钒离子在水溶液中的形式?
全钒离子液流电池电解液,它是由硫酸钒盐、硫酸、水、乙醇和添加剂组成,所述添加剂为硫酸钠、焦磷酸钠、氟硅酸钠、双氧水中的一种或多种。本发明还提供了该电解液的制备方法,将钒厂的合格钒液泵入反应罐,用硫酸调节溶液的pH 值,通入液态SO2还原后,用碳酸钠调节溶液的pH值,获得VO2沉淀,沉淀溶解在含有硫酸、水和乙醇的溶液中,加入添加剂,置于电解槽中电解,获得3价钒和4价钒各占总钒50%、总钒浓度1.0mol/L~4.2mol/L的钒电池用钒电解液。本发明提供的钒电解液流动性,稳定性,电化学反应活性以及电池抗低温环境能力高,用钒厂的中间过程产品直接生产钒电池用电解液,大大降低工艺成本。
钒酸盐用硫酸酸化(以偏钒酸铵为例)
2NH4VO3 + 2H2SO4 = (NH4)2SO4 + (VO2)2SO4 + 2H2O
可以观察到无色溶液变为橙色,可能有少量棕色沉淀,是五氧化二钒的水合物。
二氧化硫还原
(VO2)2SO4 + SO2 = 2VOSO4
可以观察到橙色溶液变为蓝色。
用高锰酸钾除去二氧化硫和二价铁(二价铁以硫酸亚铁为例)
5SO2 + 2H2O + 2KMnO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O
FeSO4·7H2O称为绿矾、青矾,黑矾
CuSO4·5H2O称为胆矾,蓝矾,或石胆
ZnSO4·7H2O称为皓矾
KAl(SO4)2.12H2O
明矾
十二水合硫酸铝钾
硫酸氧钒是一种化学合成物,分子式为:VOSO₄。
硫酸氧钒为蓝色结晶粉末,除了二水硫酸氧钒,还有三水硫酸氧钒,不溶入水,它能和硫酸铵或碱金属硫酸盐生成复盐。
多用于媒染剂,催化还原剂及陶瓷,玻璃的着色剂,织物的媒染剂、催化剂及还原剂,媒染剂、催化剂及还原剂等。
扩展资料:
硫酸氧钒是有毒化学物质。刺激眼、鼻、咽喉、肺,引起咳嗽、结痰,吸入较高浓度导致肺炎或肺水肿,甚至死亡。
一、急救措施:
1、皮肤接触:脱掉被污染衣服,用肥皂、水冲洗皮肤;眼睛接触:用大量水冲洗至少15分钟;
2、吸入:将患者移至新鲜空气处;呼吸停止时,施行呼吸复苏术,心跳停止时,施行心肺复苏术,就医;
3、食入或其它:留医观察24~48小时,以免延误肺水肿的诊治。
二、泄露应急处理:
须穿戴防护用具进入泄漏现场,保持现场通风,用简便、安全的方法收集泄漏物,置于密闭容器内。
三、储存注意事项:
存于密闭容器中,置于凉爽、通风处 运输:须贴“毒品”标签,航空、铁路限量运输。
参考资料来源:百度百科-硫酸氧钒
钒的常见化合价为+2,+3,+4,+5,另外还有很稀少的+1价和-1价(金属合金中)。
钒的+2,+3价氢氧化物成碱性,可与酸反应生成盐。+4价+5价氢氧化物呈双性,即可与酸反应成盐,也可与碱反应成盐(类似三价铝)。+5价钒在不同酸度的水溶液中形成不同组成的钒酸盐。常见的为VO2)2SO4和VO2Cl。
化合价是二的钒盐一般都是紫色的,三价钒盐是绿色的,四价钒盐是浅蓝色的,而五氧化二钒常是红色的。因此,钒的硫酸盐一般为+2价和+3价。
另外。铁常见化合价为+2,+3,还有很少+6价高铁酸盐。
二楼直接加碱的方法有两点不妥:一,铁离子如果以二价存在,用这个方法不可能分离铁和钒。二,即使铁以三价离子存在,在碱滴定过程中生成Fe(OH)3胶体,很难过滤分离。
在现代工业生产中去除铁,常使用NaClO3为氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+:
6Fe2+ +NaClO3+6H+ == 6Fe3++NaCl+ 3H2O
