Oxid vanadičný (V).
| Oxid vanadičný (V). | |||
|---|---|---|---|
| | |||
| Všeobecné | |||
| Systematický název |
Oxid vanadičný (V). | ||
| Chem. vzorec | O 5 V 2 a V 2 O 5 | ||
| Fyzikální vlastnosti | |||
| Stát | pevný | ||
| Molární hmotnost | 181,88 g/ mol | ||
| Hustota | 3,357 g/cm³ | ||
| Tepelné vlastnosti | |||
| Teplota | |||
| • tání | 670 °C | ||
| • varu | 2030 °C | ||
| • rozklad | 3182±1℉ [1] | ||
| Mol. tepelná kapacita | 127,7 J/(mol K) | ||
| Tlak páry | 0 ± 1 mmHg [jeden] | ||
| Chemické vlastnosti | |||
| Rozpustnost | |||
| • ve vodě | 0,35 g/100 ml | ||
| Struktura | |||
| Krystalická struktura | kosočtverečné | ||
| Klasifikace | |||
| Reg. Číslo CAS | 1314-62-1 | ||
| PubChem | 14814 | ||
| Reg. číslo EINECS | 215-239-8 | ||
| ÚSMĚVY | O=[V](=O)O[V](=O)=O | ||
| InChI | InChI=1S/50,2VGNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N | ||
| RTECS | 2450000 YW | ||
| CHEBI | 30045 | ||
| UN číslo | 2862 | ||
| ChemSpider | 14130 | ||
| Bezpečnost | |||
| LD 50 | 10 mg/kg | ||
| Toxicita | Extrémně toxický ( SDYAV ), jed obecného toxického účinku, neurotoxický , karcinogenní , mutagenní , dráždivý . | ||
| Ikony ECB | |||
| NFPA 704 |
0
čtyři
jedenVŮL |
||
| Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak. | |||
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |||
Oxid vanadičitý ( oxid divanadium pentoxide ) je anorganická sloučenina vanadu a kyslíku , nejvyšší oxid vanadu .
Fyzikální vlastnosti
Prášková jedovatá látka světle oranžové barvy. Existují také krystaly žlutočervené barvy. Hustota 3,34 g/ cm3 . Bod varu +1827 °C. Teplota tání +680 °C. Diamagnetické . polovodič typu n . Dobře se rozpouští v zásadách a kyselinách. Rozpustnost ve vodě je zanedbatelná (0,07 g/l při 25 °C [2] a 100 °C). V etanolu se nerozpustíme.
Chemické vlastnosti
Mírně rozpustný ve vodě, tvoří světle žlutý roztok obsahující kyselinu metavanadovou HVO 3 , která činí roztok kyselým. Vykazuje amfoterní vlastnosti (s převahou kyseliny). Při tavení s alkáliemi vznikají ortovanadáty, které jsou dobře rozpustné ve vodě:
Sloučeniny vanadu (V) jsou silná oxidační činidla. Takže například koncentrovaná kyselina chlorovodíková je oxidována oxidem vanadičným na volný chlór:
Oxidační aktivita oxidu vanadičného z ropy a ropných produktů
Oxid vanadičitý (V) vznikající jako důsledek vyhoření zbytků ropného koksu na krakovacích katalyzátorech (regenerace katalyzátoru), reaguje s jejich zeolitovou složkou a nevratně [3] je deaktivuje („otráví“), ničí jejich aktivní krystalovou strukturu a tento proces je zesílen při vysokých teplotách, teplotách a v přítomnosti sodných iontů. [4] [5] Podobný problém vzniká před krakováním, při katalytickém hydrodesulfurizaci ropy a těžkých ropných frakcí [6] .
Oxid vanadičný ve spalinách ze spalování paliva obsahujícího vanad navíc koroduje topné plochy žáruvzdorných částí spalovacích motorů a parních kotlů [7] a lopatky plynových turbín jsou zvláště náchylné ke korozi vanadu [8] . Při teplotách nad 650 °C V 2 O 5 , který je v polotekutém stavu, katalyzuje proces oxidace kovu turbínových lopatek kyslíkem a zároveň rozpouští produkty této oxidace a tento proces je zesílený sírou [9] a sodíkem (vanadylvanadičnan sodný tání při 625 °C 2 O·V 2 O 4 ·5V 2 O 5 rozpouští ochranný film oxidů železa na povrchu oceli) [10] .
Aplikace
Složka speciálních skel, glazur a červeného luminoforu. [11] Je široce používán jako kladná elektroda (anoda) ve vysoce výkonných lithiových bateriích a akumulátorech.
Oxid vanadičný lze použít ke stimulaci barevných center v korundu (minerál Al 2 O 3 ) k napodobování alexandritu , ačkoli alexandrit je přirozeně chrysoberyl (BeAl 2 O 4 ) [12] .
Katalyzátory na bázi oxidu vanadu (V) se používají při výrobě kyseliny sírové metodou Monsanto pro oxidaci oxidu siřičitého na oxid sírový , [13] pro oxidaci uhlovodíků, [14] při výrobě kyseliny octové a mravenčí, při výrobě anhydridů kyseliny ftalové a maleinové, anilinových barviv.
