Применение ванадия, ниобия и тантала и их соединений Ендовицкой Ольги
Ванадий • 80 % всего производимого ванадия в основном используется как легирующая добавка при получении износоустойчивых, жаропрочных и коррозионно-стойких сплавов (прежде всего, специальных сталей), как компонент при получении магнитов. • Соединения ванадия находят разнообразное применение в различных отраслях промышленности (текстильной, стекольной, лакокрасочной и др. ). • Ванадий постоянно присутствует в тканях всех организмов в ничтожных количествах. В растениях его содержание значительно выше, чем в животных Некоторые морские организмы — мшанки, моллюски и, особенно, асцидии — способны концентрировать ванадий в значительных количествах (у асцидий ванадий находится в плазме крови или специальных клетках — ванадоцитах). По-видимому, ванадий участвует в некоторых окислительных процессах в тканях. Мышечная ткань человека содержит 2· 10– 6% ванадия, костная ткань — 0, 35· 10– 6%, в крови — менее 2· 10– 4% мг/л. Всего в организме среднего человека (масса тела 70 кг) 0, 11 мг ванадия. Ванадий и его соединения токсичны. Токсическая доза для человека 0, 25 мг, летальная доза — 2 -4 мг.
Оксид ванадия (III) V 2 O 3 • Применяется как протрава в текстильной промышленности. • Применяют для получения ванадиевых бронз, как материал для термисторов.
Оксид ванадия (V) V 2 O 5 • Катализатор при получении серной кислоты, фталевого ангидрида, анилиновых красителей, оксида серы(VI) • Компонент специальных стёкол, глазурей и люминофоров.
Ниобий Применение и производство ниобия быстро возрастают, что обусловлено сочетанием таких его свойств, как тугоплавкость, малое сечение захвата тепловых нейтронов, способность образовывать жаропрочные, сверхпроводящие и др. сплавы, коррозионная стойкость, геттерные свойства, низкая работа выхода электронов, хорошие обрабатываемость давлением на холоде и свариваемость. Основные области применения ниобия: ракетостроение, авиационная и космическая техника, радиотехника, электроника, химическое аппаратостроение, атомная энергетика. • Из чистого ниобия или его сплавов изготовляют детали летательных аппаратов; оболочки для урановых и плутониевых тепловыделяющих элементов; контейнеры и трубы для жидких металлов; детали электролитических конденсаторов; «горячую» арматуру электронных (для радарных установок) и мощных генераторных ламп (аноды, катоды, сетки и др. ); коррозионноустойчивую аппаратуру в химической промышленности. • Ниобием легируют другие цветные металлы, в том числе уран. Ниобий применяют в криотронах — сверхпроводящих элементах вычислительных машин. Ниобий также известен тем, что он используется в ускоряющих структурах большого адронного коллайдера.
Пентаоксид диниобия Nb 2 O 5 • Промежуточный продукт при получении ниобия. • Компонент огнеупоров, керамик, специальных стёкол.
Тантал Первоначально использовался для изготовления проволоки для ламп накаливания. Сегодня из тантала и его сплавов изготовляют: • жаропрочные и коррозионностойкие сплавы; • коррозионно-устойчивую аппаратуру для химической промышленности, фильеры, лабораторную посуду и тигли для получения, плавки, и литья редкоземельных элементов, а также иттрия и скандия; • теплообменники для ядерно-энергетических систем (тантал наиболее из всех металлов устойчив в перегретых расплавах и парах цезия); • в хирургии листы, фольгу и проволоку из тантала используют для скрепления тканей, нервов, наложения швов, изготовления протезов, заменяющих повреждённые части костей (ввиду биологической совместимости); • карбид тантала (температура плавления 3880 °C) применяется в производстве твёрдых сплавов, для тяжелейших условий металлообработки и ударно-поворотного бурения крепчайших материалов (камень, композиты); в производстве боеприпасов тантал применяется для изготовления металлической облицовки перспективных кумулятивных зарядов улучшающей бронепробиваемость • тантал и ниобий используют для производства электролитических конденсаторов высокой удельной емкости тантал используется в последние годы в качестве ювелирного металла, в связи с его способностью образовывать на поверхности прочные пленки оксида любого цвета; • тантал-182 используется в ядерно-физических лабораториях МВД. • ядерный изомер тантал-180 m 2, накапливающийся в конструкционных материалах атомных реакторов, может наряду с гафнием-178 m 2 служить источником гамма-лучей и энергии при разработке оружия и специальных транспортных средств. • Бериллид тантала чрезвычайно тверд и устойчив к окислению на воздухе до 1650 °C, применяется в авиакосмической технике. • Пятиокись тантала используется в атомной технике для варки стекла поглощающего гамма-излучение.
Скачать презентацию Применение ванадия ниобия и тантала и их соединений
Применение ванадия, ниобия и тантала и их.pptx