令Fe3+在较小的pH(pH=1.6~1.8)条件下水解,温度保持在358~368K,这时在溶液中只存在一些聚合的[Fe2(OH)2]4+、[Fe2(OH)4]2+离子,这些聚合离子能与SO42-结合,生成一种浅黄色的复盐晶体,俗称黄铁矾,如黄铁矾钠Na2Fe6(SO4)4(OH)12。黄铁矾在水中的溶解度小,而且颗粒大,沉淀速度快,很容易过滤,因此在水法冶金中广泛采用生成黄铁矾的办法除去杂质铁。
去除铁之后,用加碱滴定很容易就可以分离钒和铝。钒先形成沉淀析出。
现在这个奇特的钒成了工业上最重要的金属之一。可是它在真正给人们掌握之前已经存在了多少年啊!要知道,开始每千克钒值5万金卢布,而现在只值10卢布。1907年总共才提炼出3吨,因为谁也不会用它,可是如今世界上有多少国家在拼命抢夺钒矿!钒的性质多么奇异,各国多么需要它啊!1910年开采出的钒就已经有150吨,那时候南美洲又发现了钒矿,1926年开采的钒高达2000吨,如今每年的开采量在5000吨以上。
钒是制造汽车、铁甲、能打穿40厘米厚的优质钢板的穿甲炮弹等极重要的金属;钒是制造飞机部件的金属,某些精巧的化学工业、硫酸、多种鲜艳的染料,都要用到这种金属。
钒的主要的优点是什么呢?它掺在钢里,能增加钢的弹性,减少钢的脆性,使钢受到碰击和振动不至于断裂。汽车和发动机不正需要这样性质的轴吗?因为轴总是在不断地振动。
而钒的盐类也有很多的优点,在颜色方面有绿的、红的、黑的、黄的,有像青铜似的金黄色的,有像墨水似的黑色的。能够用它的盐类制造色彩鲜艳的整套颜料,这种颜料可以用来给瓷器上色,可以用在照相纸上,也能够用来制造特别的墨水。钒盐也能用来治病……
我们不想把这种金属的出色的用途全部罗列出来,可是有一点应该提一提。钒是制造硫酸的助手,而硫酸是全部化学工业的中枢。制造硫酸的时候,钒非常“狡猾”:它只促进化学反应,正像化学家所说的起催化作用,它本身还是那个模样,不参加反应。可是,有些物质会使钒中毒,干扰它的催化作用,但是这也有补救的办法。另外,金属钒以及钒的一些盐类,在制造某些极复杂的有机化合物的时候非有它们存在不可,它们在这里起的作用很诡秘。
钒既然是那样奇妙的金属,为什么我们关于它的情况知道得那样少呢?为什么我们当中有许多人竟从来没有听说过它呢?它在全世界上每年的总共开采量的确是少得很,大约是5000吨。要知道,这个数目是铁的年产量的1/20000,只是金的年产量的5倍。
在钢中加入百分之几的钒,就能使钢的弹性、强度大增 ,抗磨损和抗爆裂性极好,既耐高温又抗奇寒,难怪在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门,到处可见到钒的踪迹。此外,钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一,有“化学面包”之称。
主要用于制造高速切削钢及其他合金钢和催化剂。把钒掺进钢里,可以制成钒钢。钒钢比普通钢结构更紧密,韧性、弹性与机械强度更高。钒钢制的穿甲弹,能够射穿40厘米厚的钢板。但是,在钢铁工业上,并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢,而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。
钒具有众多优异的物理性能和化学性能,因而钒的用途十分广泛,有金属“维生素”之称。最初的钒大多应用于钢铁,通过细化钢的组织和晶粒,提高晶粒粗化温度,从而起到增加钢的强度、韧性和耐磨性。
后来,人们逐渐又发现了钒在钛合金中的优异改良作用,并应用到航空航天领域,从而使得航空航天工业取得了突破性的进展。随着科学技术水平的飞跃发展,人类对新材料的要求日益提高。钒在非钢铁领域的应用越来越广泛,其范围涵盖了航空航天、化学、电池、颜料、玻璃、光学、医药等众多领域。
