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釩的性質(zhì)及應(yīng)用,釩的性質(zhì):
釩是一種十分重要的戰(zhàn)略物資,在鋼鐵、電子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、體育、、電源、陶瓷等在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和中占有十分重要的位置。
常溫下釩的化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定,但在高溫下能與碳、硅、氮、氧、硫、氯、等大部分非金屬元素生成化合物。例如:釩在空氣中加熱至不同溫度時(shí)可生成不同的釩氧化物。在180℃下,釩與氯作用生成(VCl4);當(dāng)溫度超過(guò)800℃時(shí),釩與氮反應(yīng)生成氮化釩(VN);但釩金屬有一個(gè)特點(diǎn),很難形成獨(dú)立的礦床,伴生性非常明顯,因此在自然界非常分散,通常和其他金屬伴生,如:釩鈦磁鐵礦。在800~1000℃時(shí),釩與碳生成碳化釩(VC)。
釩有多種氧化物。V2O3和V2O4之間,存在著可用通式V n O2n-1(3≤n≤9)表示的同族氧化物,工業(yè)上釩氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在,特別是V2O5和生產(chǎn)尤為重要。
V2O5是一種無(wú)味、無(wú)嗅、有毒的橙黃色或紅棕色的粉末,微溶于水(質(zhì)量濃度約為L(zhǎng)),溶液呈黃色。它在約670℃熔融,冷卻時(shí)結(jié)晶成黑紫色正交晶系的針狀晶體,它的結(jié)晶熱很大,當(dāng)迅速結(jié)晶時(shí)會(huì)因灼熱而發(fā)光。V2O5是氧化物,但主要呈酸性。
釩是正常生長(zhǎng)所需的礦物質(zhì),春在人體健康方面的作用,營(yíng)養(yǎng)學(xué)界、醫(yī)學(xué)界至今仍不是很清楚,仍處在進(jìn)一步發(fā)掘的過(guò)程中,但可以確定,釩有重要作用,不可缺少。一般認(rèn)為,它可能有助于防止膽固醇蓄積、降低過(guò)高的血糖、防止齲齡、幫助制造紅血球等。每天會(huì)經(jīng)尿液流失部分釩。釩的功效:防止因過(guò)勢(shì)而疲勞和中署;協(xié)助神經(jīng)和肌肉的正常運(yùn)作。釩的建議每日攝取量:尚無(wú)具體數(shù)據(jù),成人每天從食物中攝取11μg應(yīng)該能滿足身體需要,一般不需要特別補(bǔ)充;需要提醒的是,攝取合成的釩容易引起;在用堿熔方法處理該渣時(shí),這些釩變成釩酸鈉進(jìn)入鋁酸鈉溶液,采取一定的方法把釩酸鈉從鋁酸鈉溶液中沉淀出來(lái),所得的結(jié)晶稱為釩渣。另外吸煙會(huì)降低釩的吸收。釩的補(bǔ)充周期:每天補(bǔ)充。
二氧化釩是一種熱致變色材料, 相變溫度為 68℃。相變前后二氧化釩光學(xué)性能有較大的變化, 如二氧 化釩對(duì)紅外線透過(guò)率低溫態(tài)時(shí)大, 高溫態(tài)時(shí)小。 利用這一特點(diǎn), 在玻璃基體上沉積二氧化釩薄膜, 可實(shí)現(xiàn)對(duì)汽 車、 建筑物、 航天器等室內(nèi)溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié), 從而達(dá)到對(duì)太陽(yáng)光能的智能化利用, 節(jié)省地球能源。日本電池用V2O5的消費(fèi)量約為5000t/a,約占世界V2O5總消費(fèi)量的10%。
氧化釩材料在相對(duì)低的溫度下作為絕緣體時(shí),呈現(xiàn)出多相競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)象。然而,自20世紀(jì)60年代人們開始研究二氧化釩以來(lái),這奇異的相行為一直不為人們所掌握。美國(guó)科學(xué)家2010年11月23日表示,通過(guò)對(duì)二氧化釩相變(從金屬到絕緣體)進(jìn)行系統(tǒng)的研究,他們揭開了困擾學(xué)術(shù)界數(shù)十年的謎團(tuán)。五價(jià)釩的氧化物是酸性較強(qiáng)的氧化物,它與堿形成的釩酸鹽的趨勢(shì)更為明顯。