или избытка CO может привести к сложным смесям оксидов, таких как V 4O7и V 5O9, до достижения черного V 2O3.
V2O5представляет собой амфотерный оксид. В отличие от большинства оксидов металлов, он слегка растворяется в воде с образованием бледно-желтого кислого раствора. Таким образом, V 2O5реагирует с сильными невосстанавливающими кислотами с образованием растворов, содержащих бледно-желтые соли, содержащие центры диоксованадия (V):
Он также реагирует с сильной щелочью с образованием полиоксованадатов, которые имеют сложную структуру, которая зависит от pH. Если используется избыток водного гидроксида натрия, продукт представляет собой бесцветную соль, ортованадат натрия, Na 3VO4. Если кислоту медленно добавлять к раствору Na 3VO4, цвет постепенно становится более глубоким от оранжевого до красного, прежде чем коричневый гидратированный V 2O5выпадет в осадок около pH 2. Эти растворы содержат в основном ионы HVO 4 и V 2O7между pH 9 и pH 13, но ниже pH 9 преобладают более экзотические виды, такие как V 4O12и HV 10O28(декаванадат ).
После обработки тионилхлоридом он превращается в летучую жидкость оксихлорид ванадия, VOCl 3:
Соляная кислота и бромистоводородная кислота окисляются до соответствующего галогена, например,
Ванадаты или соединения ванадила в растворе кислоты восстанавливаются цинком амальгама по цветному пути:
VO2желтый → VOblue → Vgreen → Vpurple Все ионы гидратированы до различной степени.
Оранжевая частично гидратированная форма V 2O5
Осадок "красного кека", который является водным V 2O5Техническая чистота V 2O5производится в виде черного порошка, используемого для производства металлического ванадия и феррованадия. Ванадиевая руда или обогащенный ванадием остаток обрабатывают карбонатом натрия и солью аммония с получением метаванадата натрия, NaVO 3. Thi Затем материал подкисляют до pH 2–3, используя H2SO4, с получением осадка «красной лепешки» (см. выше). Красный осадок затем плавится при 690 ° C для получения неочищенного V 2O5.
оксида ванадия (V), когда металл ванадий нагревают с избытком кислорода, но этот продукт загрязнены другими низшими оксидами. Более удовлетворительная лабораторная подготовка включает разложение метаванадата аммония при 500-550 ° C:
В количественном отношении оксид ванадия (V) преимущественно используется в производстве феррованадия (см. выше). Оксид нагревают с использованием лома железа и ферросилиция с добавлением извести с образованием силиката кальция шлака. Алюминий также может быть использован для получения сплава железо-ванадий вместе с оксидом алюминия в качестве побочного продукта.
Еще одно важное Оксид ванадия (V) используется в производстве серной кислоты, важного промышленного химического вещества с годовым мировым производством 165 миллионов метрических тонн в 2001 году с приблизительной стоимостью 8 миллиардов долларов США. Оксид ванадия (V) служит решающей цели катализатора умеренно экзотермического окисления диоксида серы до триоксида серы воздухом в контактный процесс :
Открытие этой простой реакции, для которой V 2O5является наиболее эффективным катализатором, позволили серной кислоте стать дешевым химическим продуктом, которым она является сегодня. Реакцию проводят при температуре от 400 до 620 ° C; ниже 400 ° C V 2O5неактивен как катализатор, а выше 620 ° C он начинает разрушаться. Поскольку известно, что V 2O5может быть уменьшено до VO 2 с помощью SO 2, один вероятный каталитический цикл выглядит следующим образом:
, за которым следует
Он также используется в качестве катализатора в селективном каталитическое сокращение (SCR) NOx выбросов на некоторых электростанциях. Из-за его эффективности в преобразовании диоксида серы в триоксид серы и, следовательно, в серную кислоту, при сжигании серосодержащего топлива необходимо соблюдать особую осторожность при рабочих температурах и размещении блока СКВ на электростанции.
Предлагаемые ранние стадии катализированного ванадием окисления нафталина до фталевого ангидрида, где V 2O5представлен в виде молекулы по сравнению с его истинной расширенной структурой. Малеиновый ангидрид получают катализируемым V 2O5окислением бутана воздухом:
Малеиновый ангидрид используется для производства полиэфирных смол, а алкидных смол.
Фталевый ангидрид получают аналогичным образом катализированным V 2O5окислением орто-ксилол или нафталин при 350–400 ° C. Уравнение для окисления ксилола:
Фталевый ангидрид является предшественником пластификаторов, используемых для придания пластичности полимерам.
Аналогичным образом производится множество других промышленных соединений, включая адипиновую кислоту, акриловую кислоту, щавелевая кислота и антрахинон.
Благодаря высокому коэффициенту термостойкости оксид ванадия (V) находит используется в качестве материала детектора в массивах болометров и микроболометров для тепловизора. Он также находит применение в качестве датчика этанола на уровнях ppm (до 0,1 ppm).
Ванадиевые окислительно-восстановительные батареи представляют собой тип проточных батарей, используемых для хранения энергии, в том числе для крупных энергетических объектов, таких как ветряные электростанции.
оксид ванадия (V) проявляет очень умеренную острую токсичность для людей с LD50 около 470 мг / кг. Большую опасность представляют вдыхание пыли, где LD50 колеблется в пределах 4–11 мг / кг при 14-дневном воздействии. Ванадат (VO. 4), образованный гидролизом V 2O5при высоком pH, по-видимому, ингибирует ферменты, которые обрабатывают фосфат (PO 4). Однако способ действия остается неуловимым.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с Оксид ванадия (V). |
