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v
(化學元素)
鎖定
v簡介
部首:釒,部外筆畫:3,總筆畫:8 ;繁體部首:金,部外筆畫:3,總筆畫:11
五筆86:QMYY 五筆98:QWYY 倉頡:XCHNI
筆順編號:31115354 四角號碼:87710 UniCode:CJK 統一漢字 U+9492
基本字義
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● 釩
(釩)
fánㄈㄢˊ
◎ 一種金屬元素,銀白色。
漢英互譯
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◎ 釩
vanadium
English
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◎ vanadium
元素名稱:釩
元素符號:V
元素原子量:50.94
原子體積:(立方厘米/摩爾)
8.78
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 0.0016
元素在太陽中的含量:(ppm)
0.4
地殼中含量:(ppm)
160
質子數:23
中子數:37
原子序數:23
所屬週期:3
所屬族數:VB
電子層分佈:2-8-11-2
晶體結構:晶胞為體心立方晶胞,每個晶胞含有2個金屬原子。
氧化態:
Main V+3, V+4, V+5
Other V-3, V-1, V0, V+1, V+2
晶胞參數:
a = 303 pm
b = 303 pm
c = 303 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
莫氏硬度:7
電離能 (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
聲音在其中的傳播速率:4560(m/S)
v發現人及發現年代
v發現過程
v元素描述
高熔點金屬之一,呈淺灰色。密度5.96克/釐米3。熔點1890±10℃,沸點3380℃,化合價+2、+3、+4和+5。其中以5價態為最穩定,其次是4價態。電離能為6.74電子伏特。有延展性,質堅硬,無磁性。具有耐鹽酸和硫酸的本領,並且在耐氣-鹽-水腐蝕的性能要比大多數不鏽鋼好。於空氣中不被氧化,可溶於氫氟酸、硝酸和王水。
v元素用途
如果説鋼是虎,那麼釩就是翼,鋼含釩猶如虎添翼。只需在鋼中加入百分之幾的釩,就能使鋼的彈性、強度大增 ,抗磨損和抗爆裂性極好,既耐高温又抗奇寒,難怪在汽車、航空、鐵路、電子技術、國防工業等部門,到處可見到釩的蹤跡。此外,釩的氧化物已成為化學工業中最佳催化劑之一,有“化學麪包”之稱。看來,凡娜迪絲的“兒子”在人間正大受寵愛。
主要用於製造高速切削鋼及其他合金鋼和催化劑。把釩摻進鋼裏,可以製成釩鋼。釩鋼比普通鋼結構更緊密,韌性、彈性與機械強度更高。釩鋼製的穿甲彈,能夠射穿40釐米厚的鋼板。但是,在鋼鐵工業上,並不是把純的金屬釩加到鋼鐵中製成釩鋼,而是直接採用含釩的鐵礦煉成釩鋼。
釩的鹽類的顏色真是五光十色,有綠的、紅的、黑的、黃的,綠的碧如翡翠,黑的猶如濃墨。如二價釩鹽常呈紫色;三價釩鹽呈綠色,四價釩鹽呈淺藍色,四價釩的鹼性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二釩則是紅色的。這些色彩繽紛的釩的化合物,被製成鮮豔的顏料:把它們加到玻璃中,製成彩色玻璃,也可以用來製造各種墨水。
v釩的應用範圍
應用領域 佔總量比例(%) 主要用途 使用產品
碳素鋼 25 鋼筋 FeV
HSLA鋼 25 建築,石油管道 FeV
高合金鋼 20 鑄件,石油管配件 FeV
工具鋼 15 高速工具鋼,耐磨件 FeV(80%V)
鈦合金 10 噴氣式發動機零件,飛行器機 V-Al基合金
v元素輔助資料
釩的性質和鉭以及鈮相似,在它被發現後英國化學家羅斯科研究了它的性質,確定它與鉭和鈮相似,這為它們三個在元素週期表中共建一個分族建立了基礎。
才能出眾的金屬——釩
釩的蹤跡遍佈全世界。在地殼中,釩的含量並不少,平均在兩萬個原子中,就有一個釩原子,比銅、錫、鋅、鎳的含量都多,但釩的分佈太分散了,幾乎沒有含量較多的礦牀。