扩展资料:
钒的踪迹遍布全世界。在地壳中,钒的含量并不少,平均在两万个原子中,就有一个钒原子,比铜、锡、锌、镍的含量都多,但钒的分布太分散了,几乎没有含量较多的矿床。
在海水中,在海胆等海洋生物体内,在磁铁矿中,在多种沥青矿物和煤灰中,在落到地球的陨石和太阳的光谱线中,人们都发现了钒的踪影。钒是地球上广泛分布的微量元素,其含量约占地壳构成的0.02%,获取相对容易。
世界上已知的钒储量有98%产于钒钛磁铁矿。除钒钛磁铁矿外、钒资源还部分赋存于磷块岩矿,含铀砂岩,粉砂岩,铝土矿,含碳质的原油、煤、油页岩及沥青砂中。
世界钒钛磁铁矿的储量很大,并且集中在少数几个国家和地区,包括:独联体、美国、中国、南非、挪威、瑞典、芬兰、加拿大、澳大利亚,并且集中分布在南非洲、北美洲等地区。根据1988年美国矿业局统计资料表明,世界钒储量基础为1.6亿吨(以钒计)。
按目前的开采量计算,世界现探明的钒资源可供开采150年。从储量基础看,南非占46%,独联体占23.6%,美国占13.1%,中国占11.6%,其它国家的总和不足6%。
参考资料来源:百度百科-钒
部首:钅,部外笔画:3,总笔画:8 繁体部首:金,部外笔画:3,总笔画:11
五笔86:QMYY 五笔98:QWYY 仓颉:XCHNI
笔顺编号:31115354 四角号码:87710 UniCode:CJK 统一汉字 U+9492
基本字义
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● 钒
(钒)
fánㄈㄢˊ
◎ 一种金属元素,银白色。
汉英互译
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◎ 钒
vanadium
English
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◎ vanadium
元素名称:钒
元素符号:V
元素原子量:50.94
原子体积:(立方厘米/摩尔)
8.78
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 0.0016
元素在太阳中的含量:(ppm)
0.4
地壳中含量:(ppm)
160
质子数:23
中子数:37
原子序数:23
所属周期:3
所属族数:VB
电子层分布:2-8-11-2
晶体结构:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。
氧化态:
Main V+3, V+4, V+5
Other V-3, V-1, V0, V+1, V+2
晶胞参数:
a = 303 pm
b = 303 pm
c = 303 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
莫氏硬度:7
电离能 (kJ /mol)
M - M+ 650
M+ - M2+ 1414
M2+ - M3+ 2828
M3+ - M4+ 4507
M4+ - M5+ 6294
M5+ - M6+ 12362
M6+ - M7+ 14489
M7+ - M8+ 16760
M8+ - M9+ 19860
M9+ - M10+ 22240
声音在其中的传播速率:(m/S)
4560
发现人:塞夫斯唐姆发现年代:1830年
发现过程:
1830年,瑞典的塞夫斯唐姆,在研究斯马兰铁矿的铁渣时,得到氧化钒,发现了钒的存在。
元素描述:
