Оксид ванадію (V), ванадій (V) оксид - неорганічна сполука ряду оксидів складу V 2 O 5. При звичайних умовах - жовто-коричневий порошок, розчинний у воді. Речовина є токсичним. Виявляє амфотерні властивості з переважанням кислотних.
Оксид ванадію - найважливіша ванадіевмісна з'єднання. Він застосовується у виготовленні каталізаторів, спеціального скла, пігментів.
Поширення в природі
Оскільки оксид ванадію легко утворює гідрати, в мінеральних покладах він знаходиться саме в поєднанні з водою - для нього відомі гідрати алаіт V 2 O 5 · H 2 O і навахоіт V 2 O 5 · 3H 2 O.
Також він входить до складу природних ванадатов: ванадиніт 3Pb 3 (VO4) 2 · PbCl 2, карнотиту K 2 (UO 2) 2 [VO 4] 2 · 3H 2 O, деклуазіту (Zn, Cu) Pb (VO 4) (OH ), ферваніту FeVO 4 * 2H 2 O, пухеріту BiVO 4 т.
Фізичні властивості
Оксид ванадію - отруйний порошок без запаху і смаку. Його колір коливається від оранжево-жовтого до цегельно-коричневого. При охолодженні з рідкого стану він кристалізується в червонуваті ромбические голки по слабких парамагнітні властивості.
Оксид ванадію займає проміжне положення в порівнянні з вищими оксидами 4 і 6 груп свого періоду - TiO 2 і CrO 3. Зокрема, він менш температурно стійким, ніж оксид титану, і стійким по оксид хрому.
Основним способом синтезу оксиду ванадію є термічний розклад ванадатов амонію на повітрі:
Також застосовується спалювання порошку ванадію в струмені кисню під тиском:
Менш поширеними способами є термічний розклад і гідроліз сполук ванадію:
Хімічні властивості
Оксид ванадію (V) є відносно малостійкою оксидом, при нагріванні він плавиться і розкладається - з утворенням оксиду ванадію (IV):
(Домішки V 6 O 13)
Він практично не реагує з водою, з розчину осідає у вигляді гідрату V 2 O 5 · nH 2 O (n = 1, 2, 3).
У взаємодіях оксид виявляє амфотерні властивості, зі значною перевагою кислотних. V 2 O 5 більше кислотним оксидом і сильніше окислювачем, ніж сусідній оксид титану (IV), але слабкіше, ніж оксид хрому (VI).
Крім катіонів ванадила в сильнокислому розчинах і ортованадат-аніонів в сільнощелочних, в розчинах проміжної кислотності можуть також утворюватися частки (VO 3) -, (HVO 4) 2, (V 3 O9) 3, (V 4 O12) 5 -, (V 10 O 28) 6 та інші.
При нагріванні оксид взаємодіє з воднем, хлором, телуром, оксидом сірки (IV):
Остання реакція є важливою стадією в каталітичному виробництві сірчаної кислоти.
Ванадій з оксиду відновлюється тільки при впливі кальцію, тоді як з алюмінієм утворюється сплав V-Al.
Важливим ванадіевміснім сплавом є феррованадий, який добувають загальним відновленням V 2 O 5 і Fe 2 O3:
токсичність
Оксид ванадію (V) є небезпечним. Його вдихання серйозно дратує дихальні шляхи, може супроводжуватися задишкою і астмою, негативним впливом на легені. Проковтування речовини потенційно смертельним, потрапивши в організм, вона впливає на центральну нервову систему. При контакті зі шкірою може спостерігатися алергічна реакція. Оксид ванадію класифікується як потенційний канцероген.
застосування
Оксид ванадію широко використовується в якості каталізатора для гомогенного і гетерогенного каталізу - у виробництві сірчаної кислоти, фталевого і малеїнового ангідриду, адипінової та акрилової кислот. Також незначні кількості використовуються для отримання щавлевої кислоти і антрахинона.
Він є складовою спеціального скла, затримує ультрафіолетове випромінювання, також застосовується у виготовленні пігментів (жовтого SnO 2 / V 2 O 5 і синього ZrO 2 / V 2 O5) і як антистатичний шар в фотографічних матеріалах.
