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钒 元素

来源:www.dbkyw.com   时间:2023-07-03 14:20   点击:129  编辑:admin   手机版

一、钒 元素

挥发温度是700℃

钒是一种银灰色的金属。熔点1890℃,属于高熔点稀有金属之列。纯钒质坚硬,无磁性,具有延展性,但是若含有少量的杂质,尤其是氮,氧,氢等,能显著降低其可塑性。

钒具有较好的耐腐蚀性能,在空气中不易被氧化,且在气-盐-水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好,单质金属钒能够耐常见的淡水以及海水的腐蚀,也可以耐常见的除氢氟酸以外的非氧化性酸(如盐酸,稀硫酸和稀硝酸)的腐蚀。

二、钒元素的作用与用途

钒钛,作为稀有金属,用途非常广泛。据了解,钒主要用于合金以改善钢的性能。同时,目前钒电池已在美、加、欧、日、澳等商业化应用于风电储能、光伏储能及电网调峰。钛在传统领域广泛运用于漂白、油漆、造纸等行业,加工后的钛材则用于高端的航天航空、军事等领域。专家曾预测,随着新能源的迅猛发展和对钢性能要求的提高,两种材料未来运用前景将十分广阔。

钒被称为“现代工业的味精”,在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。其中85%应用于钢铁工业,在钢中加入钒,可以改善钢的耐磨性、强度、硬度、延展性等性能,加入0.1%的钒,可提高钢强度10%~20%,减轻结构重量15~25%,降低成本8~10%。

钒虽然有众多优点,但在生产过程中容易造成环境污染,炼钒过程中排放大量有毒有害废气和废水,废气中含有氯化氢、二氧化硫和硫酸,对植被和农作物产生毁灭性影响;废水中含有六价铬、镉、砷等一类污染物,对人畜危害极大,还易形成酸雨,目前生产在向不发达国家和地区转移。

钛被称为“战略金属”,钛及其合金具有抗腐蚀、高强度、高温及低温强度性能好、无磁性、人体适应性好、形状记忆和超导等优异性能。由于其轻型高强度的特点,在航空航天等领域得到广泛应用,近年来,应用逐步扩展到造船、石油化设备、海上平台、电力设备、医疗、高档消费品等民用工业领域。

三、钒元素的作用是什么

钒元素是熔炼锰钒低合金钢时特意添加的一种合金元素。合金钢中加入钒元素后:①可提高钢材强度;②细化钢的晶粒;③钒的化合物具有高温稳定性,使钢的高温硬度提高。钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 在普通碳素结构钢中,除了铁和碳元素外,还有锰、硅、硫、磷等元素和氧、氢、氮等有害气体,其中纯铁约占99%左右,而其它元素仅占1%左右。在低合金结构钢中,除上述元素外还加入一定数量的合金元素,其总量不超过5%。尽管碳和其它元素含量不多,但对钢的性能影响很大,其中以碳对钢的性能影响最大。

四、钒元素是什么

来说一个之前没人说过的元素吧,

钒(Vanadium)。

钒是23号元素,位于元素周期表第四周期VB族(第5族)。这个元素在溶液中可以以相当多的形式存在,而这些形式往往具有不同的色彩,因而被冠以北欧神话中爱与美之女神的名字凡纳迪丝(Vanadis),这位女神有个更为人熟知的大名——芙蕾雅(Freja)。

当然了,这不是我要说的重点。这个元素最重要的两大用途分别是作为

合金

催化剂

。前者是它最主要的用途——钒是多种特种合金里的重要组成成分,可以显著提升合金的强度。但是可以作为合金特种成分添加的元素实在是太多了,而且它们确实都符合“普通人很少听说但是在生活中很重要”这个标准,所以这里就不展开讲了……

重点讲一下作为

催化剂

的第二个用途。真正作为催化剂使用的是钒的最高价氧化物,五氧化二钒(V2O5)。它是现在

工业制备硫酸

的主要方法——接触法工艺中的

核心催化剂

,可以催化二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的反应。而作为工业上使用最多的酸之一,

硫酸

的重要性相信大家应该都有所了解了……

不过五氧化二钒有个致命缺点,就是它

剧毒

。很巧的是我所在的课题组也有师兄师姐在做这个,所以每次看到我都会尽可能躲远一点……

另一个关于钒的有趣事实则是它的生物学作用。对于人而言,钒是微量元素,但对其他生物而言钒可能扮演着更加重要的作用,例如海鞘纲动物的血液中会含有血钒蛋白(Hemovanadin),这些蛋白扮演的是人体内血红蛋白的作用——运输氧气。之前有答主提到过钼(Molybdenum)作为固氮酶核心元素之一的角色,而很巧的是,在一些固氮细菌体内,钒也恰好可以取代钼元素扮演这个角色。

五、钒元素对人体的危害

十大毒性重金属的排名1、金属钋元素

钋元素拥有着超强的毒性,也是世界上最毒的物质、最毒的化学元素。

2、金属钚元素

其次就是钚元素了,1g钚元素足以毒死2亿人,5克的钚足以毒死人类,钚的毒性比砒霜大4.86亿倍,它的威力胜过核武器。在元素周期表中,与钋、钚类似机理的剧毒元素还包括锕系元素的锕、钍、镤、铀以及铀之后的11种超铀元素镎、镅等,都具有超强的放射性剧毒。

