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v(化学元素) 发布于:

钒 拼音:fán 繁体字: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:4560(m/S)

发现人:塞夫斯唐姆 发现年代:1830年

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。

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。

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。

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

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。

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。

钒(vanadium V)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。钒是人体必需的微量元素在人体内含量大约为25mg,在体液pH4~8条件下, 钒的主要形式为VO-3,即亚钒酸离子(metavandate);另一为+5价氧化形式VO4 - 3即正钒酸离子(orthovanadate)。由于生物效应相似,一般钒酸盐(Va)统指这两种+5价氧化离子。VO3 经离子转运系统或自由进 -入细胞,在胞内被还原型谷胱甘肽还原成VO2+(+4价氧化态),即氧钒根离子(vanadyl)。由于磷酸和Mg2+离子在细胞内广泛存在VO3 与磷酸结构相似,VO2+与Mg2+大小相当(离子半径分别为016 -埃和0165埃),因而二者就有可能通过与磷酸和Mg2+竞争结合配体干扰细胞的生化反应过程。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,钒进入细胞后具有广泛的生物学效应。钒化合物又具有合成相对容易、价格较低廉的优势,因此研究钒化合物的降压机制有利于对钒的开发和利用。

国内外对钒化合物的研究已有 20 多年的历史,早期多集中在钒化合物降糖作用的研究[12~16],也有报道钒能舒张猪的离体冠状动脉[17]。近期国外有些研究开始用钒化合物治疗原发性高血压大鼠,已经取到肯定的实验结果[18,19]。有报道认为 BMOV 可以降低 SHR 的高胰岛素血症和高血压[20]。另有学者采用 SHR 和WKY 大鼠对比探讨钒化合物对血压的药物疗效,结果可见钒化合物使收缩压降低(149±3/mmHg,非治疗组 184±3mmHgP<0.0001)。


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