Ванадий

СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ВАНАДИЯ

Ванадий (V) — металл серебристо-серого цвета. Элемент открыт в 1830 г. За постоянство своих свойств он назван в честь скандинавской богини любви Ванадис, покровительствовавшей постоянству чувств.

Чистый ванадий обладает очень хорошей пластичностью и поддается всем видам обработки: ковке, прокатке, штамповке, прессованию, обработке резанием и сварке в инертной атмосфере. Он хорошо сохраняет свою прочность при температуре 400— 450°С.

Физические и механические свойства ванадия следующие:

Механические свойства ванадия в значительной степени зависят от содержания в нем примесей кислорода, азота и водорода. Суммарное содержание кислорода и азота в ковком металле не должно превышать 0,25%.

Ванадий почти не подвержен наклепу и способен выдерживать большие обжатия в холодном состоянии без промежуточного отжига.

Ванадий обладает высокой коррозионной стойкостью в пресной и морской воде, в разбавленных растворах серной и соляной кислот, растворах солей и щелочей. Растворяют ванадий плавиковая, концентрированная горячая серная, хлорная и азотная кислоты, а также царская водка. Растворяют ванадий с образованием солей ванадиевой кислоты расплавленные щелочи, поташ, селитра.

В нагретом состоянии ванадий взаимодействует с водородом, кислородом, азотом, хлором, серой и углеродом. Образующаяся при взаимодействии металла с кислородом пленка из пятиокиси ванадия сохраняет плотность и прочно связана с металлом при температурах ниже 675°С. Выше этой температуры пятиокись ванадия плавится и не защищает металл от окисления. Низкая температура плавления пятиокиси ванадия предопределяет области его применения. Ванадий и его соли токсичны.

Ванадий применяют главным образом в качестве легирующего элемента при производстве высококачественных специальных сталей и сплавов на основе алюминия, титана, ниобия и других металлов. Ванадиевый сплав с добавкой 5—20% Ti сочетает низкотемпературную прочность и высокую пластичность с высокой прочностью при повышенной температуре и малой ползучестью.

В химической промышленности пятиокись ванадия применяют в качестве катализатора в процессе производства серной кислоты контактным способом и в промышленности органического синтеза. Добавка соединений ванадия к резине повышает ее плотность, уменьшает пористость, увеличивает сопротивление разрыву. Такая резина непроницаема для масел.

В текстильной промышленности соединения ванадия используют в качестве протрав при крашении. Ванадат аммония используется для окраски кожи в черный цвет, а соединения ванадия — для лаков и красок. Ванадиевые красители применяют в стекольной и керамической промышленности.

В сельском хозяйстве соединения ванадия применяют как ядохимикаты и микроудобрения.

Ванадий применяют как материал для ядерных реакторов на быстрых нейтронах, гак как он обладает малым поперечным сечением захвата нейтронов, малым поперечным сечением неупругого рассеивания нейтронов, большой прочностью при повышенных температурах и высокой теплопроводностью.