3、砷元素

砷元素虽然不是金属元素,但它的氧化物就是砒霜的重要成分,也是属于金属毒物中的一种,其毒性也是超强的,其毒性可以说是仅次于金属中的放射性元素了。

4、金属铊元素

金属铊元素的毒性也是超强的,是“老鼠药”中的主要成分,其毒性于砷相当高于铅、汞等金属元素,其对成人的最小致死剂量为12mg/kg体重,对儿童为8.8~15mg/kg体重。

5、金属汞元素

金属汞的毒性不用多说吧?又被称之为水银,其毒性也是超强的,温度计中用到的就是它,如果误食的话那么就会有生命危险,就是是挥发出来的气体甚至都可能造成水银中毒!

6、金属镉元素

金属镉元素也是一种对人体有害的元素,具有毒性,如果人类出了含镉量很高的食物的话,便会引发镉中毒,从消化道进入人体,则会出现呕吐、胃肠痉挛、腹疼、腹泻等症状。

7、金属铅元素

金属铅元素并不是人体所需要的金属元素,是一种具有很强毒性的重金属元素,对人的伤害是也是非常大的,会造成不可逆转的伤害,重则会危及生命!

8、金属铬元素

铬元素的毒性也是非常之大,也是属于有毒的重金属,容易进入人体细胞,对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤,在人体内蓄积具有致癌性并可能诱发基因突变。

9、金属铟元素

铟元素曾经被人普遍认为是一种没有毒的金属,但后来人们发现这种金属对人的危害也是不容忽视的,吸入铟的氧化物甚至会导致间质性肺炎并死亡。

10、金属锡元素

锡元素虽说是人体不可缺少的微量元素之一,但其实这种元素过度摄入的话也是会引发中毒的,特别是工业中的锡元素则会导致神经系统、肝脏功能、皮肤粘膜等受到损害,其危害也是不容小觑!

六、钒元素性质

钒的相对原子质量是50.9414。钒是一种金属元素,元素符号为V,银灰色金属,在元素周期表中属VB族,原子序数23,体心立方晶体,常见化合价为+5、+4、+3、+2。钒的熔点很高,为难熔金属,有延展性,质坚硬,无磁性。

钒(Vanadium)是一种金属元素,元素符号为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,体心立方晶体,常见化合价为+5、+4、+3、+2。钒的熔点很高,为难熔金属,有延展性,质坚硬,无磁性。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。

七、钒元素有毒吗

钒相对原子质量50.9414。钒是一种金属元素,元素符号为V,银灰色金属,在元素周期表中属VB族,原子序数23,体心立方晶体。钒的熔点很高,为难熔金属,有延展性,质坚硬,无磁性。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。

八、钒元素及其化合物

一、钒对钢的显微组织及热处理的影响

① 钒和铁能够形成连续的固溶体,强烈地缩小奥氏体相区。

② 钒和碳、氮、氧都有极强的亲和力,在钢中主要以碳化物或氮化物、氧化物的形态存在。

③ 通过控制奥氏体化温度来改变钒在奥氏体中的含量和未溶碳化物的数量以及钢的实际晶粒度,可以调节钢的淬透性。

④ 由于钒与碳能够形成稳定难熔的碳化物,使钢在较高温度时仍保持细晶组织,大大降低钢的过热敏感性。

二、钒对钢的力学性能的影响

① 少量的钒可使晶粒细化、韧性增大。

② 钒含量较高导致聚集的碳化物出现,使强度降低,碳化物在晶内析出会降低室温韧性,故在大部分钢中含量不高。

③ 经适当的热处理使碳化物弥散析出时,钒可提高钢的高温持久强度和蠕变抗力。

④ 钒的碳化物是金属碳化物中最硬和最耐磨的,弥散分布的碳化物可提高工具钢的硬度和耐磨性。

三、钒对钢的物理、化学及工艺性能的影响

① 在铁镍合金中加入钒,经适当热处理后可提高磁导率。在永磁钢中加入钒,能提高磁矫顽力。

② 加入足够量的钒,将碳固定于钒碳化合物中时,可大大增加钢在高温高压下对氢的稳定性,适用于制造反应釜。不锈耐酸钢中,钒可改善抗晶间腐蚀的性能。

③ 出现钒的氧化物时,对钢的高温抗氧化性不利。

④ 含钒钢在加工温度较低时可显著增加变形能力。

⑤ 钒可改善钢的焊接性能

四、钒在钢中的应用

①在普通低合金钢、合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、耐热钢、抗氢钢和低温用钢等系列中有广泛的应用。

②钒在地球的储量不高,价格虽较硅、锰、钛、钼略贵,但在钢中的用量一般不大于0.5%(质量分数,除高速工具钢外),故可推广使用。目前钒已成为发展新钢种的常用元素之一。

九、钒元素的作用与功效

钒:元素符号 V,银白色金属,在元素周期表中属VB族,原子序数23,原子量50.9414,体心立方晶体,常见化合价为+5、+4、+3、+2。钒的熔点很高,常与铌、钽、钨、钼并称为难熔金属。有延展性,质坚硬,无磁性。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。于空气中不被氧化,可溶于氢氟酸、硝酸和王水。

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