高熔点金属之一,呈浅灰色。密度5.96克/厘米3。熔点1890±10℃,沸点3380℃,化合价+2、+3、+4和+5。其中以5价态为最稳定,其次是4价态。电离能为6.74电子伏特。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-盐-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。
元素来源:
矿物有钒酸钾铀矿、褐铅矿和绿硫钒矿等。非常纯的钒苣阎瞥桑�谕ǔ5母呶绿跫�拢�岸匝酢⒌�吞级蓟钇茫�菀灼鸱从Α9ひ瞪嫌盟�瞥珊辖稹:艽康姆翱捎晌逖趸��坝氲饣�谱饔弥瞥蒝I5,再经热分解可以制得。
钒的传说:
在很久以前,在遥远的北方住着一位美丽的女神名叫凡娜迪丝。有一天,一位远方客人来敲门,女神正悠闲地坐在圈椅上,她想:他要是再敲一下,我就去开门。然而,敲门声停止了,客人走了。女神想知道这个人是谁,怎么这样缺乏自信?她打开窗户向外望去,哦,原来是个名叫沃勒的人正走出她的院子。几天后,女神再次听到有人敲门,这次的敲门声持续而坚定,直到女神开门为止。这是个年青英俊的男子,名叫塞弗斯托姆。女神很快和他相爱,并生下了儿子——钒。这个故事虽然生动,却并不十分确切。原来第一次敲门的是墨西哥化学家里奥,第二次才是德国化学家沃勒。他们虽然发现了新元素,但不能证实自己的发现,甚至误认为这种元素就是“铬”。而塞弗斯托姆,通过锲而不舍的努力,才从一种铁矿石中得到了这种新元素,并以凡娜迪丝女神之名命名为“钒”。
元素用途:
如果说钢是虎,那么钒就是翼,钢含钒犹如虎添翼。只需在钢中加入百分之几的钒,就能使钢的弹性、强度大增 ,抗磨损和抗爆裂性极好,既耐高温又抗奇寒,难怪在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门,到处可见到钒的踪迹。此外,钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一,有“化学面包”之称。看来,凡娜迪丝的“儿子”在人间正大受宠爱。
主要用于制造高速切削钢及其他合金钢和催化剂。把钒掺进钢里,可以制成钒钢。钒钢比普通钢结构更紧密,韧性、弹性与机械强度更高。钒钢制的穿甲弹,能够射穿40厘米厚的钢板。但是,在钢铁工业上,并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢,而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。
钒的盐类的颜色真是五光十色,有绿的、红的、黑的、黄的,绿的碧如翡翠,黑的犹如浓墨。如二价钒盐常呈紫色;三价钒盐呈绿色,四价钒盐呈浅蓝色,四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二钒则是红色的。这些色彩缤纷的钒的化合物,被制成鲜艳的颜料:把它们加到玻璃中,制成彩色玻璃,也可以用来制造各种墨水。
我国是钒资源比较丰富的国家,钒矿主要分布在四川的攀枝花和河北的承德,大多数是以石煤的形式存在。
钒的应用范围
应用领域 占总量比例(%) 主要用途 使用产品
碳素钢 25钢筋 FeV
HSLA钢 25建筑,石油管道 FeV
高合金钢 20铸件,石油管配件 FeV
工具钢 15高速工具钢,耐磨件 FeV(80%V)
钛合金 10喷气式发动机零件,飞行器机 V-Al基合金
化学制品 5硫酸和顺丁烯二酸酐生产 V2O5和其它钒化合物
元素辅助资料:
钒的性质和钽以及铌相似,在它被发现后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。
才能出众的金属——钒