Získání
Získává se spalováním kovového vanadu v kyslíku pod tlakem. Získává se také kalcinací na vzduchu nebo v kyslíku jiných oxidů: VO , V 2 O 3 , VO 2 . Lze jej také získat kalcinací metavanadičnanu amonného:
Během hydrolýzy chloridu vanadičného a bromidu vanadičného. Při interakci s V 2 O 5 vznikají vanadičnany - soli kyseliny vanadičové, H 2 [O (V 2 O 5 ) 2,5 ]
Toxicita
Oxid vanadičný (V) je jedovatý . Letální dávka ( LD50 ) pro krysy orálně je 10 mg. Smrtelná dávka pro člověka orálně je přibližně 1 g. Jed působí celkově toxicky, působí na centrální nervový systém , je karcinogenní , mutagenní a dráždivý . MPC ve vzduchu pracovního prostoru je 0,5 mg/m 3 , což je dvakrát méně než MPC chloru. Při vdechování způsobuje podráždění dýchacího ústrojí , při delším kontaktu způsobuje patologické změny v těle a může ovlivnit zdraví budoucích dětí. Při vypouštění do vodních ploch způsobuje velké a dlouhodobé škody na životním prostředí.
Být v přírodě
V přírodě se vyskytuje ve formě minerálu sherbinait a také ve složení vanadových rud .
Poznámky
- ↑ 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0653.html
- ↑ MacChesney JB, Guggenheim HJ [ https://www.elsevier.com/ Journal of Physics and Chemistry of Solids / Růst a elektrické vlastnosti monokrystalů oxidu vanadičitého obsahujících vybrané ionty nečistot] (německy) // Elsevier BV : journal. - 1969. - Únor ( Bd. 30 , Nr. 30 ). - S. 225-234 . — ISSN 0022-3697 . Archivováno z originálu 11. prosince 2019.
- ↑ Katalyzátor lze znovu syntetizovat z deaktivovaného materiálu (otrávený katalyzátor), tj.
- ↑ Pokročilý kokatalyzátor zachycující těžké kovy pro proces fluidního katalytického krakování . Získáno 13. října 2016. Archivováno z originálu 14. října 2016.
- ↑ Potekhin V. M., Potekhin V. V. Základy teorie chemických procesů, technologie organických látek a rafinace ropy. - Petrohrad. : Himizdat, 2005. - S. 755. - 912 s. - ISBN 978-5-93808-093-2 .
- ↑ Berg G.A., Khabibullin S.G. Katalytická hydrorafinace ropných zbytků. - L .: Chemie, 1986. - S. 151–152. — 192 s.
- ↑ Magomedov R. N., Popova A. Z., Maryutina T. A., Kadiev Kh. M., Khadzhiev S. N. Stav a vyhlídky pro demetalizaci těžkých ropných surovin (přehled) // Petrochemie. - 2015. - V. 55, č. 4. - ISSN 0028-2421 .
- ↑ E. G. Teljašev, O. P. Žurkin, N. M. Jamajev, R. R. Vezirov, U. B. Imašev. Stanovení vanadu v olejích a ropných produktech. - M. : TsNIITEneftekhim, 1990. - S. 2. - 21 s. - 500 výtisků.
- ↑ Palivo pro plynové turbíny // Paliva, maziva, technické kapaliny: rozsah a použití / Ed. V. M. Školníková. - M .: Chemie, 1989. - ISBN 5-7254-0280-1 .
- ↑ Spirkin V. G. Chemmotologie paliv / Ed. I. G. Fuks. - M. : Ropa a plyn, 2002. - S. 176. - 182 s.
- ↑ Pat. č. 2013150387 Ruská federace, IPC C 09 K 11/78, C 09 K 11/82. Způsob syntézy fosforu na bázi orthovanadičnanu yttria [Text] / Tomina E. V.; žadatel a držitel patentu Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce pro vyšší odborné vzdělávání „Voroněžská státní univerzita“ (FGBOU VPO „VSU“) – č. 2013150387/05; prosinec 12. 11. 2013; publ. 20. května 2015, Bull. č. 14 - 1 str.
- ↑ White, Willam B.; Roy, Rustum; McKay, Chrichton (1962). „Alexandritský efekt: A optická studie“ . American Mineralogist 52: 867-871.
- ↑ Belov P.S., Golubeva I.A., Nizova S.A. Ekologie výroby chemických produktů z ropy a plynu. - M .: Chemie, 1991. - S. 62. - 256 s.
- ↑ Pat. č. 2456072 Ruská federace, IPC B 01 J 23/00, B 01 J 37/04, B 01 J 37/08, B 01 J 23/44, C 07 °C 51/16, C 07 °C 51/21 C 07 °C 253/24. Katalyzátor pro oxidaci uhlovodíků v kontaktu v plynné fázi, způsob výroby tohoto katalyzátoru a způsob oxidace uhlovodíků v plynné fázi pomocí tohoto katalyzátoru [Text] / Kim Jin-Do.; Přihlašovatel a držitel patentu LG Kem, Ltd., SEN Yu Ar a DBFoundation - č. 2010150511/04; příhoz.09.06.2009; publ.20.07.2012, Bull. č. 20 - 13 str.
Literatura
- Chemická encyklopedie : v 5 svazcích / Ch. Ed .: Knunyants I. L .. - M. : Sovětská encyklopedie, 1995. - T. 4: Half-Three. — 639 s. — ISBN 5-82270-092-4 .