钒

钒：元素符号 V，银灰色金属，在元素周期表中属VB族，原子序数23，原子量50.9414。钒属于中等活泼的金属，化合价+2、+3、+4和+5。其中以5价态为最稳定，其次是4价态，五价钒的化合物具有氧化性能，低价钒则具有还原性。钒的价态越低还原性越强。电离能为6.74电子伏特，具有耐盐酸和硫酸的本领，并且在耐气、耐盐、耐水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。钒空气中不被氧化，可溶于氢氟酸、硝酸和王水。

钒是浅灰色或银白色，易延展的固体，光泽粉末或熔融硬块。不溶于水；耐腐蚀，但可溶于硝酸，氢氟酸和浓硫酸；受碱侵蚀，形成水溶性钒酸盐。充当金属或非金属，并形成各种复杂的化合物。钒的性质和钽以及铌相似，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。

钒于1801年由墨西哥矿物学家Manuel del Rio在墨西哥伊达尔戈的铅矿石中发现。他将其命名为erythronium，因为在用酸加热时其盐呈红色。但是，当时del del Rio的发现被错误地认为是不纯铬的一种形式。瑞典化学家塞夫斯特伦（Sefstrom）在1830年重新发现了这种元素，在瑞典塔贝格（Taberg）的铁矿石中发现了一种未知金属。他以斯堪的纳维亚女神Vanadis的名字命名为钒。 1830年下半年，Wohler确定del Rio的erythronium和Sefstrom的钒是同一元素。 Roscoe于1867年首次通过用氢气还原氯化钒VCl2，以银白色粉末形式首次制备了不纯形式的钒金属。亨特（Hunter）和琼斯（Jones）在1923年通过在钢弹中用钠热还原三氯化钒与钠来制备纯度为99.5％的金属，为灰色细粉。

钒属于非必需但有益于植物生长的有益元素类别。它是对绿藻非常有用的营养素，但尚未确定高等植物生长所需的确切钒量。 钒在固氮作用下可以通过固氮菌和根瘤菌等微生物替代钼。在芦笋，大米，生菜，大麦和玉米中，钒引起的生长增加。还已经推测钒可以在生物氧化还原反应中起作用。 在没有钼的情况下，钒刺激鱼腥藻的生长和固氮酶活性。低浓度的钒有利于微生物和高等植物的最佳生长。通常，植物中钒的浓度约为1 ppm。

世界上钒资源超过6300万吨。钒存在于磷酸盐岩，钛铁矿磁铁矿，铀铁质砂岩和粉砂岩矿床中，其中钒含量不到基质岩的2％。铝土矿和石炭系材料中也存在大量铝土，石油，原油，油页岩和le石（19）。 钒通常在提取其他化合物（例如铁，钛，磷酸盐或石油）过程中作为副产物或副产物回收。它从卡诺石，磷矿床，钛磁铁矿和钒粘土中提取。在萃取的初始阶段，称为盐焙烧的过程会产生氧化物精矿。将铁钒酸盐生产过程中形成的矿石，石油残留物，碘化物热分解产物和矿渣压碎，干燥，细磨，与钠盐混合并烘烤。含有偏钒酸钠的热矿石以红色饼的形式沉淀，然后与硫酸混合，沉淀出的沉淀物经干燥形成五氧化二钒。然后可以进一步加工五氧化二钒以形成所需的钒化合物。纯钒很难获得，因为它容易被其他元素污染。提取纯钒的方法包括碘化精制，熔融盐中的电解精制和电传输。最高纯度的钒已通过电传输技术纯化。高纯度延性钒可通过用镁或镁-钠混合物还原氯化钒来获得。现在，通过在压力容器中还原V2O5的钙可生产许多钒金属。

1.主要矿物有钒酸钾铀矿、铅钒矿等。用钙还原五氧化二钒或用镁还原三氯化钒制得。

2.首先在碳存在下，将V2O5于约750℃下进行氯化，生成四氯化钒VCl4。由于生成VCl4的同时还生成三氯一氧化钒VCl3O，故需将VCl3O在碳存在下，于约750℃进一步氯化，使生成VCl4。然后在干燥的二氧化碳气流中，使VCl4在其沸点(148.5℃)温度下回流，再加热使分解为VCl3。将制得的VCl3进一步蒸馏得到纯度为99.8%的VCl3。最后将这种VCl3在约850℃温度下用镁还原，就可制得质量很好的金属钒。