钒的踪迹遍布全世界。在地壳中,钒的含量并不少,平均在两万个原子中,就有一个钒原子,比铜、锡、锌、镍的含量都多,但钒的分布太分散了,几乎没有含量较多的矿床。
在海水中,在海胆等诲洋生物体内,在磁铁矿中,在多种沥青矿物和煤灰中,在落到地球的陨石和太阳的光谱线中,人们都发现了钒的踪影。
可以说,几乎所有的地方都有钒,可是世界到处钒的含量都不多。
表面看来,钒跟铁没什么两样,同样穿着银灰色的衣眼,但钒比铁要坚硬得多,而且在常温下,钒十分“冷静”,它不会被氧化,即使把它加热到摄氏三百度,它依旧如故,仍然是亮堂堂的。它也不怕水、各种稀酸和碱液的腐蚀。在各种金属中,它可真特别。
有趣的信
说起钒的发现,还有一段故事呢。
在1830年时,著名的德国化学家伍勒在分析墨西哥出产的一种铅矿的时候,断定这种铅矿中有一种当时人们还未发现的新元素。但是,在一些因素的干扰下,他没能继续研究下去。
此后不久,瑞典化学家塞夫斯朗姆发现了这一新元素——钒。
伍勒白白地失去了发现新元素的大好机会,感到很失望。于是他把事情的经过写信告诉了自己的老师,著名的瑞典化学家贝采里乌斯,贝采里乌斯给他回了一封非常巧妙的信。
信上说:“在北方极远的地方,住着一位名叫“钒”的女神。一天她正坐在桌子旁边时,门外来了一个人,这个人敲了一下门。但女神没有马上去开门,想让那个人再敲一下。没想到那个敲门的人一看屋里没动静,转身就回去了。看来这个人对他是否被请进去,显得满不在乎。女神感到很奇怪,就走到窗口,看看到底谁是敲门人。她自言自语道:原来是伍勒这个家伙!他空跑一趟是应该的,如果他不那么不礼,他就会被请进来了。
过后不久,又有一个敲门的人来了。由于这个人很热心地、激烈地敲了很久,女神只好把门打开了。这个人就是塞夫斯朗姆,他终于把‘钒’发现了”。
五光+色的钒盐
帆的盐类的颜色真是五光十色,有绿的、红的、黑的、黄的,绿的碧如翡翠,黑的犹如浓墨。
比如说吧,化合价是二的钒盐一般都是紫色的,三价钒盐是绿色的,四价钒盐是浅蓝色的,而五氧化二钒常是红色的。
我们的世界,需要各种各样的颜色来装扮。这些色彩缤纷的钒的化合物,可以用来制造各种各样的颜料,用它们就能把我们的生活打扮得更美丽。
如果把钒盐加入玻璃中,就能生产出非常好看的彩色玻璃。把钒盐加入墨水中,就能制造出各种彩色墨水。
钒的化合物不但有丰富的色彩,还有极强的毒性。如果人体内的钒盐过多,就会得病。但让人意外的是,如果在牛和猪的饲料中加入微量的钒盐,却能使它们的食量增加,脂肪层加厚。
这真是咄咄怪事。
颜色奇异的血液
每个人都知道,人体内的血液是红色的。不仅人体如此,绝大多数的高等动物的血液都是鲜红色的。
在自然界中还有许多低等动物,它们的血液是蓝色的。而在高等动物与低等动物之间还有一些动物的血液是绿色的。
真奇怪!血液怎么会有这么不同的颜色呢?
原来,高等动物的血液中含有铁离子,铁离呈规出的是红色,所以高等动物的血液就是红色的。低等动物的血液中含的是铜离子,铜离子的溶液是蓝色的,比如硫酸铜溶液是天蓝色的,因而低等动物的血液是蓝色的。居于它们之间的那些动物的血液中含有三价钒离子,细心的小朋友会记得三价钒离子显绿色,所以这些动物的血液就是绿色的。
矾 <名>
各种金属(如铜、铁、锌)的硫酸盐,尤指具有玻璃质状态表面或光泽的该种硫酸盐的水合物
矾山”)矾水(溶明矾的水)矾粉(脱胶的明矾粉末)矾书(用明矾水写的保密书信)
矾(矾) fán某些金属硫酸盐的含水复盐结晶,有明~。铬钾~。铁铵~等。明~也叫"白矾",带涩味,呈酸性反应,可供造纸、制革及制颜料、染料等用。
FeSO4·7H2O称为绿矾、青矾,黑矾
CuSO4·5H2O称为胆矾,蓝矾,或石胆
ZnSO4·7H2O称为皓矾
KAl(SO4)2.12H2O 明矾 十二水合硫酸铝钾
十字石 Fe(OH)2·(Al2SiO5)2