在海水中,在海膽等誨洋生物體內,在磁鐵礦中,在多種瀝青礦物和煤灰中,在落到地球的隕石和太陽的光譜線中,人們都發現了釩的蹤影。
可以説,幾乎所有的地方都有釩,可是世界到處釩的含量都不多。
表面看來,釩跟鐵沒什麼兩樣,同樣穿着銀灰色的衣眼,但釩比鐵要堅硬得多,而且在常温下,釩十分“冷靜”,它不會被氧化,即使把它加熱到攝氏三百度,它依舊如故,仍然是亮堂堂的。它也不怕水、各種稀酸和鹼液的腐蝕。在各種金屬中,它可真特別。
v相關故事—有趣的信
説起釩的發現,還有一段故事呢。
在1830年時,著名的德國化學家伍勒在分析墨西哥出產的一種鉛礦的時候,斷定這種鉛礦中有一種當時人們還未發現的新元素。但是,在一些因素的干擾下,他沒能繼續研究下去。
此後不久,瑞典化學家塞夫斯朗姆發現了這一新元素——釩。
伍勒白白地失去了發現新元素的大好機會,感到很失望。於是他把事情的經過寫信告訴了自己的老師,著名的瑞典化學家貝採裏烏斯,貝採裏烏斯給他回了一封非常巧妙的信。
信上説:“在北方極遠的地方,住着一位名叫“釩”的女神。一天她正坐在桌子旁邊時,門外來了一個人,這個人敲了一下門。但女神沒有馬上去開門,想讓那個人再敲一下。沒想到那個敲門的人一看屋裏沒動靜,轉身就回去了。看來這個人對他是否被請進去,顯得滿不在乎。女神感到很奇怪,就走到窗口,看看到底誰是敲門人。她自言自語道:原來是伍勒這個傢伙!他空跑一趟是應該的,如果他不那麼不禮,他就會被請進來了。
過後不久,又有一個敲門的人來了。由於這個人很熱心地、激烈地敲了很久,女神只好把門打開了。這個人就是塞夫斯朗姆,他終於把‘釩’發現了”。
五光+色的釩鹽
帆的鹽類的顏色真是五光十色,有綠的、紅的、黑的、黃的,綠的碧如翡翠,黑的猶如濃墨。
比如説吧,化合價是二的釩鹽一般都是紫色的,三價釩鹽是綠色的,四價釩鹽是淺藍色的,而五氧化二釩常是紅色的。
我們的世界,需要各種各樣的顏色來裝扮。這些色彩繽紛的釩的化合物,可以用來製造各種各樣的顏料,用它們就能把我們的生活打扮得更美麗。
如果把釩鹽加入玻璃中,就能生產出非常好看的彩色玻璃。把釩鹽加入墨水中,就能製造出各種彩色墨水。
釩的化合物不但有豐富的色彩,還有極強的毒性。如果人體內的釩鹽過多,就會得病。但讓人意外的是,如果在牛和豬的飼料中加入微量的釩鹽,卻能使它們的食量增加,脂肪層加厚。
這真是咄咄怪事。
顏色奇異的血液
每個人都知道,人體內的血液是紅色的。不僅人體如此,絕大多數的高等動物的血液都是鮮紅色的。
在自然界中還有許多低等動物,它們的血液是藍色的。而在高等動物與低等動物之間還有一些動物的血液是綠色的。
真奇怪!血液怎麼會有這麼不同的顏色呢?
原來,高等動物的血液中含有鐵離子,鐵離呈規出的是紅色,所以高等動物的血液就是紅色的。低等動物的血液中含的是銅離子,銅離子的溶液是藍色的,比如硫酸銅溶液是天藍色的,因而低等動物的血液是藍色的。居於它們之間的那些動物的血液中含有三價釩離子,細心的小朋友會記得三價釩離子顯綠色,所以這些動物的血液就是綠色的。
釩(vanadium V)是地球上廣泛分佈的微量元素,其含量約佔地殼構成的0.02%,獲取相對容易。釩是人體必需的微量元素在人體內含量大約為25mg,在體液pH4~8條件下, 釩的主要形式為VO-3,即亞釩酸離子(metavandate);另一為+5價氧化形式VO4 - 3即正釩酸離子(orthovanadate)。由於生物效應相似,一般釩酸鹽(Va)統指這兩種+5價氧化離子。VO3 經離子轉運系統或自由進 -入細胞,在胞內被還原型谷胱甘肽還原成VO2+(+4價氧化態),即氧釩根離子(vanadyl)。由於磷酸和Mg2+離子在細胞內廣泛存在VO3 與磷酸結構相似,VO2+與Mg2+大小相當(離子半徑分別為016 -埃和0165埃),因而二者就有可能通過與磷酸和Mg2+競爭結合配體干擾細胞的生化反應過程。例如,抑制ATP磷酸水解酶、核糖核酶磷酸果糖激酶、磷酸甘油醛激酶、6-磷酸葡萄糖酶、磷酸酪氨酸蛋白激酶[11]。所以,釩進入細胞後具有廣泛的生物學效應。釩化合物又具有合成相對容易、價格較低廉的優勢,因此研究釩化合物的降壓機制有利於對釩的開發和利用。
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