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钒的化合物有哪些,以及作用有哪些
2022-03-11 1587
钒的化合物有哪些,以及作用有哪些

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  • 郝媛 2022-07-13

    1.氧化物

    钒与氧形成众多的氧化物,但公认的主要氧化物为V2O5、V2O4、V2O3和VO。

    2.钒酸

    VO2是两性氧化物,能与碱形成四价钒的钒酸盐。五价钒的氧化物是酸形较强的两性氧化物,它与碱形成五价钒的钒酸盐的趋势更为明显。

    钒在溶液中的聚合状态不仅与溶液的酸度有关,而且也与其浓度关系密切。在钒浓度很低时,在所有的PH值下钒均以单核形式存在。在钒浓度高时,产生聚合反应,生成高聚合度的同多酸离子,其聚合状态与溶液的PH值相关。在钒浓度一定时,从碱性溶液中析出的是正钒酸盐,从弱碱性溶液中结晶出的是焦钒酸盐,从接近中性溶液中结晶出的是多聚钒酸盐。当钒溶液的PH小于1时,钒主要以VO2+离子存在,即多聚钒酸根离子遭到破坏。

    钒酸根仅在高电位和高PH值时才稳定。当PH值小于4时,钒可以随电位的下降,依次形成各种阳离子:VO2+、V3+、V(OH)2+和V2+。

    3.钒酸盐

    通常说的钒酸盐多指含V的钒酸盐。钒酸盐分偏钒酸盐MVO3、正钒酸盐M3VO4和焦钒酸盐M4V2O7,式中M代表一价金属。含(V3O9)3-或(V4O12)4-的离子的钒酸盐也称为偏钒酸盐,而含(V10O28)6-离子的称为十钒酸盐。Bi、Ca、Cd、Cr、Co、Cu、Fe、Pb、Mg、Mn、Mo、Ni、K、Ag、Na、Sn和Zn均能生成钒酸盐。

    碱金属和镁的偏钒酸盐可溶于水,得到的溶液呈淡黄色.其它金属的偏钒酸盐不大能溶于水。

    (1)钒酸钠

    对钒冶金而言,最重要的钒酸盐是钒酸钠。

    偏钒酸钠NaVO3、焦钒酸钠Na4V2O7和正钒酸钠(Na3VO4)比较常见,它们在水中易溶,生成水合物。以偏钒酸钠为例,在35oC以上时它能从其溶液中结晶出无水结晶,而在35oC以下则析出NaVO3•2H2O。偏钒酸钠NaVO3的溶解度随温度升高而增加。

    溶解度的单位为:100g水中偏钒酸钠的克数,下表亦同

    (2)钒酸铵

    偏钒酸铵在钒的湿法冶金中占重要地位。偏钒酸铵为白色或微黄色的晶体粉末,微溶于水和氨水,而难溶于冷水。

    当水溶液中有铵盐存在时,因共同离子效应,偏钒酸的溶解度下降。这一现象在钒的湿法冶金中被广泛应用。

    偏钒酸铵在常温下稳定,加温时易分解。它在空气中的分解反应为:

    6NH4VO3=(NH4)2O•3V2O5+4NH3+2H2O

    2NH4VO3=V2O5+2NH3+H2O

    即在较低温度时,分解的固体产物中仍有部分氨;温度较高时,分解的固体产物为V2O5。

    4.钒的卤化物

    钒能与各种卤互生成二价、三价和四价的卤化物。五价钒的纯卤化物已知的只有VF5。对同一种卤素,随着钒原子价增加,钒卤化物的化学稳定性减弱。对同一价态的钒,其卤化物的化学稳定性由氟到碘依次递减。这说明钒与氟、氯容易发生反应,而与溴、碘反应较困难。

    二价钒卤化物的热稳定性好,是强还原剂,易吸湿,在水中能形成V(H2O)2+6离子。

    三、四价钒的卤化物稳定性较差。其中四氯化钒相对说较稳定。五价钒的卤化物中仅VF5被确认。VF5是白色固体,在19.5oC熔化成淡黄色液体,是强氧化剂和氟化剂。五价钒的卤氧化物较多。

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