Poudre de vanadium. Grades, composition chimique.
Brève description
Le vanadium est un élément du groupe V du tableau de Mendeleïev, où il est désigné par le sigle V. Le vanadium en poudre est de couleur grise et, sous forme compacte, c’est un métal malléable de couleur acier. Il est réactif, peut être facilement étiré en fils fins et est laminé en feuilles à des températures normales. L’ajout de nitrures ou de carbures le rend très dur et cassant.
Propriétés physiques du vanadium
| Masse atomique (molaire) g/mol | État d’oxydation | Densité [g/cm3] | Point de fusion t°C | Point d'ébullition t°C | Chaleur d'évaporation kJ/mol |
|---|---|---|---|---|---|
| 50,94 | 0, 2, 3, 4, 5 | 6.11 | 1887°С | 3377°С | 460 |
Propriétés chimiques
Le vanadium métallique conserve son éclat à des températures normales, même en cas de condensation humide. Le vanadium en poudre réagit facilement au chlore, au soufre, à l'O2 lorsqu’il est chauffé, et est également capable de dissoudre jusqu'à 42% d'H2. Dans l’air, la poudre change de couleur lorsqu’elle est chauffée, se couvrant d’oxydes de différents degrés d’oxydation, et lorsqu’elle est brûlée, elle se transforme en V2 O5. En chauffant dans une atmosphère de N2, la poudre forme des nitrures VN2, VN, V3 N, tandis qu’un excès de chlore produit du tétrachlorure VCl4, Compact Le vanadium est résistant à l’action des produits chimiques. Seuls les acides forts le dissolvent: HF, HN03 ou l’eau régale. Le métal est stable dans les solutions alcalines, mais il est dissous par les alcalis fondus. Les gaz contenant du carbone forment du carbure de VC lorsqu’ils sont chauffés.
Production
Le vanadium est d’abord chauffé sous vide à 200° — 250 °C, puis dans un milieu H2, créé par la décomposition thermique de l’hydrure de titane dans un état insaturé. (L'hydrure de titane insaturé est ensuite utilisé pour absorber l’hydrogène libéré par l’hydrure de vanadium lors de la déshydrogénation de la poudre).) L’hydrure de vanadium insaturé est activé entre 600° et 780 °C, l’hydrogénation est effectuée entre 50 et 200 °C. Lorsque l’hydrure de vanadium est broyé en poudre, la déshydrogénation commence entre 650° et 780 °C avec une baisse progressive de la pression jusqu'à 0,05 mm de colonne de mercure et l’absorption de l’hydrogène libéré par l’hydrure de vanadium. et l’absorption du H2 libéré par l’hydrure de titane insaturé. Cette méthode permet d’obtenir une poudre de vanadium extrêmement pure. L’unité se compose d’une cornue en acier résistant à la chaleur, d’une pompe à vide avant, d’une ligne de transport et d'évacuation du H2 avec des vannes d’arrêt, de fours électriques pour chauffer la cornue, ainsi que d’instruments et de capteurs de contrôle.
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