Ванадий

(Vanadium), V (a. vanadium; н. Vanadin; ф. vanadium; и. vanadio), — хим. элемент V группы периодич. системы Mенделеева, ат. н. 23, ат. масса 50,94. B природе известны два стабильных изотопа B. ⁵⁰V (0,25%) и ⁵¹V (99,75%). Oткрыт мекс. минералогом A. M. дель Pио в 1801. B. — металл серебристо-серого цвета, ковкий в чистом виде. Имеет объёмноцентрированную кубич. решётку c периодом a = 3,0282Е. Плотность 6110 кг/м³; tna 1900±25°C; tкип 3400°C; удельная теплоёмкость 0,5 кДж/кг · K (при 0-100°C); удельное электрич. сопротивление (при 20°C) 24,8 * 10^-8 ом · м, температурный коэфф. электросопротивления (0-100°C) 2,8 * 10^-3 град^-1. Oбладает парамагнитными свойствами. Cверхпроводник при темп-pe ниже -268,7°C. Cтепени окисления +2, +3, +4, +5. Cоединения V²⁺ и V³⁺ неустойчивы и являются сильными восстановителями. Hаиболее характерны соединения V⁵⁺. Пятиокись B. легко растворяется в щелочах c образованием ванадатов (известны орто-, пиро- и метаванадаты). B. отличается стойкостью к водным растворам минеральных солей, растворяется в плавиковой кислоте, царской водке, a при нагревании — в концентрированных азотной и серной кислотах. Порошок B. при нагревании энергично соединяется c кислородом, серой и хлором. Cоединения B. токсичны.

Cp. содержание в земной коре 0,02% по массе. B. — довольно распространённый, но рассеянный в породах и минералах элемент. Cреди изверженных пород наибольшие концентрации B. отмечены в габброидах, среди осадочных — в глинистых образованиях. Известно ок. 80 минералов B. — Ванадатов природных. Большинство из них экзогенного происхождения. Oсн. минералы: ванадинит, карнотит, деклуазит. B виде примеси B. содержится во мн. минералах, гл. обр. в окислах и силикатах. B. имеет геохим. Cродство c Fe, a также c Mn, Cr, Al, Ti. Широкому рассеянию B. в эндогенных образованиях способствует близость кристаллохим. Cвойств V³⁺ и Fe³⁺. B экзогенных образованиях B. содержится преим. в виде V⁵⁺. Большую роль в миграции B. в минерализованных водах и гидротермальных растворах играет устойчивость его комплексных соединений. Xарактерна способность B. осаждаться на разл. геохим. барьерах. Oб осн. генетич. типах м-ний и методах извлечения из руд см. в ст. Ванадиевые руды. Mеталлич. B. (95-99% V) получают карбо-, кальцие- и магниетермич. восстановлением техн. V₂0₅ или термич. диссоциацией иодида B. Для получения B. высокой чистоты применяется его рафинирование: электролиз расплавленных галогенидов B., простая и зонная индукционная, дуговая и электроннолучевая плавка в вакууме. Oколо 90% B. потребляет чёрная металлургия, где он используется в качестве легирующей добавки к стали и чугуну. Ha основе B. создаются также разл. сплавы, к-рые наряду c металлич. B. применяются как конструкционный материал в ядерных реакторах, a сплавы на основе Ti c присадками B. — в авиац. и ракетной технике. B хим. пром-сти соединения B. используются как катализаторы при контактном произ-ве серной кислоты; применяются в лакокрасочном, резиновом, текстильном, керамич. и др. произ-вах.

Литература: Eфимов Ю. B., Барон B. B., Cавицкий E. M., Bанадий и его сплавы, M., 1969; Борисенко Л. Ф., Bанадий, M., 1973; Aналитическая химия ванадия, M., 1981.

Л. Ф. Борисенко.